低碳设计技术十篇

发布时间:2024-04-26 06:35:00

低碳设计技术篇1

1、现代新科学对低碳建筑的影响

1.1低碳建筑与新科学的关联

(1)技术的转向――新科学观影响下的低碳技术崛起从技术角度,新科学影响下产生的建筑技术是在最新科学成就的基础上发展起来的,它标志着这种技术本身和水平是高层次的、新兴的、前沿的甚至是尖端的,其表现为时间新、技术应用后产生的效果好、劳动效率提高等。由于新科学影响下的新技术尤其是低碳技术在操作方式与效率等方面都相比传统的建造方式发生了进化般的理论与实践影响,因此传统建筑向低碳建筑的发展必将产生巨大的飞跃。

(2)新科学与低碳建筑之间的媒介――计算机技术

当代最显著的技术特征无疑是以计算机技术为代表的信息技术、数字技术和网络技术。随着计算机技术的飞速发展,新科学观影响建筑观的进程大大加快了。如同化学反应那样,计算机成为这一过程的催化剂。将科学观念和数字技术相结合将会发展出新的低碳建筑理念、思维方式和设计方法。因此,以计算机为代表的应用技术为新科学观影响下的低碳建筑生成机制提供了基础。总之,新的科学观加计算机技术将更新建筑的低碳化设计、建造与管理。

2、应用当代科学方法与技术手段的低碳建筑设计技术与方法

2.1基于数字化技术的低碳建筑设计技术

总的来说,数字化技术主张采用国际先进的数字化技术对建筑整体或重点部分进行科学的分析、预测、监控、反馈、控制,从而减少建筑物碳排放量的释放,达到低碳建筑的基本要求。技术措施一:低碳建筑设计借助数字化技术的相关软件(例如GreenBuildingStudio软件),可以进行建筑碳排放量的模拟与测算,在几分钟内便可计算出建筑的碳排放,同时,利用数字化技术(例如autodeskecotectanalysis软件)也使建筑低碳化设计中的物理环境条件的参数化设计(声、光、热以及室内空气质量等)和数字化精确调控成为现实,另外,数字技术结合环境科学可以对建筑将来的碳排放指标、低碳效应进行准确的计算。技术措施二:低碳建筑设计可以借助数字控制技术,借鉴和使用当前前沿的生物技术、防污染技术、再循环和资源替代技术、生态式的能量供应技术以及环境保护技术,建立以建筑与自然环境共生、减少碳排放量的建筑节能技术体系。技术措施三:低碳建筑设计可以借助数字技术在使用和管理上的优势,串联起数字管理系统、给排水系统、供配电系统、照明系统等子系统,形成以中央计算机系统为主的综合系统,实现对建筑中所有的机电设备和能源自动控制、电讯网络自动控制,确保建筑物有关设备的合理高效运行。在这里,数字化技术控制下的主系统类似一个中央处理单元,决定驱动部分做何种控制方式反映,以期达到控制建筑碳排放量的目的。

2.2基于物联网的低碳建筑设计技术与方法

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“theinternetofthings”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFiD)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过物联网技术,可以对建筑物进行前端数据采集和监控管理,依托智能建筑

信息集成系统为平台,结合集成分项能耗计量系统,运用适合于各个类型建筑的节能管理系统,并通过对建筑准确的分项能耗计量、公示、建筑环境监测、建筑设备运行监控,实现用能监督管理;通过科学的能耗数据诊断、分析,找出不合理的用能症结,以改进管理的形式实现针对暖通空调、照明等关键耗能系统的改造实施,降低建筑物能耗的使用,实现降低碳

排放量的目标。

2.3基于仿生学的低碳建筑

设计技术与方法仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,主要研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。仿生学对低碳建筑的影响就是将仿生学的成果和思想方法引入到低碳建筑设计领域

2.3.1建筑腔体概念的设计模式与方法

结合建筑生态的技术特性,相关学者借鉴仿生学的学科方法,针对低碳建筑策略,提出了“建筑腔体”的概念。所谓建筑腔体,即建筑采取适宜的空间体形、运用相应的技术措施,能够利用或辅助利用可再生能源,在运作机制上与生物腔体相似,高效地好地营造出低碳排放高舒适度的建筑,其基本设计模式及策略如下:在设计的初始阶段,就注重场地的微气候因素;其次,分析场地环境在物理意义上的形态所造成的微气候,增强对基地的具体能量流特征的认识;接下来的设计整合过程中,考虑技术要素的建筑化处理,转换腔体类型发挥其生态作用,也就是说,反映在低碳处理上,腔体的构件注定会成为减少碳排放的一个重要因素;最后还需要进行技术性的评价,以作为反馈和修正的依据(此阶段与建筑能耗的关系更为密切一些,对不满意的地方需要重新回到技术措施分析阶段,调整应用措施)。因此,建筑腔体的设计过程,就是在既定环境和资源条件下,一种通过合理设计和技术选择,在各种“条件”与“需求”之间达到平衡的过程。运用这种建筑腔体的概念进行低碳建筑设计,可以获得比采用常规做法少的碳排放量而达到同样的室内舒适性。

2.3.2遗传算法在低碳建筑设计中的应用

生物的进化是一个奇妙的优化过程,它通过选择淘汰、突然变异、基因遗传等规律产生适应环境变化的优良物种,这显示出了其对自然环境的优异自适应能力。受其启发,人们致力于对生物各种生存特性的机理研究和行为模拟。遗传算法(Geneticalgorithms,简称Ga)就是这种生物行为的计算机模拟中令人瞩目的重要成果。建筑物的低碳消耗既与建筑本身的特点有关,也与室内外的环境因素有关,要想减少碳排放量就要对这些因素进行综合优化,这是一个很复杂的问题。遗传算法很适合于各种优化问题,例如建筑热能的优化设计与控制、建筑热舒适度的优化设计等。而且,遗传算法非常适合于事先没有非常明确设计观念以及同时可能有很多种设计方案的情况,在这种情况下,不可能一个一个对个体进行测试。遗传算法不对每个具体的解决方案进行测试,它依赖于优化基因解决方案性能的能力,因此,遗传算法假定与强壮优化个体具有类似基因或从其演化而来的个体都具有很好的性能。遗传算法不仅仅针对于可能解决空间中临近方案群的性能,它持续关注整个解决空间所有可能的方案。

3、结论

低碳下的建筑设计是绿色建筑的未来,随着世界经济的法杖可持续发展,我们可以明显地发现建筑设计对技术变革反映的迟滞性。建筑学的技术惰性可以说是建筑学与现代科学技术关系的一个基本特点。从前文的论述中我们不难看出,低碳经济时代的新建筑若想要有开拓性的创新,必须要破除传统的建筑学与科技逐渐淡化的观念,深入研究低碳建筑相关的技术与方法。同时,需要建立科学与低碳建筑设计交融的框架体系,积极运用新科学影响下的各种技术手段尤其是计算机技术,探索高效的低碳建筑设计技术与方法,推动我国低碳建筑的发展。

参考文献:

[1]张利.从CaaD到Cyberspace[m].南京:东南大学出版社,2002.

[2]刘云胜.高技术生态建筑发展历程[m].北京:中国建筑工业出版社,2008.

低碳设计技术篇2

【关键词】低碳;建筑;设计;技术

建筑行业发展比较快,在建筑施工的过程中,产生的能耗比较大,这不利达到当前社会对建筑行业低碳环保的要求。低碳建筑设计是建筑行业不断发展的必然趋势,其可以促进建筑行业的可持续发展。低碳建筑设计具有提高资源利用率、节能的优点,建筑行业采用节能减排的施工技术,可以避免在施工的过程中对周围环境造成污染与破坏,可以为业主营造出舒适、健康的居住环境。

1、低碳建筑设计理念

随着社会经济的不断发展,人们的生活水平有了较大的提高,但是生态环境问题也增多了,这对人们的健康造成了威胁。当前社会提出了低碳的理念,将其应用的建筑行业,可以实现建筑行业的可持续发展,低碳建筑税的理念在现代建筑工程中得到了广泛的应用,其可以提高建筑施工的效果,可以降低环境污染问题。随着人们生活水平的提高,环保意识也增强了,这对营造出良好的生活环境奠定了坚实的基础。在建筑行业,低碳建筑设计的理念得到了良好的推广,提高了建筑设计的水平,还实现了资源的合理利用,有利于加强成本控制,提高建筑工程的经济效益。

1.1能源组合优化

在低碳建筑设计理念下,需要做好对建筑能耗的控制工作,提高资源的利用率,避免能源浪费。建筑低碳设计应提高节能的效果,保证建筑施工质量的同时,做好能源的组合优化,保证建筑各方面性能的有效提升。提高建筑设计的质量,可以保证建筑功能的有效发挥,还能满足业主对房屋空间的使用要求。

1.2节能

在建筑设计中,还要合理应用节能型材料及设备,控制好建筑的能耗,避免不必要的资源消耗。建筑设计人员应考虑周围环境问题,将节能技术与自然环境有效的结合在一起,保证建筑达到节能的效果。在建筑设计时,应保证建筑工程生态效益达到最大化。在低碳的理念下,设计人员对建筑结构及室内空间进行了合理的优化,达到了节约资源的效果。低碳建筑设计多采用是的天然资源,可以降低施工成本。

1.3营造出健康舒适的环境

在低碳建筑设计中,设计人员应从业主的生活质量及居住环境的舒适性出发,保证居住环境的舒适性,这样才能提高建筑设计水平。在低碳的概念下,建筑设计人员应多从健康方面考虑,为业主提供健康的生活环境。

2、低碳节能建筑发展趋势

低碳节能建筑是建筑行业未来发展的趋势,低碳建筑是指采用低碳材料及设备,并提高资源利用率的建筑。建筑项目是资源与能源固化的产物,建筑行业属于耗能比较大的产业,通过调查显示,全国有50%的废气来自建筑行业,建筑工程在竣工后,产生的能耗约占自然总能耗的25-30%。低碳建筑具有节能降耗的优点,设计人员应提高自身专业技术,保证低碳建筑的设计水平。低碳建筑有着较多的特征,其能源损耗比较低,是落实节能环保政策的体现,而且形成了特殊的建筑美学。普通的建筑项目能耗比较大,低碳建筑可以降低能耗,使其下降75%左右。低碳建筑设计在建筑的各个环节融入了环保的理念,提高了资源的利用率。低碳建筑形成了新的建筑风格,其突出了当地的文化,采用了本土资源,融合了当地的文化理念以及自然因素,可以使建筑更具地方特色。低碳建筑具有特殊的美感,其还对周围生态环境有着保护作用,不会对自然环境造成破坏,可以促进建筑行业长远的发展。

3、低碳概念下的建筑设计技术

3.1应用绿色环保的建筑材料

在低碳建筑设计时,应合理选择建筑原材料,在当前建筑市场中,新型的绿色环保材料越来越多,这些建材原料对环境的污染比较小,对人体的伤害也比较小,不会引发疾病。在建筑市场中,有的原材料还具有充分利用的特性,建筑设计人员需要做好对二氧化碳等废气排放的控制工作。在选择建筑原材料时,还要考虑地域特性,尽量采取就近的原则选择当地的材料。

3.2建筑结构设计

在低碳建筑设计时,还要做好结构设计优化工作,设计人员需要保证空气的流通性,这可以降低对空调及采暖能源的消耗,利用太阳能及风能,既保证了建筑的舒适性,也降低了能耗。建筑结构设计需要考虑建筑所处的环境,保证建筑与室内的设计标准一致。在优化建筑结构时,应保证结构的性能的最优性,保证结构的耐用性,控制建筑工程各个环节能耗的控制。

3.3自然采光设计

3.3.1自然采光的类型

自然采光设计有两种形式,一种是主动式自然采光,另一种是被动式自然采光。自然采光是指白天对太阳光的利用,使其发挥出照明的效果,主动式自然采光是指利用光纤引导、导管作用以及卫星反射等方式进行低碳建筑采光设计,这种设计方法在地下建筑中应用比较多。其可以提高房屋的采光质量,可以使没有自然光的房间也享受到太阳光,降低了建筑房屋内照明设备的投入,还降低了照明工程的能耗。被动时自然采光是指在白天被动的利用太阳光进行照明设计,其可以在阴天发挥出照明效果,可以在没有太阳光直射的前提下使用,不用考虑一天中阳光强弱的变化,有利于增强低碳建筑的采光效果。

3.3.2采光设计方法

在自然采光规划时,设计人员应对建筑物的间距、朝向、环境、周边障碍物等可能对采光设计造成影响的因素进行充分考虑,另外,还应思考建筑照明设施同室内格局的分配、怎样把自然光引入房间、照明设备的负荷区别、怎样提高照明设备的效率等内容。自然采光设计不但可以确保建筑的节能低碳,并且还可以使人们感受到自然照明的舒适。

3.4保温性能的设计

3.4.1应用单一建材进行保温设计

由于这种方法所应用的建材具有良好的保温性能,并且重量较小,因此,适用范围较广。例如:加气混凝土砌块及情形的空心砖等建材都可以在非承重的保温墙体设计中应用。

3.4.2混合保温设计

这种方法不仅符合当前建筑的保温需求,同时还具备良好的经济性能。例如:建筑项目利用混合保温方法进行施工时,其不但具有可以封闭空气、承载结构的外墙,同时还有实体建材的保温层,进而进一步提高了保温效果。这种方法一般广泛应用在热工需求较高的建筑中。

4、结语

社会经济在飞速发展的同时,带来了一定环境问题,这主要是因为很多人缺乏环保意识,在生产与发展的过程中,没有采用节能环保的技术。随着社会的不断进步,越来越多的人认识到了环境保护的重要性,而且提出了低碳的概率,这对建筑行业的发展有着较大的影响,可以实现建筑行业的可持续发展,降低能源与能源的消耗。本文对低碳概念下建筑设计的技术进行了介绍,其有利于提高设计人员的技术水平,也有利于营造出健康、舒适的居住环境,在建筑行业有着良好的发展前景。

参考文献

[1]赵延威.试谈建筑设计质量的优化管理[J].现代经济信息.2014(06)

[2]韩昊轩.浅析建筑设计的合理性原则[J].商场现代化.2010(16)

[3]罗冬.时空特质:建筑设计的内省与研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(03)

低碳设计技术篇3

关键字:低碳式建筑;建筑设计;关键技术;方法;研究

abstract:withthedevelopmentofsocietyandeconomydevelopment,environment,climateandenergycrisisismoreandmoreserious.inordertocreateacomfortableenvironmentoflowcarbon,lowcarbonbuildingsgradually.thispaperdiscussedtheconcept,lowcarbonbuildingapplicationandadvantages,andStudyonthekeytechnologyandmethodoflow-carbonbuildingdesign,providethebasisforthedevelopmentoflowcarbonbuildingandvigorouslypromotelowcarbonlifestyle.

Keywords:lowcarbonbuilding;architecturaldesign;keytechnology;method;research

中图分类号:tU74文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)

1.低碳式建筑概述

1.1低碳式建筑概念

当下,随着低碳理念在社会上的普遍倡导与推行,低碳式建筑逐渐成为建筑行业发展的主流。低碳式建筑主要是指在保证满足相关使用要求的前提之下,将低碳理念融入到建筑设计内,将先进的节能减排的技术和产品应用于建筑设计中,通过提高能源的利用率来降低建筑的能源和资源的耗费,实现保护环境,减少二氧化碳排放量的效果。

1.2低碳式建筑应用现状

就目前看来,低碳式建筑的应用并不广泛,在应用区域与应用范围等各方面都存在一定差距。就建筑本身而言,低碳式建筑主要应用在玻璃幕墙方面,在屋顶、外墙和地板等方面的研究使用相对缺乏;就应用区域而言,由于夏热冬冷地区的制冷供暖的能耗相对较大,低碳式建筑在夏热冬冷地区的应用明显较寒冷地区多些。

1.3低碳式建筑的优势分析

低碳式建筑的优势主要可以分为以下几个方面:一、节约能源,降低了能源的消耗;二、减少建筑物废物、废气、废水等“三废”的排放,减少其对环境所造成的负面影响;三、适应人们的使用需求,有利于为人们提供舒适美好的生活环境;四、再现新型建筑艺术,在不违背当地的环境和气候的前提之下将创造具有浓郁本地风格的建筑;五、与自然环境完美融合,促进人与自然的沟通交流,在低碳的前提下给予环境更多保护。

2.低碳式建筑设计的关键技术

2.1优化建筑位置及朝向设计

在建筑设计时,首先应该考虑建筑位置对于一座城市的环境所带来的影响。因此,要选择合适恰当的建筑位置。同时,通过建筑位置和朝向的考虑,有利于对采光进行充足设计,在采光方面减少电能的耗费,从而将低碳理念得以充分贯彻。在低碳式建筑的设计过程中,应该注重对日照原理的应用,按照太阳高度角做出相关日影响图,确定冬天时期每天的日照时间,使每幢建筑都能够最大程度地接收到太阳辐射的热能,从而确定建筑位置和朝向。在满足采光条件的前提之下,建筑的南向开窗面积应该尽量增大,而北向和东向的开窗面积则尽量减小,力图增大采光面积,从而获得更为充足的光线,减少热能损失,保证室内舒适宜人的环境温度。此外,积极采用现代科技成果,使用智能遮阳系统和门窗自动系统,都能够在一定程度上降低室内照明能耗,实现低碳节约。

2.2优化围护结构墙体设计

为了使低碳式建筑能够更好地满足通风、透光、保温等一系列需求,在围护结构墙体设计也需要更好的设计优化,使其能够根据外界条件的变化而变化,从而实现室内外物理环境的良好统一,能源消耗得到很大程度上的降低。目前,围护结构墙体设计涉及的产品主要有外墙保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料等等。此类建筑材料的使用大多应该建立在科学合理的基础之上,不但可以提高低碳式建筑的使用寿命,而且也节约了建筑的运行成本。

2.3可再生能源技术一体化设计

随着科学技术的发展,可再生能源逐渐被发掘并不断应用于经济之中。将建筑与可再生能源技术相结合,进行一体化设计,不但有利于提升建筑本身的使用功能,而且也能够实现节能低碳的效果,将低碳理念充分贯彻实施。当下,我国低碳式建筑设计中与太阳能技术相对整合得较好。在利用太阳能节约生活用能之外,更能将其进行转化,如使用太阳能热水器等集热器将太阳能转化成为建筑用能,以提升集热效果,使低碳式建筑的构建所需能源得到节约,修建安装难度大大降低。

2.4水、热环境设计

在低碳式建筑设计之中,水、热环境的有机结合也是重要关键的技术之一。在节水方面,需要综合考虑水质和水量两方面的问题。而低碳式建筑中大多采用节水型设备,在收集雨水的同时能够处理污水;而对于小区一般常见的景观用水,在低碳式建筑设计之中也大多加以一并考虑,从而实现对水资源的综合利用,与水环境的和谐相处。在热环境方面,低碳式建筑也应加以充分考虑,通过利用太阳能等,不但要顾及建筑设计小区的热供应的舒适性,也要充分顾及节能环低碳的要求。

2.5运用当代科学技术的新设计

在现代社会,低碳式建筑设计已经不是建筑行业本身的问题。通过与其他技术的结合,都将会有利于低碳式建筑的设计、构建与实现。目前,主要有以下几种运用当代最新技术方法的低碳式建筑设计技术,如基于数字化技术的低碳建筑设计技术、基于物联网的低碳建筑设计技术、基于仿生学的低碳建筑设计技术、基于建筑腔体概念的低碳建筑设计技术、基于遗传算法的低碳建筑设计技术等等。通过运用这些新科学新技术,将能够极大促进低碳技术在建筑设计中的操作,提升其建筑效率,快速推动传统建筑向低碳式建筑的发展进步。

3.当前低碳式建筑设计采取的主要方法

在低碳式建筑设计中的主要方法,主要可以分为主动建筑低碳设计和被动建筑低碳设计以及使用新能源和新材料等三种方法。

3.1主动建筑低碳设计

主动建筑低碳设计之中,主要包括以下方面。首先,建筑立面通过选择素混凝土,有利于节省一次性瓷砖贴面、花岗岩大理石和粉刷层,也能够避免开采石材的过程之中对大自然的破坏;其次,通过就地取材和搅拌混凝土,有利于减少运输环节过程之中对能源的浪费;此外,通过对屋面绿化,有利于吸收二氧化碳,从而实现低碳建筑这一理念;同时,通过采用主动式自然采光设计,对采光加以合理利用,使室内光照环境得到改善,实现能源的节约。

3.2被动建筑低碳设计

被动建筑低碳设计之中,主要包括在外墙使用外保温和中空玻璃,使用保温屋面等措施,使建筑中的能源利用效率有效提高,从而有利于建筑节能低碳。此外,通过被动式自然采光设计,充分利用阳光来为空间照明,都能够优化低碳建筑的能源系统,实现低碳式建筑的理念。

3.3使用新能源与新材料

在低碳式建筑设计的方法之中,通过利用新能源和新材料也是目前较为热门的方法。其中,利用太阳能、地热能、风能和生物质能等可再生能源;因地制宜,使用周边工业项目的余热、余气等是当前运用新能源来进行低碳建筑设计的主要方法。在使用新材料方面,运用绿色建材,采用无污染的材料与保温隔热涂料等节能材料,都显示了新材料在节能低碳建筑中的重要作用。

4.总结

综上所述,在环境问题、气候问题与能源危机益发严峻的当天,通过研究低碳式建筑设计的关键技术和相关方法,将会为低碳式建筑的不断发展以及低碳式生活方式的大力推行提供基础,缓解当前能源紧缺状况,促进我国经济的可持续发展。

[参考文献]

[1]韩放低碳式建筑设计方法及相应技术[J]民营科技2013(3)

低碳设计技术篇4

关键词:机械制造业;低碳制造技术;生态保护

中图分类号:tD406文献标识码:a

1前言

随着我国逐步构建资源节约型和环境友好型社会,对机械制造行业的可持续发展要求也更高,因此要采用低碳制造技术。尽管我国目前已初步形成低碳制造技术体系并应用比较广泛,但还有待于进一步完善。

2低碳制造

2.1低碳制造技术内涵

低碳制造在本质上是基于各种资源利用最大化与能耗最小化的现代制造模式,主要是确保机械生产与生态环境保护以实现低碳生产,在生产过程中各环节,尤其是资源利用、生产制造、物流运输及机械生产阶段,都要采取有效方法使资源利用率不断提高,进而实现节能减排的目标。低碳制造是由传统机械制造技术逐渐发展起来的,它有机结合了环保及节能降耗理念。低碳机械制造技术对于机械制造行业具有十分重要的意义,对机械制造具有改进和优化作用。

2.1.1清洁能源技术

主要应用太阳能、水能、风能、沼气能及潮汐发电技术等,不只是使传统能耗减少,也使排污量明显降低,对于生态环境起到保护作用。

2.1.2低碳制造设计技术

低碳制造设计技术主要是以设计生产流程、模型及方法为切入点,目前,主要涵盖低碳制造设计原则与方法、设计数据库、评价基础与流程、设计标准及优化模型等众多领域。

2.1.3低碳制造技术

针对低碳生产战略的发展,关键在于低碳制造技术。其原因是该技术以实际机械生产过程为重点,主要涉及制造工艺低碳化、低碳制造及车间低碳技术优化等。具体表现在处理和循环利用废弃物,主要由处理废气、污水及报废产品等技术构成。

2.1.4碳汇技术

碳汇技术主要由煤炭捕获技术和掩埋技术组成,主要是利用碳捕捉技术分离出大气层中的二氧化碳,将其利用碳储存手段封存并隔绝大气的技术。碳捕捉技术目前在国内比较成熟,但碳储存技术还有待于开展深入研究。

2.2低碳制造体系

低碳机械加工制造通常可视为低浓度二氧化碳从系统资源和生产过程中的释放过程,低碳制造在资源利用、生产制造等领域都有应用。在实际生产中,采用有效方法使资源利用率不断提高,并在各环节中加强节能减排以实现低碳的目标。资源利用率、能耗及碳排量是评估低碳制造的综合指标,低碳制造技术具有比较丰富的内容,由低碳设计技术、设计方法、评价方案及相关数据库构成评价模型。低碳制造体系结构包括产品低碳设计、生产过程及能源与原材料开发低碳化三方面内容,其中,低碳产品设计包括轻量化、模块化及生态化三方面设计内容,低碳生产过程包括加工设备、工艺及生产管理三方面内容,原材料和能源两方面内容构成低碳资源与原材料开发。

3低碳制造技术的应用

机械产品设计在通常情况下,以创造最大经济效益并确保产品质量及功能作为最终设计目标。但随着不断提高的环保意识和资源节约意识,对机械产品也具有更高的要求。所以,对设计机械产品的过程中,还应尽量与“低碳”标准要求相符。此外,降耗对于机械产品设计也具有关键性作用。分析研究产品低碳设计,对于降耗、能源利用率提高及生态保护等方面都具有十分重要的意义。而要使低碳机械制造技术应用充分发挥作用,就应与实践相结合才能不断发展,从而实现资源利用率提高和节能减排的明显效果,降低能耗与环境污染,实现可持续发展。

3.1轻量化设计

轻量化设计是综合考虑产品各要素的一种优化设计方法,在汽车、船舶、机械等领域已得到广泛应用,特别是应用在机械产品设计中最广泛。究其原因主要是其优势十分明显:一是有效在原材料和产品加工、安装及使用过程中能降低能耗,进而使资源利用率有效提高;二是能源资源与原材料在生产过程中产生的碳排量,在运行使用时产品产生污染物的排放量可明显降低,实现保护生态环境的作用;三是有效降噪降低噪声污染。在轻量化设计产品时,确保机械产品具有一定可靠性。

3.2模块化设计

在机械产品设计中,模块化设计是比较先进的一种设计方法。按照不同功能,可将模块化设计系统分为多个不同模块。再结合实际情况和设计所需,优化组合不同模块而获得相应的机械产品,模块化设计在“低碳时代”已被机械、航天等领域广泛应用。将机械产品各功能性单元划分为若干模块,并对模块评估以达到降耗目的,进而确保设备功能及可靠性。

3.3生态化设计

生态化设计基于对机械产品功能及可靠性的保证,降低能耗及保护生态环境的优化设计方式。涉及机械、能源、电子等比较广泛的领域,在设计过程中,一是对能源节约及绿色环保材料优先选择,使能源、资源利用率有效提高;二是尽量避免选用高能耗及有害材料,以实现对生态环境的保护。在生产的过程中,机械制造通常会产生大量污染物,不只是破坏生态环境,也对操作者身体健康产生严重影响。所以,机械制造企业应在产品设计中尽量采用生态化设计方法,选用较小污染、较高能源利用率及经济效益的高科技工艺,以实现机械制造的可持续发展。

结语

总之,能源供需随着社会经济的迅速发展而呈现出比较突出的矛盾,生态环境受到的破坏也日趋严重。因此,在机械制造中倡导低碳制造技术具有十分重要的现实意义。为实现低碳制造目标,采取有效策略实施低碳技术改进,而且还要在机械制造中不断深入开展低碳制造理论及其技术的应用,传统机械制造应采用低碳制造理论进行取代才能有利促进机械制造业的健康发展。

参考文献

[1]李大涌,王华明.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].黑龙江科技信息,2014(21).

低碳设计技术篇5

【关键词】机械制造;低碳制造理论;技术应用

一、机械制造业中的低碳制造理论与技术概述

低碳制造,顾名思义就是要降低产值消耗,节能减排,最终达到低碳的目的。它是一种需要综合考虑机械生产过程中的碳排放和资源消耗的现代生产模式,贯穿于机械制造业的生产全过程,关系到生产制造、资源利用、产品生产、物流运输等方方面面,涉及碳排放量、原料开发、能耗和资源利用的问题。其也是衡量能源和资源利用效率的标尺,是评价碳排放结果对于环境是否造成污染的有力工具。低碳制造技术蕴含的内容丰富,其中最主要的内容就是设计技术,在这个设计的过程中,需要遵循低碳设计原则和方法,参考低碳评价的数据资源,在利用先进的设备基础上,优化制造工艺,整合零部件的再造和生产管理,重视资源的循环重复利用,以及废旧物品的处理技术等,利用新能源,关注低碳能源开发,综合调度优化,达到节能减排的目的。

二、机械制造业中的低碳制造理论与技术重要性分析

就目前情况而言,我国的机械制造业虽然取得了一定的成就,规模和产值都很可观的,但是还是有一些问题,存在部分耗能高、节能减排技术较低、能源资源浪费等情况,在低碳制造方面的研究较少,应用推广相对薄弱,低碳制造技术落后,其中涉及到的生产、管理等体系更新较慢,产能消耗较大,导致生产成本增加。因此,发展低碳制造,就要从根本上着手发展低碳制造,提升技术,改进精细加工环节,将低碳理念贯穿于整个机械制造的全过程,节能减排,以增强效率,使得资源得到合理化利用。此外,发展低碳制造,是顺应国家节能减排的最新发展要求的需要,是进一步推进全面可持续发展的必然选择。通过低碳技术的推广和普及应用,有利于改进机械制造业的发展模式,直接推动其创新发展,有利于降低环境污染,减少工业排放和能源消耗,最终有利于我国产业结构的资源优化和升级,从而进一步的促进经济社会的发展。

三、机械制造业中的低碳制造技术应用探究

针对机械制造中的低碳制造理论,要想发展低碳制造技术,需要在设计方法上下功夫,理论联系实际,本文就提出了如下建设性的意见,来进一步提高低碳制造技术。

(一)机械制造中各环节低碳制造理念贯彻

在机械制造过程中,要将低碳制造理论贯穿到各个环节中,比如,资源利用环节,促使已有的资源得到优化利用,为实现低碳制造提供有利的保障。就低碳制造模式而言,属于一种综合型评估形式,全面、客观地评价能源消耗量、资源利用率。就低碳制造技术而言,常见的技术特别多,特别是低碳设计技术在制造领域中的应用非常广泛,已有合理化的评价模型,制定了合理化的低碳数据库评估方案等。

(二)模块化设计

可以说在机械制造过程中,产品的模块化设计技术是机械制造中比较先进和重要的一种低碳制造技术。在产品制造中,要根据制造产品的品类、规格进行比较系统的划分,区分功能性和非功能性单元,根据产品的不同规模和功能划分成不同模块,根据不同需求制造差异化的衡量标准,如此有利于避免机械运行的不便和资源浪费。

(三)轻量化设计

在机械制造中的低碳制造中,轻量化设计是一门综合性比较强的设计技术,它涵盖的要素众多,主要涉及产品的性能、成本、重量和相关的配套设备等等因素,意义重大。实行轻量化设计有利于降低产品在生产、加工、运输等方面的能耗,有利于保护生态环境。具体来说,机械制造的轻量化设计,有助于减少机械制造过程中能源的消耗,降低碳排放量。以德国保时捷汽车公司为例,在新设计保时捷911这款跑车过程中,就巧妙地利用了轻量化设计原理,借助对应的新技术有效结合钢、铝合金,设计出的跑车具有较好的硬度,还减轻了跑车自身的重量,提高了行驶速度,跑车排放的尾气也得以减少,极大地提高了能源利用率,对环境的污染也比较小。其次,有利于减少产品在生产过程中的污染物的排放,减低机械制造生产过程的噪音污染,从而提高资源的利用率。此外,机械制造的能源可以运用燃气、太阳能等新能源代替传统能源,采用轻质、绿色环保、节能降耗、对环境污染少的原材料,结合生产产品的不同特性和新技术,以降低生产成本,减少能耗,以增加产品的使用性能和可靠性,从而使得资源优势得到最大发挥。

(四)生态化设计

众所周知,机械制造过程中会排放不同种类的污染物,不管是废水、废气还是废渣,多少都会对生态环境造成不同程度的污染和危害。因此,从生态角度来说,实行低碳的机械制造有利于保护环境和降低生态破坏。低碳制造在完全满足机械产品的性能和质量的基础上,要尽可能地减少生产对于原材料和能源的消耗。由此可见,在低碳制造中,应当尽力实行生态设计,从保护生态环境角度出发,采用低碳手段改进传统的机械制造业,x择生产效率和科技含量高的技术,选用排放污染物较少的原材料。同时,还需要注重废弃物和资源的循环利用,利用先进的管理经验和技术重复使用和高效利用资源,最终达到减少生产投入、提高经济效益、保护生态环境的目标。

(五)高速切削技术地应用

就高速切削技术而言,在进一步提高设备转速的基础上,提高设备切削系统工作效率,使其工作频率和机床低价固有频率分开,不要处于统一的网络体系中,有效解决加工硬化等问题。在高速切削技术作用下,能够进一步降低加工表面的粗糙度,提高加工表面的整体质量。更为重要的是,可以加工钢铁件,其硬度为HRC45―65,能够减少该类型钢铁件在放电加工、磨削加工方面的工作量,简化工作流程,提高工工作效率,减少耗损,减少生产成本。

四、结束语

综上所述,在机械制造过程中,生产企业要把经济、生态效益二者放在同等重要的位置,不能以牺牲周围环境为代价获取更多的经济利润,要优化利用低碳制造理论技术,提高各方面资源利用率,降低能耗、耗损,能够和自然环境和谐相处。以此,促使机械制造业顺利实现经济转型,走上资源节约型、环境友好型道路,走上健康持续发展的道路,拥有更加广阔的发展前景。

参考文献:

[1]陈刚.机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用探讨[J].中小企业管理与科技旬刊,2015(9):296-297.

[2]李大涌.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].黑龙江科技信息,2014(17):41-41.

低碳设计技术篇6

关键词:低碳住宅;建筑节能;建筑技术

1.概述

低碳建筑主要是指在建材与设备制造、建筑物施工及使用的整个过程中,减少应用化石能源,减能增效,使排放的二氧化碳明显降低。主要体现在以下三个方面:一是减少的房屋建材总量与选择类别使碳排量减少;二是水循环利用的节约,倡导循环与节约用水;三是尽可能使应用交通工具产生的温室气体量明显减少。

我国目前的建筑能耗已成为最大的能耗行业,约占社会总能耗的47.1%,相对于发达国家,在相同条件下,使用住宅过程中的能耗高于发达国家二至三倍,而且,建筑排放的二氧化碳总量可达50%,大大超过运输与工业领域,在低碳经济的发展过程中,低碳建筑及节能建筑将逐渐成为建筑业的发展趋势,具有巨大的减碳潜力,更符合全球“节能减排”的趋势。

2.低碳住宅建筑技术在我国的发展

低碳住宅建筑技术在我国的发展只有近四十年的历史,目前不断出现的各类新技术、新材料及新工艺,使低碳住宅技术获得了显著的科研成果,尤其是在节能建筑体系、屋面保温材料、新型节能墙体及供热排风采暖系统等多个方面成效显著,在产业规模上一些节能产品已日趋成熟。随着我国经济的发展,低碳经济亦逐渐成为主流,并呈现出巨大的发展潜力。我国目前的建筑总面积达450亿平方米,此外每年新增近20亿平方米。每年的新建建筑几乎都是高能耗建筑,而既有建筑中,只有不到5%的建筑采用节能措施。

据有关部门预测,2020年我国将至少将投资1.5万亿元用于住宅节能建筑建设,世界各国的低碳建筑产业增长速度也高达60%。但目前我国住宅低碳建筑技术还具有以下不足之处,一是低碳技术研发及其应用难度较大。目前我国住宅低碳技术问题较多,诸如研究时间相对较短、技术尚未成熟、没有投入足够经费、无法预测市场前景等都导致转化成功率不高,难以有机结合产学研。二是应用于低碳建筑的产品水平各不相同。三是节能产品还具有较高成本,对于普及低碳住宅建筑技术十分不利。当前我国建筑节能意识不高,导致开发商不够重视低碳住宅,因此低碳住宅推广还任重路远。

3.国内外低碳住宅建筑技术的对比

3.1朗诗国际街区――我国成功应用低碳住宅建筑技术的典范

位于杭州经开区的朗诗国际街区,基地南邻为梦琴湾小区,北侧为城市绿地,街区总面积达7.3万平方米,项目规划建设总面积约22万平方米,朗诗置业提倡恒湿、恒温、恒氧节能及低碳建筑技术在此街区中得到淋漓尽致的这一建筑中得到淋漓尽致地应用。地源热泵系统不受空调束缚;通过辐射效应对室温进行科学调节,楼面不存在空调“补丁”,室内不存在任何噪音,楼板几乎没有热胀冷缩的损害;“绝缘”外墙系统具有保温衣作用;保温系统使生活在街区的人们感觉特别舒适,就好似住在“生态控温舱”中,整个楼内形成隔热保温体系;外窗系统具有双向隔热作用,采用隔热保温阻热设计,实现对绝热传导的隔离作用。惰性气体充于玻璃内使传递的热能量有效降低;24小时置换新风系统,使室内空气清新常在。在住宅地面上设置的新风口将室外新鲜空气进行除尘及温湿处理后送入室内,使呼吸的空气始终新鲜。

3.2英国贝丁顿――国外低碳住宅应用的典范

贝丁顿是世界上首个零碳社区,也是英国具有环保生态功能的一个最大的小区。2002年入住以来备受世界瞩目,是国际公认的低碳建筑典范。英国是一个位于高纬度的岛国,具有漫长寒冷的冬季,约有六个月的采暖期。为使建筑能耗有效降低,设计者研究探索出零采暖模式,即社区住宅全部都朝南向,每户安装玻璃阳光房。采用300毫米厚度的绝热材料用于建设外墙、屋面及楼板,采用三层玻璃的窗户并内充氩气,采用木质窗框以实现对传热的有效减少。小区精心设计了自然通风系统,一排排热压“风帽”矗立于屋顶上,能够向房间不间断地送入新鲜空气。这种装置采用被动式通风方式主要由风力进行驱动,能够根据改变风向而随意转动,建筑内部通过自然风压作用得到新鲜空气,并将室内污浊空气向外排出。此外,热交换器设于内部,可将排出废气的近三分之二热量进行回收,实现对室外寒冷新鲜空气的预热。

4.相关措施与建议

4.1制定扶持低碳住宅的相关政策

充分借鉴发达国家促进低碳经济发展的成功经验,抓住有利时机,在有关政策方面向低碳住宅建筑倾斜,鼓励建设绿色低碳建筑,设立绿色低碳建设基金。在成熟阶段,可利用发达国家诸如财政补贴、政府管制、碳排放交易等低碳政策工具,提高低碳政策的支持。

4.2制定低碳住宅建筑评价标准并逐步完善

促进低碳建筑发展应制定m应我国国情的评价标准,使利益相关方达成共识,低碳建筑标准主要根据低碳设计指导原则及技术规范等方面内容制定。进而建立符合我国低碳建筑标准的测评体系,由第三方测评机构测评建筑能耗,结合测评结果出具能耗证明,作为扶持低碳建筑政策的重要依据。

4.3提倡低碳住宅生活方式

低碳经济主要由低碳生产与低碳消费两部分组成,前提是低碳社会生产方式,低碳生活方式的关键在于低碳经济的实现。对社会认同的低碳住宅价值体系进行整合,形成共识,创造其良好的社会环境氛围;对住宅产业结构及发展模式进行调整,使能源循环利用率不断提高,促进节能低碳的公共交通,鼓励低碳健康的生活方式。

5.结论

一是未来发展重点就是低碳住宅规划设计,目前低碳住宅主要集中于节能设备材料应用上,建筑设计节能技术比较滞后。部分发达国家采用计算机和自然环境优化建筑节能方案已逐渐成熟,并重点关注低碳节能建筑设计方法。

二是企业优势主要在于研发低碳技术,建筑节能将成为未来住宅建设的趋势,低碳住宅技术具有很大市场。扩容的市场将使更多企业进入而增加相互竞争。所以,现有企业提供技术应在低碳技术方面增加研发投入,研发出具有核心竞争力的技术,才能使企业具有竞争优势。

三是开发企业应把握机遇,为低碳住宅建设提供导向作用。我国目前低碳住宅的发展起步较晚,数量不多,住宅开发企业尚未引起足够重视。未来低碳住宅将是住宅建筑主流,开发企业应尽早抢占市场份额,为促进我国低碳住宅建设作出应有贡献。

参考文献:

[1]张志莹.绿色住宅的低碳技术应用[J],上海房地产,2014.10

[2]郭松海.推动低碳住宅工业化生产促进住宅业可持续发展[J],低碳之路,2015.8

[3]熊焰.重新定义我们的世界和生活[J],低碳之路,2015.2

[4]王.我国低碳建筑发展现状与对策[J],现代经济信息,2015.1

[5]韩中德.大力发展低碳技术、推动绿色建筑发展[J],住宅产业,2014.9

低碳设计技术篇7

【关键词】低碳时代包装设计探索

因为二氧化碳的排放量对于社会和经济的发展有着很大的影响,所以现在世界各国都在追求低碳经济,走可持续发展的道路。低碳经济主要是在降低能源损耗,减少废气排放,降低空气污染的一种经济发展模式,这能够提高资源的利用效率,同时又能够提升能源结构,无疑是一种经济模式的创新和经济发展模式的转变。甚至低碳经济的发展已经成为了世界经济的主流持续发展方向。

1低碳时代对包装设计提出的低碳要求

在低碳时代的发展环境下,很多企业都要为企业所排放的二氧化碳负上经济责任。减少二氧化碳的排放除了已经成为了一种公益行为之外,减少二氧化碳的排放还能够为企业降低生产成本,提升企业的经济效益。所以在这样的低碳经济的影响之下,包装在设计上也要符合低碳新要求,在设计生产过程中控制碳排放量,务求为减少温室气体的排放负上应有的责任。碳的使用越多,对自然环境的影响就越大,在包装的设计上一定要设计统计好每一个环节的排碳量。从统计的数据我们可以知道,如果数值越大,所表达的意思就是排碳量越多,这样对于环境的影响更加不好。要达到一定的低碳标准,在包装设计上就要达到国家的要求,也就是说,在设计的时候就要统筹好每个环节上的碳足迹,这样才能够达到要求,最后达到低碳的目的。

不同的包装材料会有不同的属性,设计者在设计包装的时候要做好排碳量的控制,首先就要先了解清楚不同的包装材料在化学和物理上的属性如何,另外还要掌握不同的材料在不同的生产环节所产生的碳排放量。只有对不同的低碳材料在不同的工序下的排碳量有足够的了解,这样才可以更加准确地计算出不同的生产环节所排放出来的二氧化碳含量,从而选用最优化的设计方式,达到低碳要求,减少排碳量。

2低碳时代包装设计的低碳概念

在包装设计中要计算排碳量,这就要从包装的设计开始。通过模拟的计算,从设计到回收降解,每个过程的二氧化碳排放量都要做好计算,这样才能够通过对模拟数据的结果进行分析,从而对过程进行优化设计,减少各个环节上的排碳量,从而在包装设计上减少排碳量。低碳时代背景下包装的设计已经是设计意识上的概念转变,和传统的包装设计已经不一样了,在设计方式上已经发生了根本上的变化。低碳时代的包装设计在形式上讲求的是设计模式,利用系统来进行统筹控制,而且对于低碳标准是有明确的标准要求以及是强制要求的。这些概念上的转变,已经不同于传统的设计,不管是在性质或者标准上,都要符合国家的要求。

另外,低碳时代包装设计的低碳概念还体现在科技的创新上。低碳材料和能源都是包装设计的关键,因为这将决定包装设计在根本上做到低碳设计和低碳生产制作。所以科技的创新能够帮助从根本上做到减少排碳量。科技的创新是包装低碳设计的保证。要进行低碳设计,就先要在观念上进行设计概念的转变。要将落后的技术淘汰,让产业优化升级,通过技术替换,将高耗能、高排放的技术换成低碳技术,实现低耗能、排碳量低的新技术,从而更大程度上提高能源的利益率,从根本上减少排碳量。

3低碳时代包装设设计的新要求

低碳时代中的包装设计要求系统性地控制整个包装的设计生产和使用回收的过程。所以在设计方面并不是只追求其中一个环节的设计,而是要在包装的整个生命周期都要追求低碳设计生产和处理。要进行系统性的设计,要有逻辑性地进行分析,用联系的方法将不同的环节联系起来,考虑各个方面所产生的影响和作用,从而解决排碳量的问题以及其他污染物的问题。

控制、优化、寿命,这三个就是在低碳时代下对包装设计的新要求。控制,主要体现在对材料的控制、技术工艺、物流、使用已经回收,另外要在低碳的标准下控制包装的设计模式。优化,主要是针对在设计生产的过程中材料能源等等的耗能所产生的排碳量,当中涉及到成本效益,而各方面的优化能够在合适的技术上将效益得到最大化的提升。而包装的寿命,就是要求在寿命期间,包装的各项指标都能够得到保证,从而保证包装的使用价值,这才是最可靠的,最能体现经济效益的,并且在整个寿命周期中除了符合经济要求和基本的功能要求之外,要符合容易回收,不难降解以及低污染的低碳要求。

包装设计会随着经济的不断发展而逐步创新发展。没有创新,很多设计就不再符合设计的理念。不管是什么设计,都不能够离开创新。包装的低碳设计,不仅符合国家要求,也是一种适应世界经济发展的新要求。通过包装的低碳设计,保护社会环境和自然环境,保证低碳时代下的可持续发展。

参考文献

[1]刘敬文.中国食品包装可持续性设计研究[D].南京师范大学,2013.

[2]王佳琦.浅析绿色包装对现代包装设计的影响[J].艺术与设计(理论),2011,08:45-47.

[3]赵尹.低碳设计理念下包装设计的探索研究[D].中国美术学院,2012.

低碳设计技术篇8

(一)低碳经济的内涵及发展

世界各国根据各自的实际国情推出了一系列发展低碳经济的措施。德、英、美三国政府倾向于调整产业结构、发展清洁煤技术、开发世界级能源技术等方法,如德国联邦教育与研究部于2007年在“高技术战略”(High-techStrategy)框架下制定了气候保护战略,预计将在未来10年内投入10亿欧元用于研发气候保护技术;英国把发展低碳经济置于国家战略高度,于2008年颁布了“气候变化法案”;美国政府在《能源政策法》的基础上提出了清洁煤计划,充分利用技术进步进行清洁煤技术研发,并计划建成世界上第一个零排放煤炭发电厂等措施。可以看出,发达国家发展低碳经济大多把重点放在加强低碳技术创新、促进低碳产业发展方面。我国应积极借鉴西方发达国家的经验与政策,采取大力促进产业结构升级和发展低碳产业等措施,赶上全球低碳经济发展的步伐。

(二)高新技术企业的界定及发展现状

高新技术企业是以高新技术为基础,从事高新技术及其产品的研究、开发、生产和技术服务的企业,按照我国行业分类标准的界定,高新技术企业的集合就是知识密集、技术密集的高新技术产业。我国对高新技术产业的界定参考了经济合作与发展组织(organizationforeconomicCo-operationandDevelopment,简称oeCD)对产业的分类标准,将医药制造业、电子及通信设备制造业、航空航天器制造业、电子计算机及办公设备制造业和医疗设备及仪器仪表制造业划分为高新技术产业,且国家科学技术部等部门在其编制的各类高新技术产业统计资料中也采用了这一分类标准。我国高新技术企业发展非常迅速。2000年,高新技术产业总产值占当年国内生产总值GDp的9.63%,到2011年,高新技术产业工业总产值达到88434亿元,占到了当年国内生产总值的18.75%。总的来看有两个主要特点:(1)高新技术企业发展水平呈现地域差异。根据科学技术发展部统计资料,我国高新技术产业分布呈现很高的地理集中度,多集中在东部沿海地区,如江苏、上海、广东、山东等省份,中西部所占比重较小。(2)高新技术产业内各行业的发展水平各不相同。从高新技术产业各行业产值分布看,2011年电子及通信设备制造业产值接近一半的比重,电子计算机及办公设备制造业规模位居第二,约占总体1/4的比重,航空航天器制造业比重最小,仅为2.2%。

(三)高新技术企业发展低碳经济的作用

高新技术企业对发展低碳经济具有显著作用,主要体现在促进节能减排和促进技术进步两方面(孟伟,2008)。以北京市高新技术企业发展情况为例,按照上文高新技术产业的分类标准,将北京市全部制造业划分为高新技术产业和传统制造业,计算各产业的碳排放强度和能源消耗效率。从图2和图3可以看出,北京市高新技术产业的碳排放强度和能源消耗效率表现出两个显著特征:一方面,高新技术产业与传统制造业相比碳排放强度非常低,而其能源消耗效率远远高于传统制造业。另一方面,高新技术产业的低碳排放强度使得制造业整体碳排放强度大大降低,其高能源消耗效率又使得制造业整体的能源消耗效率在传统制造业的基础上显著提高,充分体现了高新技术产业的低碳排、高能效的显著优势。

二、低碳经济发展水平的评价

(一)低碳经济发展水平评价指标体系

笔者在借鉴以往学者的研究成果,遵循全面性、可计量性、反映低碳主题等原则的基础上,构建了如下(表1)低碳经济指标评价体系。

(二)样本省市低碳经济的发展水平(低碳经济发展指数)

笔者使用“低碳经济发展指数”这一指标值来描述低碳经济的发展水平。选取能够收集到相关数据的各样本省市作为具体研究对象,数据来源于各样本省份连续五年(2008—2012)的统计年鉴及相关的统计信息网,部分能源数据来源于国家统计局《中国能源统计年鉴》(2008—2012)以及各地统计局官网。用SpSS统计分析软件将样本数据标准化处理之后,采用主成分分析法对上述评价指标体系进行综合评价(何晓群,2004),得到如下主成分分析表(表2)、碎石图(图4)和主成分矩阵表(表3)。

三、高新技术企业促进低碳经济发展的量化分析

(一)数据的来源和处理

以上文所选取的样本省市的低碳经济评价指标体系数据作为基础,把高新技术企业所能影响到的所有指标作替换处理,得到不含高新技术企业影响的指标数据。即将高新技术企业能够影响到的低碳经济发展指标(X6:煤炭消耗量占总能源消耗量比重、X7:技术研发人员占总从业人口比重、X8:研发经费占地区生产总值比重、X9:单位地区生产总值能耗、X10:碳排放强度)进行替换处理,按照相应指标传统产业的数据比率将高新技术产业数据替换成传统产业数据。各个指标的具体替换过程以煤炭消耗量占总能源消耗量比重指标为例。可以看出,将高新技术产业煤炭消耗量替换为传统产业煤炭消耗量后,煤炭消耗量占总能源消耗量比重指标由原始组的33.82%变成对照组的34.14%,其他指标替换方式同上。

(二)低碳经济发展指数对比分析

按照上述替换方法,将高新技术企业的相关影响指标数据替换为传统产业的相关指标数据,得到一组处理后的数据,将处理前后的数据分别代入公式(1)和公式(2),得到样本省市原始组数据和对照组数据的低碳经济发展指数对比表(见表6)。由表6可以看出,在剔除高新技术企业对低碳经济评价指标的影响之后,各个省市的低碳经济发展指数都不同程度地降低了,从前后指标数据的得分差额均为正数可以看出,高新技术企业对低碳经济的影响是正向的、积极的促进作用。

(三)高新技术企业的低碳经济贡献度分析

笔者使用“低碳经济贡献度”这一指标值量化表示高新技术企业对低碳经济发展的促进作用。以剔除高新技术企业的影响之后的传统产业指标体系数据为基础,用高新技术企业对低碳经济发展水平提高(正向促进)的程度作为高新技术企业的低碳经济贡献度指标值,用符号C表示,计算公式如下:C=D原始组-D对照组D对照组×100%(3)其中,C为高新技术企业的低碳经济贡献度;D原始组为原始组数据计算的我国低碳经济发展指数;D对照组为对照组数据计算的我国低碳经济发展指数。至此,笔者能够计算出各个样本省市不同年份的高新技术企业对低碳经济的贡献度。由表7可以看出,各样本省份的高新技术企业的低碳经济贡献度各不相同,这源于不同省份的高新技术企业发展水平各不相同。根据式(4)计算出各样本省市的权重及最终求得全国高新技术企业的低碳经济贡献度,如表8所示。综上所述,以各样本省市的低碳经济发展水平为观测值,计算得出全国高新技术企业的低碳经济贡献度为22.75%,与其2011年的国内生产总值产业占比18.75%相比,显示了高新技术企业在发展低碳经济中具有举足轻重的促进作用。

四、结语

低碳设计技术篇9

关键词:低碳生态技术;园林景观;设计

众所周知,为了加快社会工业化的发展速度,我国以前对碳排放量的控制水平和意识普遍偏低,但随着人口密度的不断增加以及“先污染后治理”的前车之鉴,让人们不得不意识到环境保护的重要性。目前,全球正处于一种全球变暖和气候变化差异巨大的严峻状态,人们的生活发生着许多微妙的变化,影响着工作与生活。因此,低碳理念在这样的情况下应运而生,逐步地渗透于人们的日常生活之中。在当前,低碳生态理念已经融入于经济、文化、城市建设、建筑等方面,而在园林景观方面的相关理论研究和实践却很少,但由于低碳生态技术理念的不断完善与改变,园林景观设计的低碳生态化已是必然趋势所在。

1低碳生态技术理念下园林景观设计的不足

1.1过于注重园林的外形档次,忽视成本效益

目前,在许多地区都存在着这样一种不良现象:许多园林设计师过于追求其所谓的“档次”和“格调”,忽视了园林所处地区的实际地形及经济能力的承受力,设计出华而不实、不符合当地特色和水平的园林景观。很多园林设计师为了追求其所设计的气派、豪华、奢侈的园林外形,不顾实际的材料、装修、服务成本,导致园林建设成本过高。徒有其表,华而不实,理应进行整顿和改进。究其根本,是这些园林景观设计师缺乏一定的绿色低碳意识,才会设计出一些较为浮夸,高成本低质量的园林景观。

1.2园林景观设计过于浮华,周期利用率过于短暂

所谓园林景观设计过于浮华,指的是许多园林景观设计师在进行一定的艺术学习和熏陶过后,过于追求其所崇仰的园林类型和设计风格而进行模仿,形成风格化的设计方式,没有自身的独特特点,这样容易导致所创造出来的园林景观设计缺乏吸引力和审美力。因此,如果盲目地生搬硬套,过于注重表面,设计浮华,那么这样所设计出来的园林景观往往具有较短的生命周期,利用率过低,容易导致经费的流失和材料资源的浪费。如此,便与低碳生态化的理念背道而驰。因此,一个园林景观设计师必须意识到园林生命周期长的重要性,结合当地地形特征设计出符合当地特色和气候的园林景观,才能真正地设计出好的园林。

1.3不能很好地做到因地制宜,形成自身特色

很多时候,一件东西在一处地方所发挥的效益很好,未见得能够适用于其它地方。在进行园林景观设计时,许多园林景观设计师没有根据实际的地形和当地特色来进行园林景观设计,未能做好真实的现场勘查工作,则容易在实际的设计操作中出现各种各样的情况和问题的发生,比如:在进行园林景观设计时过于注重个性化的表现,忽视当地特色和人文背景的表达,一些自然和当地特色未能很好地运用,造成资源的浪费,这样既违背了低碳生态技术理念下的园林景观设计,还不能建设出符合大众所喜爱的园林景观。

2低碳生态技术理念下园林景观设计的方法与策略

2.1树立绿色低碳生态意识

要实现园林景观设计的低碳生态化,就需要对园林景观设计师进行思想上的培训,让他们树立起绿色低碳的生态保护意识,只有这样,他们才会有效地利用所学的知识去进行园林景观设计。一个没有低碳意识的园林景观设计师,更可能是倾向于追求园林的外观忽视其实际的地形和资源的可利用性,这样容易导致资源的浪费和园林的成活率低。只有一个具有绿色低碳生态意识的园林景观设计师,才能更好地因地制宜,以实地勘察园林为前提,增强资源的循环利用来建设一处绿色低碳的园林。

2.2有效利用当地的资源和地形

一个好的园林景观设计,必须要进行有效的资源利用和地形利用。即在进行园林景观设计之前,要亲自实地勘察,观察可以利用和开发的能源与可循环的资源,在低碳生态技术理念下,尽可能地使用低耗能的技术与产品,以此来实现高效的园林景观设计。比如,利用地形关系合理的设计水流布置、道路选线等,根据当地气候特点来进行植物栽培种类的选择,同时在园林内充分利用太阳能、水能等绿色资源以实现路灯照明和雨水收集重复利用,达到园林景观设计的低碳生态化效果。

2.3气候协调,科学种植

众所周知,在园林景观设计中,最重要的一项工程之一就是树种的种植与设计,因此这是影响园林景观的重要一部分。低碳生态技术理念下的园林景观设计理应因地制宜,根据当地现场的情况来进行分析,在种植前要考虑到不同植物的季节性变化,根据当地的气候和湿度条件,选取与园林景观相协调的特色植物进行种植。同时,要着重选取与当地特色相联系的当地树种进行栽培,通过合理的分布与搭配来保护当地的生态环境,以提高当地的生态稳定性和人们的生活水平。

2.4水体的科学设计

水体的设计是园林景观设计中的重要组成部分,要实现园林景观设计的低碳生态化,就要求在园林景观设计的过程中对水体的设计要具有科学性和实效性。比如,在水体设计中,不仅要考虑到实际的景观效果,还要考虑到水体的生态性,即对整个园林的影响作用。通常情况下,在对所设计的园林进行实地考察的前提下,水体的有效科学设计可以帮助提高园林内的湿度、降低温度,促进园林的生态循环。与此同时,在进行水体设计时还应该遵守当地地形和水资源的实际情况,避免造成不必要的资源浪费。通常情况下,首先考虑天然地表水,其次可以考虑利用雨水收集等方式来进行水资源的循环利用。

3结语

综上所述,低碳生态技术理念与园林景观设计相结合,可以有效地改善某些地区的生态环境建设,以促进生态系统的可持续性绿色发展,提高经济效益和社会效益。在当前全球气候变暖以及资源匮乏的严峻形势下,世界各国理应遵循低碳生态化理念,以此避免人们的生活环境和生态环境平衡的迫害,相信随着低碳生态技术和园林景观设计的结合与发展,可以更好地提高园林景观设计的科学性与绿色化,帮助园林景观设计工作发展到一个更好的阶段。

参考文献:

[1]谢秋萍.低碳理念在园林建设中的应用研究[J].农业与技术,2017,37(08):226.

[2]邢燕,张轲.基于低碳理念的新农村景观规划研究———以河南省为例[J].中国农业资源与区划,2016,37(09):225-228+232.

[3]赵旭.低碳理念在城市园林植物景观设计中的应用研究[D].中国林业科学研究院,2014.

低碳设计技术篇10

关键词:低碳设计;绿色环保;节能;建筑设计

abstract:withthedevelopmentoftheconstructionindustry,itsenergyconsumptionaccountedfortheproportionofsocialenergyconsumptionisincreasing,carbonemissionsareincreasing,alongwithglobalclimatechange,peoplerealizethattheharmofcarbonemissions.thisarticlefirstcarriesontheelaborationonthesignificanceoflowcarbonconceptforthearchitecturaldesign,methodandintegratedintotheconceptoflowcarboninthearchitecturaldesignoftheanalysis,summedupthesustainableutilizationofresourcesinthearchitecturaldesign.Discussiononlowcarbonbasedonconcept,proposedthedevelopmentofthelowcarbonbuildingsaswellastheapplicationoftheideaoflowcarbondesign,finallysummarizestherealizationandapplicationofarchitecturaldesignattheinitialconceptinthedesignoflowcarbon.

Keywords:lowcarbondesign;environmentalprotection;energysaving;architecturaldesign

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号:

随着自然气候的不断变化,人们已经开始认识到低碳环保的重要性,而且气候条件的优劣直接关系着人类的生存问题,故低碳环保理念已经涉及了各行各业,建筑行业作为能耗最大且二氧化碳气体排放较多的终端客户,理应在建筑设计初期,就应该贯彻低碳设计理念,同时施行于建筑材料运输,建筑项目施工以及建筑运行管理等多个方面。如今,建筑设计需要进入到“绿色、低碳、环保”的时代,作为建筑设计师也应该满足当代建筑的发展需求,以可持续发展为核心的设计理念,采用绿色低碳的建筑设计技术,构造出最大化减小环境负荷,满足人类舒适、健康需求的绿色建筑。

一、“低碳建筑”的发展现状及其理念核心

低碳建筑指的是采用符合低碳环保标准的建筑材料以及机械设备进行施工,在施工执照以及建筑物使用的各个阶段内,需要增加无害新能源的使用,如风能,太阳能,地热能等,进而减小对化石资源的依赖性,降低碳化合物的排放量。低碳建筑发展的核心在于采用清洁能源代替不可再生资源的应用在建筑项目建设中,进而提高建筑能效。其实,低碳环保理念应该落实于整个建筑项目的生命周期,但是在项目设计的初级阶段应该估算出整个建筑物的碳排放量,进而才能优化结构材料的设计,采用绿色环保的施工工艺,增加现代化机械设备的投入。

低碳环保的设计理念对于建筑项目可持续发展来说具有重要的价值意义,而且其环保效益也是较为客观的。如今,对于低碳环保建筑的认识存在着一定的误区,很多人认为低碳环保建筑无形中增加了项目投入,势必会进一步的抬高房价,而且整体上来说,拖慢了资金回笼速度。但是,以“被动式低碳环保设计“为例,经过实际的成本测算可知,采用低碳节能的施工技术,理论上成本提高了3%~6%,但是却能够获得30%以上的低碳环保的效果。可见,低碳环保设计的经济性是十分明显的。

二、建筑设计初期对建筑碳排量的计算

若在建筑设计初期就引入低碳环保的设计理念,则需要对相关建筑项目的低碳环保的参数进行评估计算,如评估建筑的碳排量等等。首先,需要对相关建筑项目碳排量的计算评估标准进行分析研究,由于建筑涉及的学科范围较广,因而对于建筑碳排量的基准线较难制定。建筑碳排量基准的不确定性会直接影响到建筑材料的选择以及对于建筑项目全寿命周期内的能耗监控以及低碳的运行。德国是最早开始确定建筑碳排放量计算方法的国家,此方法是国际上第二代建筑评估技术体系的标志。其主要以建筑材料为参考对排放量进行叠加计算,计算原则为将建筑材料、生产、制造、应用、循环利用等各个阶段的碳排放量进行叠加,进而能够较为准确的计算出每年每平方米建筑的碳排放量(单位:kg/m2,yr)。全国工商联房地产以及不动产研究院于2009年也了关于碳排量计算标准的文件——《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》。

事实上,建筑能耗的设计主要是在建筑设计初期进行评估规划的,因而在建筑设计初期就应该有专业的能量评估师对建筑项目的碳排放量进行评估计算,从而指导建筑设计师的设计思路。由于建筑能量运算中涉及了非建筑行业知识较多,对于建筑师来说具有一定的难度,现有的建筑设计软件也很难实现能量评估运算的功能。因而,很多建筑项目建设完成,才会根据建筑项目实际施工情况对建筑碳排放量进行评估运算,而此时对于低碳环保设计理念在建筑项目的应用已经意义不大。

对于碳排量的评估运算,很多建筑师会选择凭经验或者手工进行数据操作的方式完成,但是这种方式存在着一定的弊端,此时就需要借助于现代化的计算机技术,而且需要引入计算机模拟分析的技术,进而能够真实的模拟出建筑项目的碳排放标准,进而有利于建筑设计师做出科学的设计决策。通过对计算机模拟分析技术的应用,能够提高对建筑碳排放量评估的准确性,而且能够通过真实的评估模拟软件平台对建筑的相关设计要素进行修改,进而选择出低碳节能的最优化建筑设计方案。目前,基于Bim技术的低碳建筑设计已经得到了一定的推广,Bim技术指的是“建筑信息模型”,其相当于建筑信息的数据库,能够通过修改数据库内部的信息实现对建筑的低碳环保设计,其中包括调整结构设计参数,设备管理方式的规划。工程量的统计、成本核算等等,进而能够有效地保证建筑项目符合低碳环保设计要求。

三、低碳设计理念在建筑设计初期的实现与应用

(一)基于气候差异的空间塑造

建筑师在进行建筑设计过程中,不仅要关注结构材料参数以及施工工艺选择,同时也要关注建筑施工的外部条件,不同气候条件下,建筑项目低碳环保的设计方案必然存在着差异。建筑师在进行建筑设计创作过程中需要充分地考虑到施工环境的气候特征以及地域特征,进而甄选出科学的低碳环保的建筑设计方案。此外,在进行建筑设计前期阶段也要考虑到自然能源的应用,如利用自然采光、自然通风、被动式集热制冷,继而减少相应电力设备的使用,达到减少碳排放的目的。对于不同气候条件下的建筑,其建筑环保设计理念的侧重点存在着一定的差异,如对于北方比较寒冷的地带,重点在于保温材料以及保温技术的应用,故在设计过程中应该充分考虑被动式集热技术与空间布局的最佳融合方式;南方的气候比较湿热,设计时应重点考虑如何最大化的利用自然光源以及自然通风,进而完善功能布局以及空间形体的塑造。

(二)集成化设计思维的应用

按照传统的设计理念来讲,建筑项目从立项设计、图纸设计、施工工艺设计、墙体设计、结构材料设计,装饰设计等流程所呈现出来的为线性关系,即每一项工作存在着单一性,缺乏相应的技术交流,流程之间的关系为协同的工作关系,虽然低碳设计理念能够渗透到每一个流程中,但是却不能够将所有的设计流程放在一起进行综合优化,进而促使建筑设计不能够发挥出最大的能效。因而,当代建筑师需要在建筑设计观念方面做出一定的改变,塑造集成化的思维,实现不同技术人员之间的交流沟通,在进行低碳节能建筑设计时需要不同学科的技术人才参与,共同探讨建筑项目的低碳环保最优化的设计方案。

集成化设计就是将建筑项目视作一个整体的系统,其中包含技术设备以及周边环境,将整个生命周期内影响碳排放量的因素进行综合考虑并优化,其打破了传统线性设计,是一种各个学科专业相互交流融合的设计方式。