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低碳建筑论文全文(5篇)

低碳建筑论文

第1篇:低碳建筑论文范文

1.1问题设置和问卷结构

基于以上文献分析,本文集中在3个方面进行调研,即:假设一(低碳设计的意识)、假设二(低碳设计的现状)、假设三(低碳设计的期待)。希望通过这3方面的调研,对中国低碳建筑的设计现状有一初步的针对性了解。问卷由11个单项(11个问题)选择题构成,共分为4组(表1):①假设一包括问题1~3,主要针对建筑师的低碳意识来回答;②假设二包括问题4~6,主要测量低碳设计现状;③假设三包括问题7~9,主要调研建筑师对未来低碳设计的看法;④两个背景问题(问题10和问题11),以受测者的执业年限和单位类型作为变量,以便于分析获得的数据。

1.2取样和发放

本问卷调查采用在线发放和填写的形式完成。具体的方法是:在问卷网(www.wenjuan.com)制作完成电子问卷后,通过邮件邀请建筑师,在确定后再把问卷的网络地址发给他们来回答。2014年9~11月之间,168位中国建筑师回答了我们的问卷。他们大部分来自上海、南京、杭州、北京、武汉、广州、昆明、兰州等中国各直辖市和省会城市。2.3数据收集和分析方法问卷网具有便捷的数据处理优势及其自带的数据分析工具。在受访者答题完毕之后,每个问题的回答会自动呈现为数据图表;在分析数据的过程中,我们使用交叉表格法,以不同的两个问题的回答情况为变量,来分析他们之间(比如工作年限和设计构思中低碳因素的影响两者之间)的分布状况和关联性。

2结果分析

在接受调查的168位建筑师中,大部分是工作年限在10年左右的青年建筑师,其中1~3年工作经验的61位,占总调查人数的36.31%,3~10年的57位,占33.93%;在拥有10年以上工作经验的人中,工作时间在10~20年的有36位(21.43%),20年以上的有14位(8.33%)。从所供职的单位类型看,来自大型设计院(100人以上)的建筑师共有113位,占调查人数的大多数,为67.26%;其余的调查对象分别来自于:人数在20~100人的专业设计咨询公司(11人,6.55%)、20人以下的设计事务所和工作室(18人,10.71%)、高等院校或科研机构(19人,11.31%)、房地产等甲方单位(5人,2.98%)、其他(2人,1.19%)。综合这两项看,大型建筑设计院的中青年建筑师构成了本文调查对象的主体。目前中国的建筑设计市场仍然是以大型国有设计院为主导,一线设计师也以中青年设计师为主,因此,本次调查的人员构成是比较符合现实情况的。

2.1低碳设计的意识

调查数据说明:中国建筑师具有低碳设计的意识,具有较强的责任感。超过九成(153位)的建筑师认为在设计中引入低碳节能的理念是必要的,相反,认为不必要的只有8位,另有7位表示不置可否。但是与如此高的认识度形成反差的是,当被问到“建筑师应当在实现低碳建筑的目标中负有怎样的责任?”时,大部分的建筑师(67.86%)却认为建筑师只是一个重要的参与者,而不是作为项目负责人为低碳的目标全权负责,甚至有些调查对象认为建筑师只是一个不重要的参与者而已(8.93%)。交叉表格分析反映了年龄与低碳建筑设计意识强弱的关系:随着年龄的增大和经验的积累,建筑师们对自己在低碳建筑设计中的责任意识逐渐增强。相似地,在推动建筑低碳节能设计的原因中,最大的因素是国家的强制标准(64.88%),排在第二位的是甲方业主的商业要求占到16.67%,而只有少数的建筑师(14.88%)是出于对自身业务水平的提高而寻求建筑的低碳建筑设计方案。这个问题的目的是测试建筑师低碳设计的主动性,显然,情况并非我们想象的那样乐观。但反过来也证明了,设计法规对实现低碳建筑设计的重要作用。从以上分析不难看出,总体来说,建筑师们在声称低碳建筑设计重要性的同时,却在不自觉地回避低碳设计的责任,至少并不主动寻求低碳设计创新。

2.2低碳设计的现状

在设计构思中,2/3的建筑师会把低碳建筑设计理念纳入考虑的因素,但并不认为这将成为设计的决定因素;认为自己把节能设计作为设计中的首要因素并以此作为设计创作的切入点的建筑师仅有26人,占15.48%;表示在方案构思设计中并不考虑节能设计的仍有30人,占17.86%。可以明显看出,建筑师在方案构思阶段对建筑节能问题的投入和重视程度,与其对建筑师在节能设计中的角色认识有直接的关系,可惜在调查中只有10位建筑师认为,建筑师是节能设计的主要负责人,并能将其贯彻到设计构思中去。接下来的问题反映的是建筑师达到低碳节能目标所采用的方法,虽然没有被直接问这个问题,但是由于在不同的设计阶段其设计内容有所侧重,也能反映这一点。一般说来,方案设计主要考虑建筑与基地、建筑内部分区、建筑造型等问题,大部分的被动设计也涉及其中;初步设计是在方案设计基础上的深化,包括设备选型等技术问题;而施工图阶段,建筑师会专注建筑构造和细节设计以及与相关专业的技术配合。也就是说,越到设计的后期阶段,建筑师依靠自身的、建筑学的设计手段的比重会逐渐下降,而更多地依靠技术手段和其他专业人员的帮助。调查显示建筑师对低碳设计投入精力最多的阶段,从大到小依次是:方案构思(39.88%)、初步设计(37.50%)、施工图设计(22.62%)。此外,那些愿意承担更多低碳节能设计责任并积极主动寻求低碳设计解决策略的建筑师,会在方案阶段投入得更多,也说明方案设计阶段对于建筑最终的节能性能表现的重要影响,这也将是未来建筑师更加大有可为的设计阶段。调查还发现,中国建筑师对自身在低碳节能设计上的能力并不自信:只有约3%的受访者认为自己的知识是非常全面的,在设计中运用自如;大部分人(54.17%)只能说了解一些,而且并不太会运用这些知识;仍有愈四成(42.86%)的建筑师认为自己的知识还不足以在实践中运用,设计出真正让人满意的低碳节能建筑。中,我们把受访建筑师和他们的供职单位类型做了对比研究,发现高校和科研院所中的建筑学教师对自己的能力评价最高,其次是设计事务所或工作室、专业设计咨询公司,大型设计院的建筑师最低。也就是说,越大型单位的建筑师对低碳设计能力越不自信。这可能与其设计工作组织方式有关系,小型设计公司的建筑师有更多的创作自由。通过对上述3个问题回答的分析显示,建筑师在设计构思中对低碳节能的理念和实践并不充分,更多地依靠其他专业技术人员或者技术的手段而非自身的设计技巧来实现这一目标。究其原因,可能是建筑师们对自己在低碳节能建筑设计方面的知识积累尚不自信。

2.3低碳设计的期待

第3部分的调查从设计工具和方法、设计难点、设计知识积累3方面,了解建筑师对实现低碳建筑设计的预期判断。5种设计方法和工具中,基本上被利用的程度都差不多。相对来说,借鉴成功设计案例(23.81%)与节能专家合作(22.02%)是最受欢迎的方式。剩下的3种方式:参考设计指标(17.86%)、借助BIM软件(17.26%)、遵循低碳节能的一般设计方法(17.86%)分别占据接近的比例。这反映了案例类比(casereasoning)的方式是比较符合建筑师思维特点的一种设计方法,在低碳建筑设计中也有较大的利用价值。但是,这不是说在设计过程中,建筑师只用其中的一种,而事实情况是,往往在不同的阶段利用不同的设计工具和方法,即使同一阶段也利用不同的工具来相互比较、映证、分析。一半左右的建筑师(51.19%)认为,实现低碳建筑设计的最大障碍是增加了设计周期而不被甲方接受。这也说明如何在设计中快速融入低碳节能的设计因素是今后的研究重点。约2/5的建筑师(43.45%)表示由于缺乏相关知识或者是具备相关知识却无法真正运用是最大的障碍。从这个比较中可以看出,多数建筑师认为外界因素是制约低碳设计发展的主因,而对自己的学习能力或潜力充满信心。图6也佐证了随着工作经验的积累,知识和工作协调能力越来越不成为低碳设计的障碍,但是设计难度、增加设计周期以及难以将低碳设计融入构思中却是所有年龄段的建筑师面临的共同问题。对接近一半的建筑师(48.81%)来说,讲座是最受欢迎的学习方式。这有可能与中国建筑师的日常工作都比较繁忙有关,没有时间进行关于低碳知识的全面学习。但是如果有时间的话,还是有20.24%的建筑师愿意钻研系统的理论书籍来提高自身的业务水平。另有14.29%和8.33%的建筑师把专业杂志和在线专业论坛作为他们学习的首先方式。

3结语

第2篇:低碳建筑论文范文

1.1创造舒适、健康、安全的生活空间

绿色低碳建筑为人类创造了舒适、健康、安全的生活空间和建筑自身的性能与特点是不可分割的。因为绿色低碳建筑不仅涉及建筑物自身,还涉及建筑物包含的生态构建、安全舒适的生活环境等等。对于绿色低碳建筑而言,其包含的生活环境通常要使用科学合理的规划设计方案,并使用自然采光、自然通风、低碳建筑材料、新型能源等等模式来建设建筑物,进而使得建筑和使用过程遵循“科学恰当选址、循环利用资源、高效节约能源、建筑环境安全、降低废气排放、建筑合理实用”等等建设特征。一般情况下,建筑环境对于使用者有直接影响,使用彩色建筑的设计方法,依据建筑施工情况来规划涉及建筑,使用绿色低碳的施工方法来满足人们对于绿色施工里面的追求,并且在给予人们绿色、低碳与舒适的生活空间的同时保证人们的生命与财产安全。

1.2改善气候问题

绿色低碳建筑技术就是使用新型低碳技术甚至是负碳技术来建设建筑物,使得建筑物不仅达到绿色低碳的要求,还能实现高效能、少污染的目的。近些年,人们对于气候越来越关注,就当前建筑业而言,实现降低废物排放量与节约能源更为重要,构建舒适安全、绿色环保的生活环境日益成为解决气候问题的主要环节。虽然绿色建筑与低碳建筑具备相同含义,但是实际建设时,两者关注节点不同,绿色建筑更为关注环境污染,低碳建筑更为关注二氧化碳排放量,所以,在进行绿色碳建筑建设时,将两者结合起来更为有效。

1.3节约环境资源和天然能源

建筑物自身就具备较高的能源与资源消耗,并且对自然环境具有难以预估的影响。依据有关数据显示,全球大部分能源与资源都运用到建筑业之中,并且人们在自然环境与生态环境所挖掘的原材料大多数也是运用在建筑建设中以及建筑所需的设备设施之中。另外,建筑物形成的废气污染与光污染也是非常严重的。我国是发展中国家,城市人口数量不断增加,城市发展进程不断加快使得城市人口不断增加,导致建筑物生活需求不断增加,能源消耗也就不断增加,建设绿色低碳建筑能够在很大程度上节约环境资源与天然能源,促进建筑业可持续发展。

2绿色低碳技术在商品房中的应用

2.1降低能源使用率

新型绿色低碳建筑与传统建筑技术不用,其主要使用新型原材料进行建筑施工,例如:使用隔热保温原材料,可以维护室内温度,从而节约能源。另外,还有些新型原材料可以使用在建筑物外层,降低建筑物消散速度,从而节约能源。新型绿色低碳建筑材料在建筑业达到了广泛运用,不仅尤其其实用与便捷,还具备保温隔热的效果,因此备受关注。

2.2减少电能使用量

众所周知,电能为人类生产与生活中相当重要的因素。我国目前电能处于严重短缺的状态,现阶段我国电能主要来源于火力发电,需要使用大量煤炭资源,在很大程度上影响了环境的发展,因此,不断推广绿色低碳建筑施工技术能够在很大程度上降低电能使用量。

2.3减少用地面积

我国人口数量不断增加,城市经济不断发展,用地情况日益突出,尤其表现在经济发达的地区,建筑用地问题不断加剧,因此,应该使用绿色低碳建筑技术不断减少建筑用地面积。

2.4节约水资源

我国具有大量淡水资源,但是人均淡水资源量却非常少,很多地区都处于水资源短缺的现状。现阶段,我国建筑业对于水资源循环再利用技术相对较为却是,因此,只要能够发展区域技术来实现绿色低碳建筑水资源的循环再利用的建设任务或者是对于建筑物产生的废水进行净化处理并且使用到其他领域,就会在很大程度上节约水资源。

3应用绿色低碳建筑技术的关键点

3.1结合建筑实际环境

建筑物是否能够结合自然环境是较为关键的一个问题。根据建筑物所在地区的自然环境来选择科学合理的建筑模式,并且根据建筑模式的应用促进人类与自然的协调发展与共同进步是建筑物应该做到的一个方面。例如:对建筑屋顶进行绿化工程,在屋顶种植植物,不但能够绿化环境,还能增加资源使用率。对于一些声污染严重的地区而言,更适合在屋顶进行植物种植,不仅能够使用植物隔音作用来对城市声污染问题进行改善,还能增加建筑物通风口的数量,选择人工智能模式,使用电脑程度改变室内湿度与温度等等因素,促进建筑物不断满足人类需求。

3.2发挥物理环境作用

目前,大量建筑设计师在对建筑物进行规划设计时,会结合建筑物周围物力环境。例如:在建筑物通风选择时,会使用天井,使得建筑物上方涌进新鲜空气,并且对较轻的气体可用使用建筑天井输出到建筑物之外,较重的气体可以使用地下管道排除室外。在对阳光进行利用时,建筑设计师能够使用天然阳光满足建筑内部照明功能,使用智能感应的方式来对室内感光度进行改变,使得建筑物得到更为舒适的光线,并且光度会伴随时间变化而进行恰当地调整。

3.3关注建筑选址

在建筑物建设的过程中,选址是一项非常关键的工作。

①选择合适的地址能够在很大程度上降低建设成本,为工程建设提供更多资源能量。例如:使用合适的光照角度能够提供更佳的光线。

②在进行建筑物选址时,应该对地域日照、风向与温度等等要素进行充分考虑,因为良好的建筑选址能够使所构建的建筑物在相同的自然因素下拥有更好的光线、更通畅的通风设施等。

4结语

第3篇:低碳建筑论文范文

1.1普通混凝土的耐久性问题

普通混凝土的耐久性不良现象很多,尤其在较为恶劣的环境下,混凝土达不到设计使用年限的问题更为突出。对于桥梁调查中发现如下现象:(1)有些1982年建成,至今使用24年的桥梁开始出现耐久性劣化病害。(2)1993年建成的京九线63km+846m处及67km+866m处12n跨普通钢筋混凝土T形梁出现梁体侧面露筋现象。(3)京广线有些1898年建成的桥墩,京山线有些1896年建成的桥墩至今还在安全使用。(4)桥梁的墩台、人行道板、栏杆的主要病害为裂纹;梁的主要病害为露筋、钢筋锈蚀和混凝土裂纹。(5)次要构件往往比主要构件裂化严重、速度快。通过分析上面现象可知,构件耐久性与其受力特征有关。对混凝土耐久性起决定作用的因素是混凝土本身的性能和工艺质量。高质量的普通混凝土受压构件。耐久性也可超过100年。一般环境条件下,普通混凝土构件耐久性劣化速度较快,不同构件差距较大,容易造成结构达不到预期使用寿命。

1.2绿色混凝土的优越性

绿色材料的特点包括材料本身的先进性(优质的、生产能耗低的材料);生产过程的安全性(低噪声、无污染):材料使用的合理性(节省的、可以回收的)以及符合现代工程学的要求等。绿色材料的研究与应用目前还主要局限在材料的回收和重复利用技术、减少“三废"的材料技术与工艺、减少环境污染的代用材料、环境净化材料可降解材料等方面,但随着环境意识的加强,绿色产品时代将随之到来。绿色混凝土与普通混凝土相比,显示了强大的生命力和显著的优越性。

1.2.1降低混凝土制造时的环境负荷绿色混凝土大量使用工业废料和再生利用固体废物,既节约了资源,又降低了废物的排放量。

1.2.2降低混凝土使用过程中的环境负荷

大流动性免振捣绿色高性能混凝土的使用,减少了环境噪声。高性能、长寿命混凝土材料的研制,可以有效的降低材料的负荷/寿命比,从总体上也是降低材料环境负担的一个有效途径。目前研究较多的还有多孔混凝土、排水性铺装混凝土、吸音混凝土、吸收有害气体混凝土、调湿功能混凝土、储蓄热量混凝土制品等。

1.2.3保护生态、美化环境

绿色混凝土中的生态混凝土指能与动植物和谐共生的混凝土。这类混凝土可以保护生态环境。

1.2.4提高居住环境的舒适和安全性

绿色混凝土中的机敏混凝土融混凝土材料的多种功能于一体。利用电热效应可以对居住环境进行恒温控制;利用其自感知、自调节和自修复功能可有效地对结构进行健康监测、智能控制和修复,提高结构的安全性和使用寿命。我国目前混凝土生产基本实现了工厂化,预拌混凝土生产方式已经普及,为绿色高性能混凝土的发展奠定了物质基础。掺和料和高效减水剂的应用逐步发展,具备了发展和普及绿色高性能混凝土初步的技术条件。但是由于需求及工艺、技术等原因,掺和料应用种类较少,混凝土性能多数处于中低水平,急需绿色高性能混凝土理论和实用技术的指导。而我国目前的绿色高性能混凝土研究工作主要集中在实验室研究上,还没有颁布能够指导实际生产、符合我国混凝土生产企业特点的规范或权威技术文件。这种条件下,企业自身的生产经验犹显珍贵;贴近企业生产实际、充分利用企业现有生产及检验、试验条件的研究工作就是非常有效和必要的了。

2绿色混凝土发展研究

2.1绿色混凝土特点绿色混凝土的特点:(1)降低水泥用量,大量利用工业废料;(2)比传统混凝土具有更好的力学性能和耐久性;(3)具有与自然环境的协调性,减轻对环境的负荷,实现非再生性资源的可循环利用,节省能源,以及有害物质的“零排放";(4)能够为人类提供温和、舒适、便捷和安全的生存环境。绿色混凝土的环境协调性是指对资源及能源消耗少、对环境污染少和循环再生利用率高。绿色混凝土的自适应性是指具有满意的使用性能,能够改善环境,具有感知、调节和修复等机敏特性。

2.2混凝土绿色化的技术路线

2.2.1大量利用工业废料,降低水泥用量

水泥工业污染严重,不仅产出大量粉尘,还排放有害气体及其它有毒物质。我国是水泥生产大国,2003年全国水泥产量达到8.13亿吨,占全球水泥产量的43%。水泥产量高速增长加速人类生存环境的恶化。在满足工程需要的同时降低水泥用量,是目前的一个严峻而又有挑战性的课题。许多工业废渣,如:粉煤灰、粒化高炉矿渣、煤矸石、硅灰等具有潜在活性,可以部分替代水泥,并可以制备性能更优越的混凝土。利用工业废渣既可降低水泥用量,又可消除其自身对环境的污染,是实现混凝土绿色化的一个重要途径。我国工业废渣数量庞大,仅粉煤灰每年将产出近2亿吨,而煤矸石目前堆放总量已超过30亿吨,尽可能利用这些工业废渣将获得重大的经济效益和社会效益。

2.2.2提高混凝土综合性能

提高混凝土强度、工作性和耐久性也是混凝土绿色化的途径之一。混凝土强度提高,可以减少结构的截面积或结构体积,减少混凝土用量。工作性提高,一方面有助于提高混凝土密实性,另一方面可以减少振捣器的使用,降低环境噪声。提高混凝土耐久性,可以延长结构的使用寿命,节约维修和重建费用,减少对自然资源消耗。近年来,混凝土耐久性成为人们热门话题。人们逐渐认识了混凝土耐久性对节约能源资源、保护环境的意义。延长混凝土工程寿命还可以节约大量资金。根据美国统计,其混凝土基础工程(公路、桥梁、大坝、供水系统等)估计价值约60000亿美元,而每年用于维修和重建费用则高达3000亿美元。当前国内外许多学者都主张延长混凝土工程的设计寿命,如桥梁使用寿命按100~125年来设计,港口工程寿命按100年设计等。

2.2.3使用再生骨料和人造骨料

混凝土制备过程将消耗大量砂石。若以每吨水泥生产混凝土时消耗6~10吨砂石材料计,我国每年将消耗砂石材料48~80亿吨。全球已面临优质砂石材料短缺的问题,我国不少城市亦将远距离运送砂石材料。同时,我国每年拆除的建筑垃圾产生的废弃混凝土约为1360万吨,新建房屋产生的废弃混凝土约为4000万吨,大部分是送到废料堆积场堆埋。因此实现再生骨料的循环利用对保护环境,节约能源、资源意义十分显著。因价格费用原因,用废弃物加工成人造骨料,往往比天然骨料价格贵,但这种情况将很快改变,因为天然骨料日益短缺,而人造骨料的加工技术逐渐完善和高效。德国、荷兰、比利时等国废弃物再生率已达50%以上。德国钢筋混凝土委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南"。日本制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》,并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂。2000年要求混凝土的资源再利用率达到90%以上。日本对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、收缩、抗冻性等进行了系统研究。近年来,日本开发利用城市下水道污泥生产骨料的技术,这种骨料强度达到了普通河砂的90%,很有利用前景。因为海砂资源丰富,用海砂取代山砂和河砂作混凝土的细骨料,也是解决混凝土细骨料资源问题的有效方法。海砂中含有盐分、氯离子,容易使钢筋锈蚀,硫酸根离子对混凝土也有很强的侵蚀作用。此外海砂颗粒较细,切粒度分布均一,很难形成级配,因此必须先进行适当处理才能使用。目前已经开发出一些对海砂中盐分的处理方法,如:洒水自然清洗法、机械清洗法、自然放置法等。对海砂的级配问题,主要采取掺入粗碎砂的办法进行调整,使之满足级配要求。日本在海砂方面的利用已经达到了工业化生产的阶段,1995年产量达到5000万吨以上。

2.2.4与自然环境协调

为了使混凝土与自然环境相协调,通过混凝土材料的性能、形状或构造等的设计,使其具有降低环境负荷的能力。例如通过控制混凝土的空隙特征和空隙率,可使混凝土具有良好的透水性、吸音性、蓄热性、吸附气体性能等。通过对混凝土性能和色彩的设计,使混凝土与植物和谐共生,这类混凝土包括植物适应型生态混凝土、海洋生物适应型生态混凝土和淡水生物适应型混凝土,以及净化水质生态混凝土等。利用建筑废砖石等材料制成的环保型绿色混凝土护砌材料的研制成功,则实现了在混凝土上长草的愿望,较好的解决了堤防安全护砌与保护自然环境的矛盾。

2.2.5提高混凝土的机敏性,使居住环境更安全

混凝土材料作为各项建筑的基础,其智能化的研究和开发自然成为人们关注的热点。自诊断混凝土、自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的相继出现,为智能混凝土的研究和发展打下了坚实的基础。机敏混凝土的特点是具有自适应性,能够感知外界环境的变化,并根据外界环境的变化实现自适应控制、调整和修复材料。机敏混凝土材料与智能建筑相结合无疑将为人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作的环境空间。机敏混凝土是智能化时代的产物,它在对重大土木基础设施应变的实时监测、损伤的无损评估、及时修复和减轻台风、地震的冲击等诸多方面有很大的潜力,对确保建筑物的安全和长期的耐久性都极具重要性。

2.3几种已经进入生产领域的绿色混凝土

绿色混凝土作为绿色建材的一个分支,自20世纪90年代以来,国内外科技工作者开展了广泛深入的研究。涉及的研究范围包括:绿色高性能混凝土、再生骨料混凝土、环保型混凝土和机敏混凝土等。再生骨料混凝土,是指用废混凝土、废砖块、废砂浆作为骨料,与水泥砂浆拌和而制得的混凝土。环保型混凝土则是指能够改善、美化环境,对人类与自然的协调具有积极作用的混凝土材料。这类混凝土的研究和开发刚起步,它标志着人类在处理混凝土材料与环境的关系过程中采取了更加积极、主动的态度。目前所研究和开发的品种主要有透水、排水性混凝土、绿化植被混凝土和净水混凝土等。机敏混凝土是指具有感知、调节和修复等功能的混凝土,它是通过在传统的混凝土组分中复合特殊的功能组分而制备的具有本征机敏特性的混凝土。机敏混凝土是信息科学与材料科学相结合的产物,其目标不仅仅是将混凝土作为具有优良力学性能的建筑材料,而且更注重混凝土与自然的融合和适应性。绿色高性能混凝土是混凝土绿色化与高性能化共同发展的产物,它的日益增加的应用能更多地节约熟料水泥;更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料;更大地发挥高性能优势,减少环境污染。

2.4绿色混凝土发展的展望

水泥和混凝土工业别无选择,必须成为绿色工业。未来的混凝土将会以最低的环境影响满足社会经济的需要。至少在2l世纪前半阶段,水泥和混凝土会继续作为世界范围广泛使用的建筑材料,只不过未来混凝土会与现在有所不同。混凝土不在只是简单的使短期利益最大化,而要保持生态平衡,成为长远有利于于人类的材料。未来的掺和料会越来越多,会越来越纯,越来越专业化,所起的作用会越来越明确。绿色混凝土的种类将不断增加,功能不断完善,以适应工程实际的需要。

3绿色高性能混凝土的综合发展及应用

3.1混凝土绿色化与高性能化的综合发展

20世纪90年代吴中伟院士较早提出绿色高性能混凝土的概念。绿色高性能混凝土(GHPC)具有的特征主要包括:(1)更多地节约熟料水泥,减少环境污染;(2)更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料;(3)更大地发挥高性能优势,减少水泥和混凝土的用量。作者认为所谓“绿色高性能混凝土"就是既具有在环境影响上的绿色性特征,又具有生产、应用上的高性能特征的混凝土。国际上尚统称高性能混凝土。就实际应用来看,目前绿色高性能混凝土主要指那些大量利用废渣微粉的高性能混凝土。

3.2绿色高性能混凝土主要生产工艺及其对性能的影响

生产绿色高性能混凝土的一般技术途径是:在常规材料和生产设备、生产工艺的基础上,优化骨料级配,减小孔隙率,采用合理的水胶比和水灰比:采用新型高效减水剂减少混凝土的单方用水量。增大坍落度和控制坍落度的经时损失:采用适当掺量的超细矿物粉料,或超细复合矿物粉掺和料。

3.2.1影响混凝土搅拌质量的因素

混凝土搅拌机的形式和其旋转速度;混凝土搅拌机的加料容量与拌筒几何容积的比率;搅拌叶片和衬板的磨损状况;各种组合材料的加料程序。

3.2.2材料计量

一般计量器自身的精度都能达到0.1%~O.5%,但由于物料下落时的冲击,计量达不到这样的精确度。按照《混凝土搅拌站(楼)技术条件GBl0172-88》的规定。计量误差对混凝土强度影响很大,特别是水灰比计量精度,因为强度与水灰比是线性关系。

3.2.3单阶式搅拌楼工艺流程

单阶式搅拌楼中,材料经一次提升进入贮料斗,然后靠自重下落经过各个工序。砂、石骨料装在地面上的大型贮筒内,经水平、倾斜皮带输送机运送到搅拌楼最高点的回转漏斗中,由回转漏斗分配到预定的骨料贮存斗内。水泥由水泥筒仓经过一条由螺旋输送机和斗式提升机组成的封闭通道进入水泥贮料斗。添加剂和搅拌用水通过泵送入搅拌楼顶部的水箱和添加剂箱。计量开始后,砂、石、水泥、水、添加剂经各自的称量斗按预定的比例称量后进入搅拌机进行搅拌,搅拌好的混凝土被卸入搅拌楼底层的混凝土贮料斗,最后由混凝土贮料斗将搅拌好的混凝土卸入混凝土运输机械中。单阶式工艺流程合理,生产率高,但设备高,因而投资大,一般搅拌楼多采用这种形式。

3.2.4双阶式搅拌站工艺流程

双阶式搅拌站中,物料须经二次提升,骨料、水泥等分别一次提升进入贮料斗,靠重力下落分别进行称量,经二次提升进入搅拌机进行搅拌,搅拌好的混凝土被卸入搅拌站底层的混凝土贮料斗,最后由混凝土贮料斗将搅拌好的混凝土卸入混凝土运输机械中。双阶式物料经两次提升,生产效率低,但设备高度低,投资少,一般搅拌站多采用这种形式。

3.2.5搅拌站(楼)的控制系统

由上位管理计算机、下位控制计算机及通信连接部分组成。上位机系统包括工控微机、键盘、显示器和打印机;下位系统包括可编程序控制器及其扩展模块。上位机主要实现工作过程的实时动态数据监测,使操作人员及时了解整个系统的状态,保存工作参数,统计混凝土产量和物料消耗量,实时提供生产过程中的声光报警和画面,以及各种数据的输入修改等。除屏幕显示外,.还可打印各种表格数据。下位机的主要功能为:对生产流程实现全自动控制。各秤设有调零输入,能自动去除皮重,自动修正落差(落差是指仓门关闭瞬间称量斗中料量和最后稳定时称量斗中料重的差值)。可任意设定仓门开门顺序及选用输送机。具备完整的自锁、互锁功能和报警、停机功能。

3.2.6影响混凝土质量的有关因素

骨料粒径必须在搅拌机许可范围内;控制器室温应保持在25℃以下,以免电子元件因温度而影响灵敏度和精确度。停机前先卸载,将物料全部输送出来,不可残留任何物料;作业后应清洁、冲洗相关系统。称量系统的刀座、刀口应清洗干净,确保称量精度。

3.2.7泵送混凝土的性能要求

胶凝材料含量是影响管道内输送阻力的主要因素,含量不宜过少,一般不宜少于300kg/m3。水灰比或水胶比对混凝土和易性影响较大,而和易性不仅影响混凝土的流动阻力,也影响泵送效率。水胶比小,和易性差,流动阻力大;水胶比过大,泵送时容易造成离析和堵管。砂率过大,骨料的总面积及空隙率增大,使混凝土流动性差,泵送性能差。反之砂浆量不足,影响混凝土的粘聚性和保水性,产生脱水现象,导致堵管。坍落度对混凝土的可泵性影响极大。坍落度低,泵送阻力大,容易堵管;坍落度过高,也容易离析堵管。加气剂、减水剂等外加剂可有效改善混凝土可泵性,但必须注意其合理的掺量。

第4篇:低碳建筑论文范文

气候变化委员会(IPCC)指出,所谓的低碳建筑,就是能够减少温室气体排放,从而降低碳排放量的建筑。它相对于普通建筑,可以更好的实现节能减排,降低建筑能耗。诸多报告指出低碳建筑应该是与传统建筑相比必须达到至少80%的温室气体减排要求的一类环保经济型建筑。同时,我国也对于低碳建筑进行了界定,指出该类建筑是一种能够在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量的新型建筑。建筑节能具有很强的商品外部性,在推广低碳建筑改造的过程中必然需要庞大的资金支持,因此可以说发展低碳建筑是一个动态的,循序渐进的过程,有效的政策导向和激励是发展低碳建筑基础。好的激励政策能够正确引导人们客观看待低碳行业,并给予低碳建筑更大的发展空间,因此科学构建衡量低碳激励政策的评价方法,正确选择政策评价工具,能够有效的保证低碳建筑的经济效益,为政府实施各类激励政策提供强有力的理论基础。政策的提出能够对低碳经济有一定的辅助和扶持作用,但政策能否正常运行,能否真的带来收益性效果,我们还需要借助政策工具来评估其绩效。我们可以通过几种视角来对低碳经济政策的绩效进行评价。

2建筑项目的全生命周期理论

我国也在运用不同的政策评价工具来衡量低碳政策的有效性。例如投入产出模型,凯恩斯系数等,希望能够证明低碳建筑与社会经济之间的积极关系。笔者认为,建筑的碳排放量表现在建筑全寿命周期的一次性能源消耗中,因此可以以建筑项目的全生命周期理论为基础计算建筑各阶段的碳排放量,通过各阶段的碳排放量对比,使决策者明确低碳建筑。生命周期理论是指产品从兴起到结束,即从自然中来再回归自然的一个过程。建筑工程的生命周期是从建筑的起步设计、施工,再到使用,最后废弃拆除为止的一个过程。由于建筑项目的技术复杂,建造周期较长,并且风险高,因此,对建筑进行生命周期划分是至关重要的。本文将建筑划分为4个阶段,规划设计阶段,施工阶段,运营维护,拆除阶段。规划设计阶段,包括了建造前期的图纸设计,建材选择,交通运输。施工阶段和拆除阶段可以由不同的施工方式来计算,运营维护阶段包括了建筑使用过程中对各种类能源的消耗。近年来,国内相关领域通过运用生命周期碳排放量的计算方法,基本对四个周期做出了一定的评估。大多数学者认为建筑的整个生命周期中运营维护过程中的碳排放量是最高的,大约在81%左右,此阶段的碳排放量大多集中于供暖,照明和燃气等设备的运行。而其他阶段所占的碳排放比例相对较低,规划和施工阶段,大约占10%~15%,而拆除阶段的碳排比率不超过20%。低碳建筑的核心就在于碳排放量比普通建筑少,建筑材料也大多运用环保绿色材料。通过该种计算方式可以有效的证明一个建筑是否符合低碳建筑标准,以及低碳建筑的优势所在。如果一个建筑在建造过程中运用了绿色环保材料,并且对其运营维护进行合理管理使得它的碳排放量低于其他的普通建筑,那么就可以有效证明该建筑属于环保低碳建筑。因此以生命周期为理论基础,可以帮助我们计算出每个环节的碳排放量,从而针对实际指标来研究相应的技术,制定相应政策法规。

3基于全生命周期理论的碳排放量计算

我们可以通过一栋建筑四个阶段的碳排放量之和来计算该栋建筑的二氧化碳的排放总量。假设CO2排放总量是E,周期内的四个阶段的碳排放量分别为设计规划阶段Em,建筑施工阶段Ec,运行维护阶段Eo和拆除阶段Ed,那么就能得出:E=Ep+Ec+Eo+Ed由此可以得出单位面积的年碳排放量,即CO2排放量评价指标C:C=E/(S*Y)其中,S代表某栋建筑的建筑面积,Y代表使用年限。(大多数资料表示,我国普通房屋的使用年限均为50年,即Y=50)以上两个等式,不仅可以让决策者明晰的看出每一阶段的碳排放量,并且根据此数据制定相关政策,同时也可以作为衡量普通建筑和低碳建筑差异的标准之一。由于低碳建筑的碳排放量比普通建筑要小,等式中的总排放量和单一阶段的排放量成正比关系,所以假如在某一阶段融入了低碳技术使得碳排放量下降,建筑的总碳排放量也会随之下降。建筑周期过程中四个阶段均属于变量,我们可以通过针对每一个阶段的碳排放量进行详细的计算,来推断出建筑的哪个阶段需要引用低碳技术,可以得到更多的政策扶持。首先,在第一阶段设计规划中,我们可以将其Ep分为两个部分,由于设计规划阶段主要包括建筑材料的选择和运输,因此,我们可以使:EP=Em+Et其中Em代表各种建筑材料在用量选择上的CO2排放量,例如水泥,玻璃,混凝土等。Em=Σδmi*δiδmi表示第i种建筑材料的用量,表示第i中建材单位CO2的排放系数。由于运输过程中,与材料的重量,运输工具类型和运输距离相关。因此Et代表运输过程中运输工具所释放的CO2量。Em=Σδmi*Li*ηδmi同样表示第i中建筑材料的用量,Li代表第i种建材的运输距离,而η则表示建材相对应的运输工具的CO2排放系数。第二阶段,是建筑的施工制造阶段,我们可以通过建筑施工量,以及建造过程中不同建筑方式的碳排放量来计算第二阶段的碳排放总量,而此处的不同建筑方式是指在建造过程中所需的不同工种,例如打地基,施工地照明,楼层建设等。由此得出:Em=Σβci*σci表示该工程的建筑施工量,σci相应施工方式的单位CO2排放系数。第三阶段则是当建筑建设完成之后,开始正式运营维护的阶段。由于运营过程中,CO2的排放主要取决于建筑运行过程中的能耗,因此我们可以将能耗划分为两大类,第一类是电能消耗量,即针对照明,电器运行等一系列的消耗。另一类则是化石能源消耗量,即采暖,燃气等一系列能源消耗。由此可以得出:Eo=Y*(Qe*fe+Qg*fg)Qe代表年耗电量,fe表示电力所产生的碳排放系数;Qg表示年耗气量,同样fg代表能源的碳排放系数。最后一个阶段是拆除阶段,与上述同理,也可以通过不同的拆除方式来划分并且计算。Ed=Σβdi*σdi其中,βdi代表拆除建筑所需的施工量,σdi代表不同的拆除方式的单位CO2排放系数。

4我国的低碳政策

第5篇:低碳建筑论文范文

在政府监督方面虽然国家有相关方面的要求,但是由于各个地区经济发展水平以及地域条件的影响,各个地区缺乏相对应的监督措施与鼓励政策。对开发商来说,低碳建筑的成本较高,限制了利润空间,况且公众的认知程度有限,接受度也不高,因此大部分开发商为了追求最大利润也就不会再考虑建造低碳建筑。由于我国整体科技水平相对比较落后,在建筑节能水平方面不可与发达国家同日而语。在发达国家建筑能耗已经大大降低的情况下,我国的一部分地区仍然走高能耗、高排放的道路。在这样的国情下,建筑节能技术的利用、发展低碳建筑就显得尤为重要和迫切。

公共对低碳建筑认知度较低,热情不高。虽然近年来相关部门对低碳建筑以及建筑节能的宣传力度不断加大,但效果仍不理想。民众是低碳建筑的主要服务对象,而低碳建筑的成本显然要比普通建筑的成本高,许多人会抵制这一部分成本加到自己身上。民众的态度间接导致了开发商对低碳建筑的开发产生怀疑。建筑节能在建筑的整个生命周期的各个阶段都可以体现,据调查建筑使用阶段的能耗占到了建筑总能耗的80%左右,所以建筑使用阶段的节能是建筑节能的重点,也是发展低碳建筑要重点考虑的。建筑使用阶段的节能有很多相关因素:环境的因素、规划设计的因素、材料选用的因素、施工工艺的因素等等。

建筑选址时,应充分考虑气候、地形、日照等对建筑的影响,尽可能选择有利朝向,满足日照间距要求,避免与周边建筑物的相互遮挡干扰,夏季应能够组织良好的通风,冬季则力求避开主导风向。在条件允许的条件的下,尽量减少场地内硬质路面的使用,增加绿地,以形成有利的小气候,通过合理利用自然资源来降低能源的使用。自然界的清洁能源如太阳能、地热能和风能都可以作为低碳建筑的可利用资源,同时建筑材料也应尽可能的采用绿色建材。在施工的过程中尽量就近取材,减少材料的运输能耗,以此降低建设能源的消耗。在另一方面回收可利用的资源(比如说水资源),充分利用自然资源。2010年上海世博会第一次出现了“城市”的主题,作为东道主,我国的“中国馆”从设计到建造就充分考虑了以上几个方面:不仅通风性能良好,还采用了许多太阳能技术。中国馆的顶部、外墙采用了无污染、无放射的聚氨酯硬质泡沫材料,还装有太阳能电池,以确保提供强大的能源,有望使中国馆实现照明用电全部自给。在景观设计层面,加入循环自洁要素,在国家馆屋顶上设计的雨水收集系统,可以实现雨水的循环利用,利用天然的雨水进行绿化浇灌、道路冲洗等。在建筑形体的设计层面,力争实现单体建筑自身的减排降耗,比如所有的窗户都是使用低耗能的双层玻璃等。

各级政府要把发展低碳建筑与建筑节能提高到可持续发展战略的高度上认识,完善建筑节能规划的相关规章制度,严格执行国家相关的规范与要求,使建筑能耗满足标准要求。通过相关的法律法规推广建筑节能发展成为一种强制性的行为,并加强落实和监督管理。对新建设的建筑走“能源消耗最少,环境污染达到最小”的发展道路,对老的旧的建筑进行完善和改造。

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