基于低碳化發展的城市建筑設計研究

張冠蘭

【摘 要】 本文在闡述低碳社會內涵的同時，對國內外低碳社會以及低碳建筑的發展現狀做了大致概述，指出建筑設計作為建筑節能的第一個階段，對我國的低碳化發展具有十分重要的作用。文章還介紹了低碳建筑的概念，指出低碳建筑設計應當引入生態理念、推廣使用綠色建材和施工新技術、使用清潔能源等。

【關鍵詞】 低碳建筑，建筑設計，生態理念，清潔能源

引言

工業化時代發展以來，人類活動引起全球溫室氣體大量增加，CO2作為最重要的溫室氣體，在1970-2004年間增加了83%，政府間氣候變化委員會第四次評估報告中運用了SRES情景估計得出，2000-2030年期間全球溫室氣體將明顯增加，增幅在97-367億噸左右（25%-90%）。

21世紀全人類共同倡導的主題是可持續發展和低碳化建設。隨著我國經濟的飛速發展，資源的過度消耗、生態環境的破壞、水體大氣等的嚴重污染問題也凸現出來。緩和日益嚴重的人口、環境、資源之間的矛盾，提高資源的利用率成為刻不容緩的事情，城市建筑設計的綠色化與低碳化發展也變得非常重要。建筑設計低碳化不僅能夠節約大量能源和資源，減少CO2的污染，緩解地球溫室效應產生的壓力，還能為我們提供更加舒適的生活環境，保障人們健康的生活質量。

1 低碳社會發展現狀

所謂低碳社會是指人們普遍具有低碳意識，通過創建低碳生活、發展低碳經濟、保護環境、建設低碳文明來打造的能夠可持續發展的公平社會。由于環境污染問題的加重，國內外環保專家都已開始自謀出路，力爭建設一個污染小、低碳化程度高的社會。而對于低碳建筑的定義，我國學術界還沒有明確提出，通常認為它是在建筑材料與設備制造、施工、運營的整個壽命周期中，通過減少化石能源的使用，提高效率以降低碳排放量的建筑。

1.1 國外低碳化發展情況

國外對低碳化建筑設計的重視度比較高，歐洲有五所著名大學已經建立了貝葉斯網絡模型，并注重對設計者進行行為的規范，目標是在10年內將所有的新建建筑實現“零碳化發展”[1]。英國已經在《可持續發展住宅規范》中制訂了邁向零碳住宅的三個步驟，其中到2013年力爭將碳排放量減少44%，到2016年達到零碳排放，其中巴格蘭生態工廠、普拉次莫療養院都是低碳建筑設計的標桿[2]。美國對建筑設計低碳化要求也十分嚴格，其低碳建筑標準及評價體系已經相當完善。德國的低碳建筑設計理念已經相當成熟，索貝克公司設計的R129超級未來節能住宅、巴斯夫公司的“三升房”等都是世界最著名的低碳建筑。由于日本的能源相對缺乏，其低碳建筑設計早已在建筑界成為默認的標準。孟買“印度塔”的設計加入了低碳理念，采用了可持續系統和技術，使它成為印度最環保的摩天樓。

1.2 國內低碳推廣情況

我國作為世界上CO2的第二大排放國，低碳化發展成為不可逆轉的趨勢。我國的建筑低碳化設計開始于20世紀80年代，對低碳化發展的認識起步較晚，標準、法律政策等不完善，低碳建筑設計水平仍然比較低，對于低碳建筑的評估體系也未完善，相應的設計理念仍然不夠深入。一般來說，我國的低碳化建筑設計大致經歷了三個時期。

20世紀80年代，我國開始實施《民用建筑節能設計標準》，要求建筑在采暖方面節約30%的標準煤，開啟了建筑低碳化設計的先河；到20世紀90年代，《民用建筑節能設計標準要求在以上基礎上再節能50%，到21世紀初，《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》開始實行；2005年以后各省市掀起低碳建筑設計的熱潮，各種節能設計標準陸續頒布，如《公共建筑節能設計標準》、《嚴寒地區居住建筑節能設計標準》、《民用建筑節能管理規定》、《節能中長期專項規劃》、《公共機構節能條例》等等，低碳化建筑設計正式成為設計的新理念。

1.3 低碳化建設的必要性

據統計，我國建筑行業能耗在1970年已占到全社會總能耗的10%，在2009年已占到47%。我國每年新建房屋總面積將近20億平米，80%以上為高能耗建筑，現有建筑中的95%都是高能耗建筑，因此建筑行業是社會能源消耗最嚴重的產業。我國的建筑業能耗之所以如此之高，主要原因是建筑材料本身的高能耗，也與政府規劃的任意性有關系。面對建筑業的如此現狀，必須高度重視建筑設計，從源頭抓起。中國已經進入低碳化發展的時代，加快發展低碳建筑模式，直接或間接的降低能源消耗，達到節能減排的效果已經成為不可扭轉的趨勢，建筑設計作為建筑節能的第一個階段，其作用可見一斑。

2 低碳化建筑設計發展現狀

2.1 低碳建筑涵義

由于低碳理念發展起步較晚，學術界對于低碳建筑沒有明確的定義，對于什么可稱之為低碳建筑也沒有具體的評價標準。低碳建筑的相關概念只能參考低碳經濟，我們暫將低碳建筑理解為在建筑設計、施工、運營、維修養護直至最后拆除的整個全壽命周期中，最大限度減少化學能源的使用，提高建材及能源利用率，降低二氧化碳排放，力爭為人類提供合理舒適的居住環境[3]。

2.2 低碳建筑設計理念

（1）引入“生態觀念”，樹立生態意識

引入生態觀念，樹立生態意識即在日常生活中提高人們的低碳意識，樹立低碳環保價值觀，在日常生活各個細節履行環保公民的責任，樹立碳預算。加大關于低碳建筑的宣傳力度，使低碳理念不斷深入人心，力爭做到人人為綠色、人人為低碳。

（2）低碳建筑材料的推廣和施工新技術的應用

對于低碳建筑的設計，建筑的材料及施工工藝是兩項重要的組成部分，它們的合理應用將有效的促進低碳建筑的推動。

在建筑材料的選用中要考慮的材料的合理使用，盡可能的對建筑結構進行完善優化，最大效率的降低資源浪費，盡可能提高水，電等資源的利用率。在建筑的裝修設計中需使用對人體不造成損傷的建筑材料及裝潢材料，盡可能避免使用對人體構成損傷的漆料等，在使用木材、油漆、石材等需要經過嚴格的檢驗保證綠色環保[4]。

在施工方面主要從以下幾點入手：

①對施工制度進行創新，不斷優化改善施工進度當中所暴露的資源使用結構弊端，通過創建修訂相關工程管理辦法、項目節能等措施及獎勵懲罰制度來促進制度的不斷創新。從而逐步實現施工低碳的目標。

②技術創新，施工單位著重引進高端技術人才，發揮其帶頭作用，不斷深化有關低碳施工的考核制度，將考核與獎勵掛鉤。從而刺激工作人員施工技術的不斷增長，嚴格推進現場平推檢查制度。不斷加大科研力度，集中一切公司的頂尖力量，不斷研發高端技術降低能源消耗從而達到低碳的目的[5]。

（3）清潔能源的應用

新型能源的使用，如引入天然氣、輕烴或生物質固燃料，進行鍋爐的改造降低碳排放，有效控制大氣污染。充分利用可再生能源如風能、太陽能等。

采用具有節能形式的維護結構，降低采暖和空調等高耗能器具的好似用。利用通風原理合理的布置建筑空調系統。這樣保證低碳建筑能夠在不同季節充分利用主導風向，最高效的進行采光和通風。這類設計如：開窗的合理性、滿足可重復能源利用的要求等。在低碳建筑設計當中始終要具有可持續發展的理念，應用各種合理手段在保證建筑設計外觀的前提下又能夠滿足節能舒適的要求。建筑的設計必須適應當地的人文、地理及氣候條件。才能最高程度的滿足當地需求。

3 結束語

我國已經越來越重視低碳建筑的思想，并將其滲入到社會生活的各個部分。低碳建筑設計是建筑科學設計的一部分，要求所涉及的各個單位協調合作、不斷進行科學創新。因此，建筑設計師要把握低碳設計理念，學習綠色建筑設計技術，運用新技術新理念為人們創造出優質、低碳的生活環境。

參考文獻

[1] 肖曉麗，Phil Jones. 歐洲低碳建筑設計[J]. 建筑技藝，2009，（12）：104-109

[2] 陳冰，康健. 英國低碳建筑：綜合視角的研究與發展[J]. 世界建筑，2010，（02）：54-59

[3] 任乃鑫，蔣文杰，許佳. 低碳建筑設計理念與技術[J]. 華中建筑，2010，（09）：18-21

[4] 王昕. 基于生命周期理論的低碳建筑實現途徑研究[D].山東建筑大學，2012

[5] 陳力蒞. 低碳建筑評價指標及評價方法的研究[D].西南交通大學，2012