關于低碳式建筑設計技術及方法的分析

摘 要：改革開放以來，我國經濟得到迅速的發展，但同時生態環境也遭到了嚴重的破壞。隨著人們對生態平衡和環境的破壞以及能源的大量消耗，能源危機和氣候問題也愈加嚴重。所以，人們也越來越重視低碳生活。在建筑設計方面，設計人員也越來越追求低碳式設計，不但降低了建筑的運營成本，而且節約了建筑能源，對城市的發展具有重要的意義。

1 前 言

隨著全球氣候變暖、不可再生資源過度浪費等問題嚴重性的日益凸顯，人類的生存問題受到了前所未有的重大威脅，尤其是建筑行業，其二氧化碳的排放總量在所在領域所占的比重達到50%以上。若將“低碳生活”的理念科學合理的引入到建筑行業，將會為人類提供更加安全舒適的生活環境。建筑設計的基本條件是滿足居住功能和空間需求，在此前提下注重資源節約和綜合利用，才是未來建筑行業的發展方向。

2 低碳建筑的分析

所謂低碳建筑，所謂低碳建筑，并不僅僅指的是建筑材料的低碳化或者說簡單的二氧化碳排放量的降低，而是指建筑在規劃、設計和建造過程，尤其是在使用過程中，在滿足室內熱工環境等使用要求的前提下，通過使用節能技術和產品，直接或間接減少能源的使用，提高能源使用效率，或者通過使用清潔能源，降低二氧化碳排放[1]。低碳城市與目前流行的其他城市發展理念之間的關聯性見圖1。

這種措施在降低二氧化碳排放方面既經濟又有效。研究表明，建筑物在建筑和使用過程中消耗的能源占社會能源消耗總量的50%以上，同時還會產生34%左右的污染物。采用低碳節能建筑設計就能夠明顯的降低能源的消耗[3]，與一般建筑相比，堅定能耗超過70%。

3 低碳建筑設計技術及防范研究

3.1 低碳建筑內部環境設計

在對低碳式建筑的內部環境進行設計時，主要考慮聲環境、光環境、水環境和熱環境等方面的設計，這樣就可以在最大限度滿足人們的生活需求和舒適度的基礎上，盡可能的降低能耗，以達到低碳的設計要求。

在設計低碳建筑時，臥室的方位最好背向噪聲源，這樣降低噪聲的能量可達到30dB。降低噪聲的手段有很多種，如使用吸聲材料隔音窗、種植綠色植物隔離帶等，都可以有效的降低噪聲的不良影響，使居住環境溫馨舒適。同時，為了能夠更好的方便天然采光和增加整棟樓的日照時間，可以將建筑的形狀設計成弧形或者波浪形。另外，為了減少白天人工照明的時間，節省照明能耗，可以在建筑內部裝修時使用淺色調，并安裝一些可以導入天然光如光導管、反射光板等設備，來增加光線二次反射的強度，增加室內的光線和亮度。

低碳式建筑在設計水環境時，不僅要考慮水量和水質問題，還要考慮節水的問題，這就要求設計時選擇的供水設施要有良好的節水性能，比如安裝收集利用雨水的轉置、安裝處理污水的系統等。另外，設計熱環境時，最為重要的是使人對環境的溫度感到舒適，這就要求不僅要供熱，還要制冷。冬季，建筑供熱必須使居住者感到舒適的同時還要做到環保和節能，夏季，使用空調時應該控制室內溫度在22～27℃之間。另外，也可以利用生活中產生的廢熱水，以實現能量的有效利用，打造舒適的居住環境。

3.2 低碳建筑外部環境設計

在對低碳式建筑的內部環境進行設計時，主要考慮綠化設計和智能系統設計。綠化設計是為了縮小建筑空間和城市綠化之間的差別，使二者達到統一。同時進行復合式設計，即建筑區域和綠化區域互相覆蓋，這樣的設計不但可以將雙方的效益擴大，而且既解決了建筑的生態問題，又緩解了城市在生態方面的問題，使自然環境和城市綠化形成了有機的結合，相互依存又相互依賴，成為一個有機的整體，給居住者帶來了心情上的愉悅和視覺上的享受。

所謂智能系統設計，就是在在滿足需求的前提下，優化設備運行，減少設備開啟臺數和運行時間，節約電能，減少電廠大氣污染物的排放，保護環境，通過建設方便、快捷的信息設施系統和信息化應用系統，使用戶足不出戶即可進行信息交流和應用，減少人們出行的交通壓力及二氧化碳排放量，以保護環境。積極開發智能化技術在環保生態設施和系統中的應用，如對太陽能等可再生能源利用系統、雨水及污水綜合利用系統的監控與管理等，與環保生態系統共同營造高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境，為建筑的可持續發展提供服務。

4 低碳建筑中可再生能源的利用

對于建筑行業而言，它本身處于能源供應鏈的末端。目前建筑層面采用的可再生能源主要有太陽能、風能、生物能和地熱能等，利用這些能源研制出的技術主要有太陽能利用裝置、風能利用裝置、能量循環利用裝置和地熱利用裝置等，它們可以用來進行供熱和供電。

由于我國太陽能的儲量大，存在的范圍也較廣較普遍，因此被建筑廣泛采用，太陽能的利用主要有：太陽能熱水器、光電外墻板、光電屋面板、光電遮陽板、陽光房、太陽能低溫輻射地板、太陽能集熱器、太陽能沼氣池、太陽能灶，太陽能煙囪等，如圖2所示。其他能源的利用包括：地（水）源熱泵系統、地面輻射采暖等。

5 結合當代科學方法與技術手段進行低碳建筑的設計

隨著科學技術的發展，結合先進的科學方法和技術手段進行低碳式建筑設計是必然的趨勢。目前，主要是結合數字化技術、物聯網技術、仿生學等科學方法和技術手段進行設計，并成為以后低碳建筑設計的方向和趨勢。比如，結合數字化技術設計時，主要是借助數字化技術的相關軟件并利用當前前言的生物技術、防污染技術、再循環和資源替代技術等來減少碳排放量，并結合數字技術在使用和管理上的優勢，串聯起數字管理系統、給排水系統照明系統、供配電系統等子系統，形成以中央計算機系統為中心的綜合系統，以建立建筑與自然環境共生的節能技術體系，達到控制建筑碳排放量的目的。

6 總 結

總之，低碳式節能建筑是適應社會發展需要的，是建筑設計發展的必然趨勢。低碳式建筑設計若要有開拓式的創新，必須要破除傳統的建筑學觀念，并結合前言科學技術和方法的最新手段，深入研究與低碳建筑相關的技術與方法，同時還要系統的建立科學與建筑設計緊密結合的框架體系，探索高效的低碳建筑設計方法，推動我國低碳建筑的健康、快速發展。

參考文獻

[1]張弛.淺談低碳建筑與建筑節能[J].安徽建筑，2012（1）：94～95.

[2]尹宏宇.低碳式建筑設計技術及方法[J].黑龍江科技信息，2013（4）：239.

[3]羅秀.建筑節能設計中的低碳設計探討[J].科技創業家，2013（9）：41.

作者簡介：趙明珠（1985-），女，河南省漯河市人，本科，初級職稱，研究方向為建筑設計。