闡述低碳式建筑設計技術及方法

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摘要：低碳建筑是低碳經濟發展的重要組成部分，雖然我國的低碳建筑才剛剛起步，在發展過程中，我們依然還面臨著諸多的困難與阻礙，但不可否認，我國低碳建筑發展正處在重要的戰略發展機遇階段。在全球氣候變化危機日益嚴重的今天，發展低碳建筑具有重要性、必要性與迫切性，這也是我國經濟社會可持續發展、實現生態文明的必由之路。

關鍵詞：低碳建筑；低碳經濟；設計

1.低碳建筑的概念及優勢

1.1低碳式建筑的概念

低碳建筑，主要是指建筑在規劃設計、施工作業、竣工驗收以及投入使用的整個過程中，通過采用節能技術和產品，實現低消耗、低能量、低開支，以及降低二氧化碳排放的目的。就目前來看，低碳式建筑的主要研究工作集中在使用空調和暖氣設備能耗較高的地區。為了提高低碳建筑在這些地區大規模的投入使用，需要綜合考慮建筑的設計、用能、構造、運營、排放、營造和用材等各方面的問題，以便實現真正意義上的節能減排、綠色環保。

1.2低碳建筑的優勢分析

在以往的建筑設計過程中，往往面臨著資源消耗大、環境污染嚴重和土地資源不合理利用等問題，不但對周邊生態環境造成影響，某些超標材料的使用甚至會威脅到人們的身體健康，而且，也嚴重制約了建筑行業的建設和發展。通過采用低碳式建筑設計，能夠有效降低能量的消耗，同時能夠起到再現新型建筑藝術的作用。具體分析如下：

1.2.1有效降低能量消耗

據數據統計，建筑物的總能耗通常有一半以上是在建設和使用建筑物的過程中消耗掉的，而且在這過程中大約有34%的污染物產生。相比較之下，低碳式建筑在能量消耗要求更低，對于環境的保護有著重要意義。

1.2.2再現新型建筑藝術

傳統的建筑多是采用商品化的生產設計技術和方法，無法準確到位地體現建筑的藝術美。而低碳式建筑，則可以在不違背周邊自然和氣候條件的基礎上，將本地文化和原材料融入到設計理念當中，在展現本地風格的同時，也形成了新型的建筑美學。

2.低碳建筑設計技術分析

2.1優化圍護結構墻體設計

為了使低碳式建筑能夠更好地滿足通風、透光、保溫等一系列需求，在圍護結構墻體設計也需要更好的設計優化，使其能夠根據外界條件的變化而變化，從而實現室內外物理環境的良好統一，能源消耗得到很大程度上的降低。目前，圍護結構墻體設計涉及的產品主要有外墻保溫和隔熱、熱物理性能優異的外窗和玻璃幕墻、基于相變材料的蓄熱型圍護結構和基于高分子吸濕材料的調濕型飾面材料等等。此類建筑材料的使用大多應該建立在科學合理的基礎之上，不但可以提高低碳式建筑的使用壽命，而且也節約了建筑的運行成本。

2.2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。

2.3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.

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。

2.4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。

3.當前低碳式建筑設計采取的主要方法

在低碳式建筑設計中的主要方法，主要可以分為主動建筑低碳設計和被動建筑低碳設計以及使用新能源和新材料等三種方法。

3.1主動建筑低碳設計

主動建筑低碳設計之中，主要包括以下方面。首先，建筑立面通過選擇素混凝土，有利于節省一次性瓷磚貼面、花崗巖大理石和粉刷層，也能夠避免開采石材的過程之中對大自然的破壞；其次，通過就地取材和攪拌混凝土，有利于減少運輸環節過程之中對能源的浪費；此外，通過對屋面綠化，有利于吸收二氧化碳，從而實現低碳建筑這一理念；同時，通過采用主動式自然采光設計，對采光加以合理利用，使室內光照環境得到改善，實現能源的節約。

3.2被動建筑低碳設計

被動建筑低碳設計之中，主要包括在外墻使用外保溫和中空玻璃，使用保溫屋面等措施，使建筑中的能源利用效率有效提高，從而有利于建筑節能低碳。此外，通過被動式自然采光設計，充分利用陽光來為空間照明，都能夠優化低碳建筑的能源系統，實現低碳式建筑的理念。

3.3使用新能源與新材料

在低碳式建筑設計的方法之中，通過利用新能源和新材料也是目前較為熱門的方法。其中，利用太陽能、地熱能、風能和生物質能等可再生能源；因地制宜，使用周邊工業項目的余熱、余氣等是當前運用新能源來進行低碳建筑設計的主要方法。在使用新材料方面，運用綠色建材，采用無污染的材料與保溫隔熱涂料等節能材料，都顯示了新材料在節能低碳建筑中的重要作用。

4.結語

總而言之，低碳式建筑的設計，需要廣大的建筑設計人員與時俱進，轉變以往的建筑設計理念，從節能、環保、低碳等多個方面綜合考慮低碳式建筑的設計方法，并結合現代化科學技術，探究高效實用的低碳式建筑設計技術及方法，從而推動我國低碳式建筑設計的發展與進步。

參考文獻：

[1]尹宏宇.低碳式建筑設計技術及方法[J].黑龍江科技信息2013.

[2]韓放.低碳式建筑設計方法及相應技術[J].民營科技，2013.