探析低碳節能建筑設計

摘要：低碳節能是如今和未來建筑設計發展中需要運用的重要設計理念，對節約能耗、打造健康人類舒適生存環境有著重要的使用價值，同時也是實現建筑經濟可持續發展重要對策。因此，建筑領域中運用低碳節能理念尤為重要，以此才能逐步提高適宜人們生活的高質量建筑水平。

關鍵詞：低碳節能;建筑;消耗;設計

1.低碳建筑設計概述

低碳建筑就是把先進的建筑節能技術和節能產品等優化組合，調整建筑耗能比例結構，降低對礦物燃料的消耗量和依賴性，達到保護環境、節約能源和減排二氧化碳的目的，營建低能耗高舒適的健康環境。現有的建筑技術雖然已經融入了部分低碳節能技術，利用太陽能使用溫墻保護等，并完成了部分節能的指標，但是從長遠的環境來看，還是有一定的差距。低碳建筑設計與現有的一般的建筑設計相比較，主要是引入了低碳設計理念，對現有的節能減排技術進行整合、綜合設計，減少化石能源的使用，提高效能，從而降低二氧化碳的排放量。

2.低碳節能建筑的設計原則

2.1可持續性

對于低碳節能建筑設計來說，整個設計建造使用與廢棄環節都要考慮低能耗、低污染與低排放，在考慮建筑的堅固耐久的同時兼顧建筑的易拆除設計，考慮所用的材料和采用的構件在其壽命結束時能夠再循環，對于自然資源的節約和可再生能源利用等方面嚴格要求，以此體現其可持續性。

2.2因地制宜

在低碳節能建筑的設計中，“適宜技術”應該被大力倡導和使用。所謂“適宜技術”就是指應該因地制宜地使用節能技術，因為建筑對能源的消耗存在地域的差別，不同的氣候帶、地形對建筑耗能有著各異的影響。因此，應該根據不同的地區特點而采取不同的節能設計和能源利用方式。時下，節能技術在某些建筑設計中被盲目的運用，仿佛使用的技術越好，建筑就越低碳、越綠色，使節能技術成為建筑的標簽和廣告，這樣的方式不僅不能夠得到顯著的節能效果，反而浪費了資源，犧牲了經濟性。所以節能技術的應用應該是強調其“適宜性”而不是“普遍性”。

2.3主動式與被動式結合的設計方法

主動式節能技術是通過利用設備達到節能的要求，而被動式節能技術則是通過建筑設計本身，而非利用設備達到減少用于建筑照明、采暖及空調的能耗。主動式節能設計依托于高技術的設備來實現建筑的低碳節能，效果顯著，但設備成本普遍來說較高，加之在運行中還需要維護與保養，使得建筑的造價增加。被動式節能設計則是在建筑方案過程中，充分考慮包括建筑朝向、建筑保溫、建筑體形、建筑遮陽、最佳窗墻比、自然通風等因素，在完全不耗費其他成本和資源的基礎上使其滿足節能低碳的要求。被動式設計經濟節約，主動式設計則高效徹底，二者互為補充與平衡，共同使用才能夠在滿足低碳節能要求的基礎上實現經濟節約。

3.低碳節能設計理念在建筑設計中的具體應用

3.1建筑采光低碳節能設計

在進行建筑設計時，只有選擇合理的采光角度，才能確保建筑物獲得充足的光和熱。就我國所處的地理位置而言，其位于北半球之上，陽關照射的角度決定了建筑朝向應面南背北。這樣的設計能夠使建筑夏季所受的熱輻射降低，并增加冬季陽光照射的時間。并且我國大多數地區夏季的季風走向以東南向為主，采取南向布局有利于夏季放熱以及冬季保溫，這對于降低能耗起著較為明顯的作用。另外，雖然增添綠化設置能夠有效地改善熱環境，但在綠化設計時必須充分考慮采光的要求，盡可能不要遮擋建筑正常的陽光照射角度。以北京奧運村微能耗幼兒園為例，其在采光設計方面運用了較為先進的日照分析軟件，并以模擬結果為依據進行建筑整體布置，該設計使建筑得到了充分的陽光照射，節能效果較為明顯。

3.2建筑空間的高效利用

空間的高效利用可以降低總體的面積需求。對大量性的居住建筑而言，注重空間的充分利用，控制住房面積標準，必然降低建造的能耗。少建造也是節約能源的有效手段。建筑空間再利用是建筑進入良性循環的有效手段，是城市發展的契機。戶型設計中考慮空間的靈活可變性，以及建筑隨著時間的功能變更的可能性，既延長了建筑的使用壽命，又減少了建造量及建筑垃圾的產生，是降低建設費用、節省能源的途徑。

3.3窗的節能設計

窗是外圍護結構中保溫隔熱的薄弱環節。公共建筑中玻璃幕墻大量采用，可開啟窗扇的減少，在取得獨特的造型及空間效果的同時帶來了光污染，加大了能耗。因此，在滿足采光的前提下，采用較小的窗墻比，采用中空隔熱玻璃、鋁制窗框及多種遮陽技術，對降低建筑運營中的能耗起到了重要作用。

造型多樣的遮陽設施設計在改善建筑熱工性能的同時對立面的可塑性幫助也不小。選擇合理的遮陽方式，可以改善建筑表皮對外部氣候資源的利用，為建筑內部空間提供良好的氣候環境。遮陽的手法有很多種，利用陽臺、外廊等形體的凹凸變化形成的自遮陽、利用植物、建筑物之間相互遮擋遮陽、利用透光材料自遮陽、結合立面設計安裝人工遮陽構件等，都是設計中可以考慮的方式。

3.4建筑墻體節能設計

建筑墻體節能設計是低碳節能建筑設計中較為重要的環節之一。墻體節能設計應盡可能選擇新型的節能材料，如EPS絕熱模塊、加氣混凝土等。同時在比較容易產生熱橋效應的位置上，應采取苯板保溫處理，以此來降低由熱橋效應引起的熱損失。對于外墻飾面可采取淺色系涂料或進行植物覆蓋綠化，進而降低夏季陽光的熱輻射，減少空調的使用時間。

3.5屋面的節能設計與構建立體綠化網絡體系

蓄水、架空、覆土種植屋面是目前比較常見的屋面的保溫隔熱設計的方式。屋面綠化與墻體垂直綠化相結合，在美化建筑、充分利用雨水、遮擋東西向日曬的同時，水分的蒸發還可以凈化空氣，調節屋面及室內溫度，緩解城市“熱島效應”。

3.6可再生能源利用設計模式

可再生能源利用設計模式應當從材料選擇、運輸、產品資源壽命、可回收利用性等多方評價簡單地說.一個綠色的室內設計，材料上應該是質樸可親的.比如就地取材.用最適合當地的常見材料，或者用可回收性材料。包括建筑廢棄物的可再生利用、工業廢渣的可再生利用、廢塑料、生活垃圾、廢玻璃等的再生利用。

3.7太陽能與建筑一體化設計

太陽能與建筑一體化主要是指將各種太陽能設備與建筑結合在一起，使之形成一個有機的整體，通過太陽能集熱器等設備，代替建筑原有的屋面保溫層，這樣的設計不僅能夠消除太陽光熱效應對建筑的影響，同時還避免了因重復投資帶來的成本增加，這種形式將會成為未來低碳節能型建筑設計中的主流趨勢。如廣州某高層建筑就是采用的太陽能與建筑一體化設計，該建筑在投入使用后，通過太陽能熱水補充了建筑15%的能耗，在電能方面每年大約可節省30%的能耗，節能效果顯著。

4.案例分析

金水灣項目13棟住宅樓，層高25層。建筑面積17340.00㎡，一類高層居住建筑。本工程由于比較高，采用了手動百葉式外遮陽，阻隔太陽輻射熱和太陽光線通過建筑外圍護進入室內。很多傳統的房子一般采用戶內遮陽，如常見窗簾等。其實，外遮陽比內遮陽更為的有效，科學。內遮陽，一般都是陽光進入室內后再進行遮光，但在窗簾與玻璃之間已經形成了熱島效應，熱量已經在室內輕易擴散，所以內遮掩只起到了遮陽效果，并沒有隔熱效果。而外遮陽系統就把熱量擋在戶外，不會形成這種熱島效應，大大降低本工程室內溫度。融合了低碳節能的政策。

本工程由于位置臨街，為了有良好的隔音隔熱效果，采用了中空玻璃。在設計的選擇上應該把太陽能和是否能隔熱保溫即節省能源放在重要位置來考慮。

5.結語

總而言之，我們在設計低碳節能建筑時也不應為追求高科技而濫用高科技，而是實實在在的站在節能減排的一線，做實用而環保的低碳設計。對新一代建筑師來說，意義在于低碳之行喚起了設計理念的完善。

參考文獻：

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[2]吳毅柯.低碳節能建筑設計理念探討[J].才智，2011（23）.