基于低碳節能的建筑設計方法探討

吳西原

【摘要】：隨著世界經濟的快速發展，人們對建筑物的要求也越來越高，不僅要保證建筑物自身的重量，還要向低碳節能的方向發展。發展低碳節能的建筑可以有效的降低建筑物的能耗，減少資源的浪費。本文從低碳節能建筑的概念和重要性出發，對低碳節能建筑的設計方法進行了探討，以供同行借鑒。

【關鍵詞】：低碳節能；建筑設計；綠色材料；設計方法

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（C）-0000-00

1 引言

由于城市化建設的快速發展，生產用能、運輸用能和運行用能迅速增加都是建筑業引起的。房屋的新建與利用的過程中巨大的資源和能源消耗制約社會可持續發展，然而對建筑節能效果起到決定性作用的是建筑設計階段。據估計，建筑消耗中的大部分是可以通過有效、正確的建筑方法節省下來，假如設計師可以在建筑的設計階段就能預先考慮到建筑資源的節約，經過各種有效的設計方案和措施，便可以很大程度的降低建筑整體使用能耗。所以，因地制宜的考慮地理氣候因素，做到最大化地利用自然資源，在建筑、能源、環境進行有機地融合基礎上創造舒適健康的人居環境，建筑環境設計的主要發展方向是實現與環境的和諧共存。

2低碳建筑概述

在購買建筑材料和設備以及項目的施工與投入使用這過程中，降低能源的消耗，減少二氧化碳的排放量，讓資源的利用率得到提高的一種建筑就是低碳建筑。資源與能源相結合的產物是建筑項目。據數據顯示，百分之五十的空氣廢氣是在建筑范圍產生的，建筑施工的過程中產生了百分之四十的二氧化碳，一座建筑物的整體耗能大概占自然總能耗的30%左右。因而低碳建筑重要的發展方向是節能降耗，建筑設計人員要給予多一點的關注。

3低碳節能建筑的重要性

總的來說，依照節能設計標準進行設計和建造，使它在使用過程中減少能耗的建筑就是節能建筑。跟平常建筑相比較，低碳節能建筑有下面四個優勢：

3.1低碳節能建筑適應于一年四季

古老傳統的建筑和自然環境完全分離，這樣和外界隔離的室內環境對健康非常不利，然而節能建筑的里、外用的是有效連接，自動調節氣候變化。

3.2 低碳節能建筑消耗能量非常低

根據統計，有50%的能源是建筑在筑造與使用過程中消耗的，并且產生出34%的環境破壞物。而節能建筑非常大的減少了能耗，與現有建筑相比，它的耗能減少了一半以上，零污染、零能耗、零排放的建筑理念在許多國家都已經發出。

3.3 建筑新的美學便是低碳節能的建筑

通常的建筑用的是產品化的生產技術，現今建造的產業化、標準化，使得各地建筑風貌千遍一律，然而節能建筑提倡的是體現地方的文化和本地的原資源，遵循地方的自然與地方氣候，風格上的本土化，由此新的建筑美學便產生了。節能建筑可以最小程度的減少對大自然的索取，這種建筑，不僅可以讓人體驗新的建筑藝術，同時還可以進一步享受快樂、舒適的生活。

3.4 從一而終的節能建筑環保理念

環境影響問題在傳統建筑中大部分是在建造中和使用中考慮到，節能建筑不同之處在原材料的開發、運輸、加工和利用，一直到建筑物失去利用價值的全過程，環保和節能的理念從一而終，重點是建筑要對得起全世界全人類。

4 建筑設計的低碳概念

從建筑的外觀上來說，以人為本、簡潔美觀是低碳節能的建筑設計原則。設計出來的建筑應充分利用天然能源以使得低碳節能成為低碳建筑設計的核心，格局布置和選址的合理性，應充分體現出空間流動感和陽光感。

在設計方面還要考慮這兩個方面的內容：一是要足夠重視低碳節能，把節能技術合理積極的運用到建筑設計上，節能的重要性要從思想上深刻體會到。在某方面上，低碳節能建筑設計的重點就是對自然資源和低能耗資源進行良性開發。總的來說，低碳節能的建筑設計模式就是技術、節能和低碳，要把這些運用到整個設計當中，低碳節能建筑設計的出發點就是尊重自然，從而做到節約資源和保護環境，實現可持續發展；二是符合于整體設計對低碳節能建筑設計來講也很重要。在進行低碳建筑設計的時候，要注意低碳設計和建設、運營成本之間關系的平衡，有些地區和政府為了樹立樣板工程，不惜耗費巨資和高額后期成本去建設和維護一個所謂綠色低碳建筑，殊不知已經違背了綠色低碳設計本身的初衷。因此，在進行低碳節能建筑設計需要對各種建筑類型的特征進行深度發掘整合和完善建筑的功能還要尊重建筑地域的文化特點，將各方面因素相互綜合，真正做到整體建筑設計的低碳環保。經過實踐研究證明，建筑的整體功能可以通過邏輯化和科學化的設計得到有效的豐富。因此要努力開拓應用能源資源和先進的科學技術的使用，使得建筑的環境質量和整體文化品質得到明顯的提升。

5 低碳節能建筑設計的方法

在低碳節能的建筑設計中，低碳的設計貫穿整個的構造、設計、使用和廢棄等環節，每一環節都需要全面考慮低排放、低消耗以及低污染的一系列重要問題。以下幾個方面對低碳節能建筑的設計進行分析。

5.1 建筑形式上的低碳節能設計

屋面是與外界直接接觸，并且最貼近自然的建設部分，因此在建筑形式上，對于屋面的建筑都會充分利用自然條件的有利方面，形成低碳環保的新型屋面。最常見的屋面是蓄水和覆土種植屋面的保溫隔熱設計方法。它可以一定程度上緩解城市的“熱島效應”，因為它的屋面綠化和墻體垂直綠化合并使用，這樣不但可以充分利用雨水、遮擋東西向的陽光以及美化建筑環境，而且蒸發的水蒸氣還可以凈化空氣，調節屋面和室內的溫度。這兩種屋面在南方濕熱地區得到廣泛采用，效果甚佳。而對于建筑其他部位的設計，也都是為了滿足整體的節能要求而產生的，并且在設計的時候充分考慮周圍自然環境和自身的有利條件來進行節能環保設計的，然而建筑設計涉及到的方面很多，內容較為復雜，因此，對于低碳節能理念的運用還需要研究人員進一步的探索和研究。

5.2 低碳建筑材料的挑選

地球環境的變化以及龐大的能源耗損其中一部分原因是由于裝修、建筑等材料的生產、使用等環節造成的。如今城市的房屋建筑的結構分析，大部分是用鋼筋水泥為首的結構形式，水泥是能耗比較高的物質，會給環境造成嚴重的污染，特別是在拆除建筑廢棄物時這些混凝土常常是非常難處理的。另一方面，材料的迥異使得使用狀況的不穩定，容易造成材料使用不當，這樣便留下許多的安全隱患。耗能低、功效高、維修與施工便捷、可以合理的對室內的環境進行有效的調節是選取內部裝修所需的材料要注意的方面。綠色建筑材料是指使用清潔生產技術，少用自然資源，使用大量可再生的固體廢料生產出來的無污染、無毒害，有一定使用周期，并可以回收利用的健康建筑材料。而低碳環保材料是指以減少溫室氣體排放為目的的，低能耗、低污染，注重綠色生態和材料回收利用的環保節能型材料，常見的有環保防水涂料、零甲醛生態板材等，所以，對于這些可再生的能源、低碳環保材料應優先選擇，并且在使用的過程中充分利用，發揮最大的材料優勢和特性，將其有效的與建筑緊密結合，真正做到生態環保。

5.3 區域的氣候與建設方式的統一

資源的有效節約，減少有害氣體的排放量和該地方區域氣候的濕度以及降雨量等多種因素創造循環、可再生的環境系統與建筑形式的合理密不可分。窗戶的采光效果反映了氣候中兩大基本的要素是光與熱。在標準采光得以滿足的條件下適當的選用較小的窗墻和隔熱玻璃、鋁制窗框等材料在建筑施工的過程中能夠在一定程度上降低耗能和有害氣體的釋放量。

而合理適度的選取遮陽散熱方式，不僅可以讓建筑表面對外界氣候資源的利用率得到提升，還能為建筑內部空間給予通暢的氣候回流循環的環境。

6 結束語

總而言之，低碳節能的建筑建設計應該對材料進行合理的選擇和考慮建筑結構設計的舒適度以及與區域氣候的相結合；并提高建筑的性價比、經濟效益各方面的因素以及提升建筑物完成使用后的適用性、提高建筑空間利用率。還有在進行節能優化設計的過程中，要注重建筑結構的安全性、耐久性以及節能環保性，實現結構的合理可靠。

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