淺談低碳概念下的建筑設計應對策略

趙琪（湖南省建筑科學研究院，湖南 長沙410000）

淺談低碳概念下的建筑設計應對策略

趙琪（湖南省建筑科學研究院，湖南 長沙410000）

本文從能源、資源、優化能源組合等方面闡述了低碳建筑的設計理念，簡要分析了我國低碳建筑的設計現狀，最后就基于低碳理念的建筑設計提出了若干應對措施。

低碳概念；建筑設計；應對策略

引言

低碳建筑設計不但能夠大幅度的降低建筑的資源和能源消耗，而且能夠有效的降低建筑形成過程中廢渣、廢氣、廢水的排放量，從而有效的改善我國的自然生態環境。同時，在建筑低碳設計過程中，充分利用各種節能減排材料和技術，積極使用綠色環保建筑材料，能夠確保居民生活環境的舒適、綠色與健康。鑒于此，建筑設計師必須高度重視基于低碳概念的建筑設計應用，一方面不斷推動我國建筑事業的發展與進步，一方面能夠更好的保護自然生態環境。

1 低碳建筑的設計理念

1.1 節約能源

在建筑設計過程中，建筑設計師常常會將一些新技術、新材料、新工藝和節能設備運用到建筑設計當中，嚴格的控制了建筑物的能源消耗。同時，為了提高建筑物的能源利用率，建筑設計師把低碳技術和自然環境有效的結合，也有效的提高了建筑物能源節約的特性。在低碳建筑設計發展過程中，建筑設計師：①應該遵循可持續發展的原則，根據當地的氣候變化來合理布置建筑物的形式以及布局；②建筑圍護結構應該積極利用節能環保材料，積極采用自然通風，盡量不使用空調，如果必須使用空調，空調的設置也要遵循自然通風的原則，從而有效的實現節約能源的目標。

1.2 節約資源

就低碳建筑物而言，建筑設計師通過優化建筑空間布局和結構材料，盡可能利用環保節能材料（如巖棉保溫板、聚氨酯板以及氬氣中空玻璃等），從而有效的提高建筑物的利用率。同時，建筑設計師還應該合理的處理和利用各種資源，例如提高水資源的利用率，提高自然光的利用率等，從而有效的降低或者避免資源浪費。另外，建筑設計師應當注重可再生資源的循環利用，合理使用綠色環保的建筑材料，確保石灰、木材、油漆以及水泥等建筑材料的安全、無毒、無害，從而有效保證人的身體健康。

1.3 優化能源組合

優化能源組合是指在建筑物產生的過程中，建筑設計師應該科學合理地采用一些新興能源，盡可能的降低礦產資源的消耗量，從而有效的降低和控制污染物的排放量。同時，建筑設計師還應該重視能源優化組合，例如利用天然氣改造傳統鍋爐、利用太陽能降低大氣污染。

1.4 選擇天然材料

在進行低碳建筑內部結構設計過程中，建筑設計師應當優先選擇天然裝飾以及施工材料。同時，在施工過程中，建筑施工人員還應必須嚴格檢查所選材料的質量，及時清除并更換不合格的材料，從而保證居民的身體健康。

1.5 美化環境

一般情況下，傳統建筑不能科學合理的融入到自然環境中，也不能有效的保證居民的身體健康。與傳統建筑相比，低碳建筑設計是通過不同程度的對自然環境、人工環境進行調節與布設，確保內、外環境的相互聯通，從而提高居住環境和保證居民身體健康。

2 我國低碳建筑設計現狀

隨著我國社會經濟的不斷發展與進步，人民的物質生活和精神生活水平在不斷提高，人們對環保的質量和意識也在逐步提高，尤其是對于建筑的環境要求也是越來越嚴格。因此，在建筑物設計過程中，建筑設計師首先應當把低碳理念有機的融入到建筑中，同時要堅持可持續發展的理念，注重環保材料和能源在建筑物中的利用。從目前來看，我國建筑設計師往往過度偏重于建筑物的外在形態，往往忽略了建筑物的節能功能，導致這種現象產生的原因主要有兩方面：①建筑設計師認為采用低碳技術和環保節能材料，在一定程度上會增加建筑投資成本，同時也會降低經濟效益；②建筑設計師還考慮了房價穩定性因素，這在一定程度上阻礙了低碳建筑在我國的發展進程。但是，近些年來，我國低碳建筑已經取得了非常好的經濟效益、社會效益以及生態效益，鑒于此，建筑設計師也開始逐漸關注低碳建筑，并積極地將低碳理念運用到建筑設計過程中，并且更加重視效益和能源，通過積極發展低碳建筑來有效的降低傳統建筑中不利因素對居住環境和人的身體健康的影響。

3 基于低碳概念的建筑設計的應對策略

3.1 注重建筑的環境屬性

在低碳建筑設計過程中，建筑設計師首先要充分調研和掌握建筑物周圍的環境條件，并科學合理的對其進行分析和研究。在建筑物周圍環境的規劃過程中，建筑設計師要應當遵循可持續發展的原則，確保建筑物能夠與周圍環境有機的協調統一起來。同時，為了保證建筑周圍環境的建設質量，推動低碳建筑的建設的發展，建筑設計師應應當注重建筑物環保和節能作用，從而有效的從根本上改變建筑物周圍環境。另外，在低碳建筑設計過程中，建筑設計師應該合理的增加建筑物的綠化面積以及植被數量，尤其是對于城市建筑設計，必須科學合理的布置建筑，協調好建筑與周圍環境的關系，并且重視交通路線，從而促進人工環境和自然環境的有機融合，不斷推動低碳建筑的發展與進步。

3.2 使用綠色環保材料

建筑材料、裝修材料、設備管材的生產以及建筑物的建設過程是大量產生能耗和污染的過程。多數建筑材料都會降低居住環境的質量，例如加氣混凝土散發的氡氣、人造板材釋放的甲醛等。目前，我國絕大多數建筑采用鋼筋混凝土結構，但是水泥屬于高能耗、高污染以及高排放的建筑材料，同時建筑拆除過程中還會產生各種難以處理的廢物以及廢渣等，這對于后期的建筑使用和維護上造成了很多難題。因此，建筑設計師應當基于低碳理念在建筑設計過程中選擇綠色環保材料，從而提高環保材料的利用率，創造更多的生態效益和經濟效益。

3.3 建筑形式方面（見圖1～2）

基于低碳理念的建筑設計要求充分考慮建筑與墻體構造形式與太陽能利用之間的關系。墻體保溫性能（如墻體顏色、材料以及構造等）直接決定了建筑物的節能效益，因此，很多國家建筑非常注重墻體保溫節能的研究和開發。一般情況下，種植屋面是一種比較常見的屋面保溫隔熱設計方式，將屋面綠化（圖1）與墻體垂直綠化（圖2）有效結合，不僅能夠美化建筑，還能夠充分利用自然資源（如雨水、光能），同時還能在一定程度上凈化空氣、調節空氣溫度和濕度，從而緩解城市的熱島效應。此外，門窗是外圍結構中保溫隔熱的薄弱環節，被廣泛運用于公共建筑的玻璃幕墻，取得了獨特的空間造型和藝術效果，但是由于開啟窗的數量減少，產生了大量的光污染，能耗不斷增加。因此，在滿足采光需求的條件下，建筑設計師應當合理地采用較小的窗墻比或窗戶傳熱系數，例如采用中空隔熱玻璃鋁制窗框，以確保能夠有效降低建筑能耗。

圖1 屋面綠化（圖片來自網絡）

圖2 垂直綠化（圖片來自網絡）

3.4 綜合利用可再生能源

基于低碳理念的建筑設計應當重視可再生能源的綜合利用，以進一步提升低碳建筑設計。尤其是在高度節能的建筑物設計過程中，科學優化可再生能源利用方式、研發可再生能源新技術和新材料就顯得更為重要。一般情況下，不同地區的建筑的耗能特性也各不相同，因此，建筑設計師應該因地制宜，根據地區特點來選擇科學合理的能源利用途徑，例如東北地區，冬季溫度相對較低，因而采暖能耗所占的比重也較大，其中對于碳耗能量的需求最大，此時設計師應當重視保溫設計功能，并努力探尋新的可再生能源，從而有效的降低建筑碳排量和提高可再生能源的綜合利用效率。在建筑使用壽命期限內，設計師應當有限考慮選擇風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能以及海洋能等可再生的環保能源，并對其加以科學合理的利用，同時將可再生的環保資源全面落實到建筑設計的各個方面，從根本上實現低碳建筑設計，全面有效的地保證建筑與周圍環境的和諧統一。

4 結語

基于低碳理念的建筑設計是綠色建筑未來的必然發展趨勢。為了滿足我國對建筑質量要求不斷提高的需求以及符合現代社會的發展趨勢，建筑設計師應當積極利用技術、新材料以及新方法，將環保低碳的設計理念融入到建筑中。同時，設計人員應當積極發揮創新能力，以先進的理論來指導實踐活動，從實踐活動中不斷總結經驗教訓，對低碳理念進行補充和更新，從而不斷完善基于低碳理念的建筑設計，使之能夠更好的指導建筑設計，降低建筑能耗及其對環境的破壞與污染，為人們創造更為舒適、和諧、健康、安全的居住環境。

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TU201.5

A

2095-2066（2016）22-0178-02

2016-7-18

趙 琪（1982-），男，工程師，本科，主要從事建筑設計工作。