低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略

潘 利 云

(通號工程局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030099)

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低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略

潘 利 云

(通號工程局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030099)

在論述低碳概念對于建筑設(shè)計(jì)的重要性的基礎(chǔ)上，闡述了低碳設(shè)計(jì)的理念，針對缺乏環(huán)保理念、設(shè)計(jì)不夠科學(xué)、節(jié)能水平低等問題，提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施，目的是不斷提高低碳技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用水平。

低碳,建筑設(shè)計(jì),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)能材料

1 低碳概念下建筑設(shè)計(jì)的重要意義

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人民生活質(zhì)量水平的總體提高，人們對于建筑設(shè)計(jì)的要求也越來越高。在保證居住、辦公等要求的基礎(chǔ)上，對于建筑本身的舒適度、安全度、環(huán)保等提出了更高的要求。傳統(tǒng)的建筑施工需要消耗大量的資源，建筑物投入使用后日常的使用過程中也消耗大量資源同時(shí)造成環(huán)境污染。

近年來，國家大力推行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，要求建筑設(shè)計(jì)行業(yè)在保證建筑質(zhì)量安全的前提下不斷提高資源的有效利用率、減少環(huán)境污染、減少二氧化碳?xì)怏w的排放量，從而降低對大氣的污染及對整個(gè)人類生活環(huán)境的不利影響；節(jié)約能源、提升建筑物中照明、給排水、供熱、制冷等的運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)低碳建筑正逐步成為一種趨勢。低碳指的是在建筑設(shè)計(jì)的全流程中，包括規(guī)劃、選址、方案設(shè)計(jì)、施工建造、后期使用等，通過科學(xué)、合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，在滿足建筑物與自然環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系的前提下，采用環(huán)保、低碳的材料進(jìn)行施工，選用低能耗、環(huán)保的設(shè)備，保證施工期間的安全、環(huán)保，利用先進(jìn)的技術(shù)提升建筑物的保溫、隔熱、通風(fēng)、照明等性能，以減少建筑施工過程中和建筑物使用過程中的能耗，在確保建筑物滿足安全、舒適要求的前提下，減少能源消耗和污染排放。

本文在論述低碳在建筑設(shè)計(jì)中重要性的基礎(chǔ)上，對低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略及措施進(jìn)行了深入探討，目的是不斷提高低碳技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用水平。

2 低碳設(shè)計(jì)理念

2.1 節(jié)約能源

低碳建筑的重要特點(diǎn)就是在設(shè)計(jì)、施工、使用過程中最大限度地節(jié)約能源，因此在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中要通過使用先進(jìn)的技術(shù)和材料，有效降低建筑能源的消耗。進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)必須從建筑物周圍的自然環(huán)境入手，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，使自然資源和低碳技術(shù)有機(jī)融合，充分、有效的利用建筑物所在地的氣候、地理?xiàng)l件。

2.2 節(jié)約資源

在建筑設(shè)計(jì)過程中還可充分利用現(xiàn)代化的節(jié)能材料，包括各種類型的保溫隔熱板、輕質(zhì)高強(qiáng)砌塊、中空玻璃等，另外盡量采用環(huán)保材料、可二次回收利用的材料和本土材料等；這樣做一方面可降低建筑物使用過程中對資源的消耗，從而節(jié)約資源；另一方面可通過擴(kuò)大實(shí)際有效使用空間等方式提高建筑物的利用率；還可以通過改進(jìn)建筑物的給排水、照明、采暖性能等減少對資源的浪費(fèi)，同樣達(dá)到了提高對可再生資源的利用率，節(jié)約能源的目的。

3 我國目前低碳建筑設(shè)計(jì)存在的問題

3.1 缺乏環(huán)保理念

目前，我國建筑設(shè)計(jì)的過程中對環(huán)保的理念重視程度還不夠，建筑承建商往往從追求利潤的角度出發(fā)，希望縮短工期、盡早投入使用以使資金盡快回?cái)n。因此缺少對科學(xué)、環(huán)保的方案比選。例如：在原材料和設(shè)備的選用過程中，為了降低前期投資，減少成本而不選用節(jié)能環(huán)保價(jià)位相對較高的材料和設(shè)備。

3.2 設(shè)計(jì)的科學(xué)程度不夠深入

一些設(shè)計(jì)師雖然在設(shè)計(jì)過程中能夠重視低碳環(huán)保的要求，盡量提高建筑物主體結(jié)構(gòu)、選用的材料等的低碳環(huán)保性能，但并沒有對整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)、完整、系統(tǒng)性的評估，而且忽略了建筑物整體系統(tǒng)功能的低碳性，例如：給排水性能、采光照明性能、取暖或制冷性能等；例如：單純地對外墻進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)或針對建筑體的局部進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)；此種做法是不太科學(xué)的，所以目前建筑設(shè)計(jì)的整體科學(xué)程度還不夠深入。

3.3 節(jié)能水平低

與發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑設(shè)計(jì)中的低碳、節(jié)能水平明顯落后。一方面缺乏知識水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)人員；另一方面對于環(huán)保理念的認(rèn)識還比較浮淺，在建筑設(shè)計(jì)技術(shù)中并沒有深入的作出一些切實(shí)可行、適合我國國情的實(shí)現(xiàn)低碳建筑的具體措施，節(jié)能環(huán)保的技術(shù)推廣速度比較慢；許多建筑設(shè)計(jì)在保溫節(jié)能方面尤其是關(guān)鍵性設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)還一直采用圖集和固有的一

4 低碳概念下建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)對措施

4.1 建筑整體和外部環(huán)境的低碳設(shè)計(jì)應(yīng)對措施

首先，要保證建筑物的選址合理，在選址過程中要保證建筑物與自然環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，要充分考慮和有效利用自然環(huán)境的條件，從而在減少建造成本的基礎(chǔ)上提升建筑的品質(zhì)、減少能源的消耗。選址過程中要充分考慮到地貌特征、氣候特點(diǎn)、周圍環(huán)境和水質(zhì)土質(zhì)等，要保證建筑物在使用周期內(nèi)能夠維持合適的氣候條件，盡量延長建筑物的使用壽命，同時(shí)要保證不會(huì)對所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成破壞。

選址完畢后，可以通過改善建筑物周圍環(huán)境的方式創(chuàng)造低碳建筑所需要的外部環(huán)境。例如：通過建造樹木、開發(fā)綠地、開挖人工湖等方式改善建筑物的局部小環(huán)境，從而對建筑物起到防風(fēng)防沙、降噪、減塵、調(diào)節(jié)環(huán)境溫度濕度等作用。圖1給出一個(gè)建筑設(shè)計(jì)的環(huán)境示意圖，該建筑所處在四季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南方向，而且土質(zhì)沙化現(xiàn)象比較嚴(yán)重的地理環(huán)境位置中。在起風(fēng)后，風(fēng)力較大，對整個(gè)建筑物造成的污染比較嚴(yán)重，而且破壞了整個(gè)建筑空間的外部環(huán)境，建筑物的舒適度明顯降低。因此在進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，在建筑主體的東南方向人為地設(shè)計(jì)了多重綠化帶，目的是降低風(fēng)沙對建筑物的影響，減少風(fēng)力對于建筑物的破壞，從而改善建筑物環(huán)境的舒適度、保護(hù)建筑物，不僅低碳節(jié)能，而且也可延長建筑物的使用壽命。

4.2 建筑結(jié)構(gòu)的低碳設(shè)計(jì)應(yīng)對措施

建筑結(jié)構(gòu)的低碳設(shè)計(jì)首先需考慮建筑主體結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能的要求，為了滿足建筑物的保溫要求，需要選擇保溫效果較好的材料，同時(shí)按照低碳建筑設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求對材料的具體技術(shù)指標(biāo)：導(dǎo)熱性、吸水性、容納量等進(jìn)行嚴(yán)格的篩選比較；材料購置后需要安排專門的場所進(jìn)行存放儲(chǔ)存，并在儲(chǔ)存過程中采取嚴(yán)格的保護(hù)措施，以避免材料受到損害；在施工過程中，也要嚴(yán)格按照要求和步驟進(jìn)行操作，在必要的情況下可以先進(jìn)行試安裝確定細(xì)節(jié)后再進(jìn)行正式安裝。在建筑主體結(jié)構(gòu)中可以進(jìn)行屋面的綠化處理或進(jìn)行倒置式屋面的設(shè)計(jì)。屋面綠化處理是指在屋面直接進(jìn)行綠化施工，從而減小建筑物的能源消耗、減少溫室氣體的排放等；屋面倒置是指將防水層設(shè)置在保溫層的下方，而不是放置在保溫層與屋面的中間。

在溫度較高的區(qū)域可以通過遮陽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來降低整個(gè)建筑的溫度。遮陽系統(tǒng)具有環(huán)保、效能高的特點(diǎn)，不過對遮陽建筑的設(shè)計(jì)、施工、材料選擇等方面都有較高的要求。在遮陽設(shè)計(jì)的過

程中要充分考慮到建筑物所在地的氣候特點(diǎn)、房間朝向、房間使用要求等因素，根據(jù)綜合分析的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外也要區(qū)分永久性遮陽還是臨時(shí)性遮陽的要求來確定設(shè)計(jì)方式和使用材料。永久性的遮陽裝置有活動(dòng)式和固定式兩種，活動(dòng)式的遮陽設(shè)計(jì)可以根據(jù)時(shí)間、天氣、氣候、季節(jié)的變化進(jìn)行遮陽板的角度調(diào)解，在光照較少的冬季還可進(jìn)行遮陽板的拆除。常用的遮陽材料包括鍍膜玻璃、低反射率膜玻璃等。

4.3 門窗等的低碳設(shè)計(jì)應(yīng)對措施

目前，我國建筑物在使用過程中的能耗約40%是由于門窗所造成的，因此加強(qiáng)對建筑物門窗的低碳設(shè)計(jì)具有重要意義。在設(shè)計(jì)過程中，可以選用單三層玻璃。三層玻璃最外部為吸收層主要用于阻隔外部熱量進(jìn)入建筑物，中間一層為空氣層，用于吸收穿透吸收層而進(jìn)入的熱量，最內(nèi)側(cè)為玻璃層，可以反射陽光。另外，在氣候炎熱的地區(qū)要對外墻窗戶進(jìn)行遮陽處理，例如使用活動(dòng)百葉窗等。

在建筑物窗戶的窗框部分可以使用新型的通風(fēng)材料，在窗口底部增加了一道空氣流通的渠道，使室外的空氣能夠沿著流通渠道從窗戶底部上升至窗戶的頂部后再進(jìn)入到室內(nèi)，從而有效解決了窗戶直接進(jìn)風(fēng)、風(fēng)速過快的問題，從而大大提升了人體的舒適度。

4.4 設(shè)計(jì)過程中節(jié)能環(huán)保材料的低碳設(shè)計(jì)應(yīng)對措施

通過對建筑物進(jìn)行節(jié)能照明設(shè)計(jì)，有效減少建筑物對電能的消耗。例如：可以根據(jù)聚光原理、利用傳導(dǎo)技術(shù)，使用光導(dǎo)管將照射到樓內(nèi)的自然光反射到建筑物的地下室中，滿足地下室的照明需要。光導(dǎo)管中使用的是光導(dǎo)纖維，能有效地傳導(dǎo)自然光，滿足地下室或高層樓內(nèi)的照明需要，從而節(jié)約電能。

在建筑物的墻體保溫方面分為外墻保溫、內(nèi)墻保溫及內(nèi)外混合保溫等方式。如果僅對內(nèi)墻進(jìn)行保溫處理，會(huì)在內(nèi)墻中增加保溫材料，會(huì)占用室內(nèi)的有效空間，使墻體存在開裂的風(fēng)險(xiǎn)；但是如果采用復(fù)合外墻的操作方式，使用聚氨酯等保溫材料效果會(huì)好許多。所以，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用節(jié)能保溫材料的設(shè)計(jì)技術(shù)方案比選措施，使低碳設(shè)計(jì)理念得到更深入的應(yīng)用。

5 結(jié)語

低碳、環(huán)保、節(jié)能是建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，在建筑設(shè)計(jì)過程中要高度重視低碳方案的設(shè)計(jì)、節(jié)能材料的應(yīng)用，不斷提高資源的有效利用率、降低能耗。本文在論述低碳在建筑設(shè)計(jì)中重要性的基礎(chǔ)上，分析低碳設(shè)計(jì)的理念，對低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略及措施進(jìn)行了深入探討，希望給我國低碳建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展提供參考。

[1] 曹 冀.談低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(32)：169-170.

[2] 寇佃娟.低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略論述[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2016,14(9):134-135.

[3] 靳政隆.低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略[J].城市建設(shè)理論研究,2014(15)：81-82.

On counter-strategy of architectural design based on low-carbon concept and its measures

Pan Liyun

(CRSCEngineeringGroupCompanyLtd,Taiyuan030099,China)

Based on the importance of the low-carbon concept on the architectural design, the paper illustrates the idea of the low-carbon design, and points out the counter-measures according to the insufficient environment-friendly idea, less scientific design, and low energy-saving, so as to improve the application of the low-carbon technique in the architectural design.

low-carbon, architectural design, sustainable development initiative, energy-saving materials

1009-6825(2017)17-0171-02

2017-03-22

潘利云(1978- )，女，工程師

TU201.5

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