基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)方法研究

張 彩 珍

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

1 基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)重要性分析

隨著時(shí)代的發(fā)展，人類生活水平日益提升，然而環(huán)境的污染也日益嚴(yán)重，舉例來說：空氣質(zhì)量日益惡劣、稀缺動(dòng)物瀕臨滅絕、河水質(zhì)量惡劣等等，人類在這樣的環(huán)境下身心也受到了嚴(yán)重?fù)p傷，比如日益嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象造成了諸多的呼吸系統(tǒng)疾病等。然而，一些建筑企業(yè)為了謀取利益，不注重建筑的低碳設(shè)計(jì)，僅是從利益的角度出發(fā)，盲目的進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)以及施工，忽略建筑施工以及運(yùn)行對(duì)于環(huán)境造成的污染和破壞。在這樣的背景下，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)就十分重要，我國(guó)政府已經(jīng)出臺(tái)了若干政策制約建筑的節(jié)能減排，設(shè)計(jì)師更應(yīng)該遵循相關(guān)政策，在建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)階段貫穿低碳理念，例如合理的進(jìn)行建筑選址、規(guī)劃與設(shè)計(jì)，靈活有效的布局空間與結(jié)構(gòu)體系、合理的設(shè)計(jì)建筑各部分構(gòu)件、不斷優(yōu)化建筑用材即優(yōu)先選用節(jié)能、環(huán)保材料等。

2 基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)發(fā)展概況

伴隨著環(huán)保理念的日益發(fā)展，在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，低碳理念也隨之發(fā)展并不斷優(yōu)化，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，一方面可以顯著降低建筑的能耗，滿足時(shí)代對(duì)于環(huán)保的要求，另一方面，低碳理念還可以顯著的增加建筑行業(yè)以及企業(yè)的收益。基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，其實(shí)踐方式主要體現(xiàn)在不斷優(yōu)化建筑能源、嚴(yán)格控制建筑成本以及不斷推廣使用節(jié)能材料等方面。

其一，不斷優(yōu)化建筑能源是指在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡可能的減少建筑對(duì)于能源的消耗，并最大限度的采用新型的環(huán)保能源，建筑能源的質(zhì)量水平直接影響著低碳理念能否成功實(shí)現(xiàn)，只有不斷的優(yōu)化建筑能源，才能實(shí)現(xiàn)低碳理念，有效減少二氧化碳的排量，同時(shí)滿足人類隨時(shí)代發(fā)展而日益提升的生活環(huán)境需要。

其二，嚴(yán)格控制建筑成本，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該通過合理使用節(jié)能設(shè)備以及不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的手法，在滿足建筑各種使用功能的基礎(chǔ)上進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。

其三，不斷推廣使用節(jié)能材料，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該積極使用節(jié)能材料以及環(huán)保材料替代傳統(tǒng)材料，從而有效的降低材料的用量、減少能源的消耗同時(shí)減少了材料中的有害物質(zhì)含量，保證使用者的身體健康。

3 基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)方法

3.1 合理利用自然采光與自然通風(fēng)

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)該盡可能的利用自然采光作為建筑照明的方式、利用自然風(fēng)作為建筑通風(fēng)的途徑，通過變化建筑的朝向、改變開窗形式等設(shè)計(jì)手法，為建筑引入更多的陽(yáng)光與自然風(fēng)，合理利用自然采光這種手法對(duì)于后期使用者來說，可以極大程度的減少人工采光與人工制冷消耗的能源與造成的污染，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能效果。

3.2 不斷優(yōu)化建筑材料的選用

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)最大限度的使用節(jié)能環(huán)保材料，在傳統(tǒng)的建筑施工中，建筑材料是污染以及能源消耗的一大源頭，許多傳統(tǒng)材料的不當(dāng)使用都為環(huán)境帶來了負(fù)擔(dān)，舉例來說，加氣混凝土若使用不當(dāng)會(huì)揮發(fā)氡氣、質(zhì)量不佳的人造板材與油漆會(huì)散發(fā)甲醛等，這些有毒有害氣體一旦散發(fā)不僅會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)嚴(yán)重影響使用者的身心健康，故而，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)加大對(duì)建筑材料諸如木材、石灰、石塊和油漆的審核力度，確保材料不會(huì)損傷使用者身體健康，還應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保材料，包含工業(yè)化成品或者是可循環(huán)再利用等建筑材料，還應(yīng)確保建筑的通風(fēng)水平，保證建筑內(nèi)部空氣清新、溫度適宜，同時(shí)，還要不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)體系以減少建筑材料的用量，舉例來說，應(yīng)盡可能的設(shè)計(jì)高性能、低材耗、耐久性好的建筑結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)，在設(shè)計(jì)中考慮到材料與體系相互匹配，采用重量低、重復(fù)使用率高的輕型鋼構(gòu)件，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工期的縮短、減少材料的用量、減少了建筑的能耗以及污染。

3.3 積極利用可再生能源

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)積極利用可再生能源，一方面要因地制宜的選用節(jié)能系統(tǒng)，通過科學(xué)合理的能源利用方式適應(yīng)不同地區(qū)的地域特點(diǎn)，舉例來說，對(duì)于我國(guó)北方的城市，應(yīng)該著重考慮建筑的保溫性能，不斷尋找建筑采暖使用的新型能源從而減少傳統(tǒng)燃料燃燒排放的二氧化碳；另一方面，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于可再生能源的綜合化利用，常見的可再生能源包含風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿龋O(shè)計(jì)師應(yīng)該將這些可再生能源的合理利用貫穿于現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的全壽命周期以有效替代傳統(tǒng)能源，比如在建筑屋頂設(shè)置太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能集熱器等采能設(shè)備以有效利用太陽(yáng)能，實(shí)現(xiàn)真正意義上的低碳建筑設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)以及本質(zhì)意義上的建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化。

3.4 合理的進(jìn)行建筑規(guī)劃

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)合理的進(jìn)行建筑規(guī)劃，一方面應(yīng)該注重建筑和所處環(huán)境的相互統(tǒng)一，設(shè)計(jì)師在規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)分析建筑所處環(huán)境的實(shí)際情況，做到具體問題、具體分析，應(yīng)力求通過基于低碳理念的設(shè)計(jì)手法促進(jìn)建筑所處環(huán)境的有機(jī)發(fā)展，抑或是通過建筑所處環(huán)境的有利條件促進(jìn)建筑低碳設(shè)計(jì)的有效實(shí)現(xiàn)；另一方面，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注重保證綠化率，同時(shí)還要細(xì)化所處環(huán)境的綠化設(shè)計(jì)，通過綠植的合理配置優(yōu)化低碳建筑所處環(huán)境；此外，還要注重建筑所處環(huán)境周邊交通線路的合理規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)建筑與整個(gè)城市環(huán)境的有機(jī)交融，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃層面的可持續(xù)發(fā)展。

3.5 合理優(yōu)化建筑各部位構(gòu)件

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)合理的優(yōu)化建筑構(gòu)件，一方面應(yīng)考慮建筑墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)，通過建筑墻體顏色、墻體材料、墻體構(gòu)造的合理設(shè)計(jì)，有效的實(shí)現(xiàn)建筑能耗的降低，另一方面，應(yīng)考慮建筑屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)，舉例來說可以通過打造屋頂綠化來實(shí)現(xiàn)屋面的隔熱以及保溫；此外，還可以打造建筑的立體綠化，比如將建筑屋頂綠化與墻面的垂直綠化有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)立體綠化，在美化建筑外觀的同時(shí)，還可以充分吸收雨水、遮擋日照、凈化空氣、調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫差；同時(shí)，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)還可以合理選用諸如中空隔熱玻璃鋁制窗框等節(jié)能門窗構(gòu)件，滿足采光要求的同時(shí)降低建筑能耗。

3.6 不斷提升建筑空間利用率

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)不斷提升建筑空間利用率，通過充分利用建筑內(nèi)部空間減少建筑總面積，從而實(shí)現(xiàn)建筑能源耗費(fèi)的降低，同時(shí)減少建筑材料用量以及垃圾產(chǎn)量，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮建筑空間的靈活化和多元化，考慮空間在不同時(shí)間段用于不同功能的可能性，通過空間的多元化利用有效降低建筑的總體面積需求，進(jìn)而減少能耗、節(jié)約成本、縮短工期。

4 結(jié)語(yǔ)

基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求的一大趨勢(shì)，低碳理念應(yīng)該貫穿建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)階段、涉及到方方面面。落實(shí)到實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該從節(jié)能降耗和資源再利用等處著手，因地制宜的考慮建筑及其所處環(huán)境存在的問題，針對(duì)若干問題采取具體的措施，確保低碳理念真正的貫穿在不同背景的建筑之中，比如合理利用自然采光與自然通風(fēng)、不斷優(yōu)化建筑材料的選用、積極利用可再生能源、合理的進(jìn)行建筑規(guī)劃、合理優(yōu)化建筑各部位構(gòu)件、不斷提升建筑空間利用率等，同時(shí)，基于低碳理念的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)還要求設(shè)計(jì)師不斷學(xué)習(xí)關(guān)于低碳設(shè)計(jì)的科學(xué)理論以及實(shí)踐方法，以理論帶動(dòng)實(shí)踐，用最新的技術(shù)解決建筑設(shè)計(jì)中存在的問題，在保證建筑性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，為使用者創(chuàng)造舒適的、宜人的環(huán)境。在未來，隨著低碳理念以及低碳技術(shù)的發(fā)展與優(yōu)化，低碳化設(shè)計(jì)將不拘泥于建筑設(shè)計(jì)的范疇，還將運(yùn)用于人類生活的方方面面。