低碳建筑設計方法的比較分析

朱永杰

（天津城市建設管理職業技術學院， 天津 300134）

建筑物的設計在很大程度上關系著低碳節能能力，繪制圖紙時，盡可能地融入低碳節能思想，一方面可以有效控制其能耗，另一方面，還可以實現對CO2等排放的有效控制。近年來，業界人士探討了建筑原料低碳節能效果與設計方案，取得一系列的成果。本文主要針對以下六種低碳建筑設計方法進行分析，為設計人員采用合適的方案提供參考建議。

1 基于數學模型的建筑個性模擬設計

即構建數學模型，在多媒體軟件平臺進行整合設計，為建筑設計形成節能技術依據。該方法基本上應用在暖通空調方面，例如，夏春海等對該方法展開細致的探討，探討了方案的模擬運算模型相關性能，為建筑設計的確定、節能運算都提供了理論參考。這方面的研究非常多，其中的關鍵問題是精確度問題。從建模到多媒體軟件平臺的求解，精確地模擬建筑性能，不僅可以通過電腦求解出建筑有關性能參數，還能夠比較不同設計方案的優劣。然而，該方法具有一定的弊端：首先，盡管可以精簡操作流程，然而，所采用的模型比真實情況要簡單得多，導致求解結果和現實存在著一定的差異；該方法和設計師的成果有著一定的區別，前期，設計師往通常會綜合考慮各個方面，進行平衡設計，但是該方法雖然非常靈活，且方便修改，然而卻不能滿足建筑師的思維變化需求。

2 單一成分設計

即從建筑的某個節能成分要素出發，以此為核心來進行設計。例如，建筑專家陳飛深入探討了建筑物格局、形態、節能構成等因素，對相關技術進行了評價，在此基礎上，從建筑的形態與處理方法出發，為節能設計總結了大量有益成果。同濟大學謝振宇教授指出根據高層建筑風環境形成機理而對建筑環境的負面作用，展開相應的模擬研究，提出優化形態的建議。當今社會，低碳理念逐漸深入人心，許多人已經把該思想融入到建筑設計之中，把它當做設計過程中遵循的一個原則。國外理論領域的人士針對該方法展開探討，有專家指出把建筑物對風流、能源的利用和其格局進行有機結合，構建出獨特的設計風格，并且還充分反映出建筑設計藝術的統一性與協調性。該方法的優勢是把建筑物的CO2排放量和有關設計要素進行有機融合，由此出發來進行設計。在建筑設計的使用過程中，建筑物形態離不開某些技術的支持，另外還需要適應附近的環境，這樣才能夠使低碳節能與建筑外觀形成密切地連接，并能夠融入設計師個性化的思考。然而，該方法存在著一定的弊端，單純強調其中的一種要素，這樣一般不會統籌考慮CO2排放及其彼此互作等方面的影響。

3 節能策略設計

對比上一種方法的不足，這種方法可以綜合兼顧到低碳節能的各種相關方面，同時還建立了設計手法集。其中的典型人物是布朗和德凱，他們指出建筑外形在很大程度上決定著能耗，所以，在設計的時候一定要高度重視這個問題，他們細致探討了建筑物的構建、組團、被動式系統等方面，提出了相應的措施與方法。業界許多人士對該方法展開探討，取得大量有益成果，其特點包括以下幾方面：基本上側重于建筑設計中的策略問題，總結了相關策略，最終構建起以全面布局開始，到細節處理相結合的策略總集合。具體來說，該方法的共性是圍繞節能目標，探索最佳建筑形式。然而，需要注意的是，該方法也具有一定的弊端，雖然能夠自由設計建筑的形式，但建筑師在設計的時候必須充分兼顧到各個方面的影響，并非單純考慮節能低碳問題，尤其是需要兼顧到經濟情況、文化背景、當地城市發展規劃等各個方面。設計師應當在綜合權衡上述各種因素的基礎上，確定最佳的方案，以實現低碳節能和其它相關因子的協調，從而能夠實現最大限度的低碳節能成效。

4 BIM 技術設計

查克在研究過程中最早闡明了這種方法，詳細而言，即依托三維數字技術，然后來進行建模，它是在建筑中把項目的實體和它的功能特點進行的數字化展現。該方法既可以展現出建筑模型，也可以建立起一個跨專業合作的平臺，使項目各個主體均可以在項目開展當中共享有關數據資料，在可以有效迎合建模需求的同時又可以為項目各方進行溝通互動提供有利條件。但需要指出的是，該方法只是作為一種輔助設計技術而存在，其無法為建筑設計的形成提供直接作用，并且不會對建筑形態和節能環保產生直接作用。

5 構建評估機制設計

標準和相應的評估機制能真正指導設計的發展。該方式可以利用測評協助設計設進行高效的低碳建筑設計，并且還可以為設計人員提供支持，使他們充分掌握總體的設計方向。國內外相關標準存在著一定的區別，然而，卻存在著一定的共性，構建起科學合理全面有效的評測體系，利用這種方式能夠量化建筑工程成果的。然而，該方法還具有一定的不足之處，其一味地強調設計后的性能評價，同時整個過程非常復雜，必須通過專門的技術工作者來做出評價。

6 聯合分類學設計

對建筑的表現形式進行抽取，利用在這種方法得到原始模型，接著充分融入節能理念，得到低碳建筑的基本設計。該方法是低碳建筑設計的新方向，目的是為了建立耗能和類型學間的聯系，從建筑的形式要素中挖掘低碳節能的設計發展。但該方式的弊端也比較明顯，到現在為止，能耗和運用類彼此間的影響仍然沒有弄清楚。

7 結語

綜上所述，建筑的設計旨在服務于廣大人民群眾，但從現階段來看，其并非單純以服務人民群眾為宗旨，尤其是需要充分兼顧到節能、經濟、文化等各個方面。這些因素和人們的日常生活、工作具有非常緊密的聯系，決定著最終的建筑方案。設計的時候，總體設計階段具有非常重要的作用，關系著建筑物的使用功能以及能耗等，而各項設計都應當在這個前提下不斷進行改進。將低碳理念融入到建筑設計之中，這既是社會發展中的重要標志，又是充分體現了可持續發展理念。本文比較分析了低碳建筑設計方法，希望能夠為業界人士更好地將低碳理念融入到建筑設計中提供幫助。

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