關于低碳建筑設計方法的比較

文/黃俊 華誠博遠工程技術集團有限公司 湖南長沙 410000

目前來說，環境污染問題受到了全社會的關注，節能減排和低碳環保成為了各個領域發展追求的主要目標。建筑行業是能源消耗主要產業，引入低碳節能設計理念，做好設計和施工等環節的節能環保把控，有重要的意義。現結合具體研究進行如下分析。

1、基于數學模型的建筑性能模擬方法

低碳建筑設計中開展建筑性能的模擬分析，主要通過相應方案的設計，完善建筑信息數據。比如，構建數學模型整合并且利用數學信息，借助計算機技術，開展模擬研究。目前來說，數學模型模擬分析法的應用，發揮著積極的作用。利用此方法，開展建筑方案的設計，對提升節能方案的質量水平，有著積極的作用，能夠增強建筑性能水平。在設計的過程中從多個角度進行技能設計，通過優化設計參數，帶動綜合性能水平的提升。優化建筑設計方案時，提升方案的質量水平，借助數學模型，開展建筑性能的分析，借助計算機技術手段，開展建筑基礎設計，通過優化設計，實現資源的分析以及整合。除此之外，在狀態空間內采取相應的計算方式進行分析，需要構建建筑性能模擬分析軟件系統，實現數據的跨平臺應用。利用計算機軟件功能，綜合對比各類方案，增強人員和設計人員的溝通，通過多種形式，模擬分析低碳建筑設計方案。此方法的運用存在著以下缺陷：使用的理論模型和具體情況對比，模型的簡單性和抽象性，使得分析結果難以和實際情況相互匹配。除此之外，采取此方法很容易和設計人員給出的設計方案產生差異，難以適應設計人員的思路。

2、單一因素法的設計

低碳建筑設計中運用單一因素法，主要是以建筑的某個方面的節能因素為主，將其作為突破點，開展全面的設計。目前來說，人們對建筑物的環保性能和低碳性高度重視，行業人員不斷加大低碳建筑設計的相關研究，積極探索如何將低碳環保理念融合到建筑設計實踐的方法。開展低碳建筑設計，建筑的整體結構需要相應技術的支持，并且要能夠和周圍的環境有機融合，加強建筑和環境的有機融合，實現低碳節能技術和理念等和建筑形態構建的銜接，降低建筑能源消耗。不過單一因素法的應用，過于強調某種構成要素，難以從整體角度把控，做好建筑碳排放量的把控，整體評估以及考量的水平不高[1]。

3、BIM 技術設計

從低碳建筑設計實踐的角度來說，BIM 技術的應用，主要通過構建建筑碳排放量的模型。具體如下：1）基于LCA 的模型。在BIM 模型中構建基于LCA（生命周期評價理論）的碳定量評價系統。早期的應用中，基于LCA 的定量評價方法運用，需要收集大量的投入產出數據信息，方法運用時的工作量很大，借助BIM 技術的功能能夠克服。因為收集和運用的數據信息具有較強的客觀性，并且能夠量化，事前控制效果較好，因此被廣泛應用。隨著技術的完善以及規范，基于生命周期的評價分析系統將會更加完善。

2）基于過程的清單分析。其作為LCA 定量評價方法的組成部分，通過清單分析，能夠設計方案中建筑生產全過程產生的總碳量。基于施工對環境的影響，對建筑方案設計進行修改，開展清單分析，進行環境影響評價，最終達到最佳設計要求。在具體應用時，構建BIM 建筑低碳設計信息模型，運用生命周期評價理論，進行清單分析，依據之前的模型考量邊界分析，分析建筑全生命周期產生的碳量。需要注意的是，開展碳排放清單的分析，因為可再生能源的利用，比如太陽能發電；綠色植物的碳吸收，對自然環境具有正效益影響，需要折減相應數量的二氧化碳排放量以及電能輸入量[2]。除此之外，在拆除處置環節，因為部分材料的回收再利用，減少了原材料生產的整體碳排放，因此清單分析時輸入部分需要折減回收再利用的數量。在低碳建筑設計中，應用BIM 技術，通過拓展結構數據，同時內嵌建筑排放量的計算模型，能夠滿足低碳設計的基本需求。在具體設計中運用的是基于生命周期理論的評價模型，通過分析修改建筑設計方案中對碳排放有相應影響的參數，能夠獲得優化設計模型。通過對建筑物化、使用以及拆除等環節的分析，掌握碳排放量，實現方案的優化[3]。目前來說，BIM 技術設計方法僅作為輔助設計方法，難以對低碳建筑設計提供直觀影響。

圖1 清單分析過程

4、影響因素控制法

低碳建筑設計實踐中若想保證設計的質量，除了運用上述設計技術方法外，還要注重結合運用各類方法和措施，做好綜合分析，實現低碳建筑設計目標。在具體設計時，做好表1要點的把控。

表1 要點總結

結語：

綜上所述，低碳建筑設計方法較多，每種方法的應用優勢和缺點不同，要結合具體設計優選設計方法。基于各類方法開展低碳建筑設計時，必須要注重整體統籌和規劃，做好全面的把控，促使低碳建筑設計目標的實現。