淺談低碳概念下的建筑設計應對策略

董興珍

（江西省桂能綜合設計研究院有限公司，江西 宜春 336000）

1 低碳建筑設計的價值

現代城市體系中碳排放的主要構成為建筑碳排放近60%、車輛碳排放30%與其他碳排放。相較于多種措施控制的交通領域，建筑領域碳排放控制措施較為稀少，但建筑才是城市生態(tài)系統中最為主要的碳排放來源［1］。日本相關研究表明，在建筑領域追加5%的經濟投入，減排效果可以達到40%左右，且對于業(yè)主使用體驗也有一定的提升。

2 低碳設計的核心因素

低碳建筑從本質上來說通過多種設計優(yōu)化，盡可能控制建筑建設與使用進程中的碳排放數量。在這種思想指導之下，低碳設計的核心因素主要有：

第一，節(jié)能材料。即在設計過程中盡可能多的使用環(huán)保材料。相關工程數據表明每一立方米的木質材料，相較于混凝土材料可減少0.7噸左右的碳排放數量，整個建筑生命周期節(jié)能效率約為25%。因此，建筑設計過程中節(jié)能材料的選擇是低碳建筑的核心因素之一。需要注意的是，節(jié)能材料含義十分廣泛，不僅僅是對低碳排放做出貢獻的材料種類，材料設計也在該范疇內，如現階段存在的造價較高、但可以將室外光直接用于室內照明合金玻璃。

第二，環(huán)境要素。不同于與低碳直接關聯的“環(huán)境”，低碳建筑設計中環(huán)境要素指建筑物內環(huán)境。即在低碳設計過程中不能夠以犧牲業(yè)主建筑物使用體驗為代價控制碳排放量，而是以材料與工藝優(yōu)化的手段，分析現有建筑物內環(huán)境構建的基礎上，如何控制能源消耗，實現碳排放的控制。

第三，空間要素。空間要素可以說是低碳建筑設計中的核心方式之一，即通過建筑物的空間調整，實現如外部光照高效利用、內部氣體循環(huán)優(yōu)化等建筑物使用階段碳排放控制。現代設計理念下，低碳理念主導的空間設計與用戶體驗決定的空間設計具備高度統一性，可以很好的進行結合。

3 低碳建筑設計的實踐

雖然低碳建筑在我國發(fā)展稱不上成熟，但在日本、德國等自身持有資源缺失嚴重的國家努力之下，低碳建筑設計理念已經取得了不錯的發(fā)展成果［2］。如上文論述的5%追加投入獲取40%的碳排放控制便是日本設計師研究成果。以國外成熟設計經驗為參考，低碳建筑設計的主要思路為：

3.1 環(huán)境協調性

主要指建筑設計中充分考量周邊環(huán)境特征，盡量減少建筑物建設對已有環(huán)境系統產生的不利影響，提升建筑設計與環(huán)境的協調性，充分利用周邊環(huán)境因素對建筑物性能進行調節(jié)，減少建筑物使用產生的能源消耗，進而控制碳排放。同時，建筑設計過程中要注重周邊綠化，現代低碳建筑設計理念中通常會在樓頂與各層空余位置增設植物，對建筑物內部溫度進行調節(jié)，減少空調等設備的使用頻率，實現碳排放控制。

3.2 環(huán)保材料的應用

環(huán)保材料最為突出的特征為綠色與可持續(xù)發(fā)展。傳統建筑工程中大量使用的混凝土材料具備生產能源消耗大、周邊環(huán)境影響嚴重等多種缺陷，是建筑物施工中碳排放最為主要的來源。環(huán)保材料的使用是低碳建筑設計中最為有效的手段之一。其中較為極端的發(fā)展是部分設計人員利用集裝箱拼接形成的超低碳建筑物，當然這種設計理念存在許多缺陷，不具備推廣應用的價值。低碳建筑設計中的合理做法為盡可能多的使用環(huán)保材料代替?zhèn)鹘y建筑材料，如上文提及的木質材料部分替代混凝土結構；硅藻泥等代替?zhèn)鹘y高污染油漆；大面積使用可循環(huán)利用裝飾材料等。

3.3 空間設計

低碳理念下建筑物空間設計的主要思路包含兩項內容：第一，通過室內空間調節(jié)加強建筑物能源利用效率，如以空間通透性增加的模式增強太陽光照射面積，減少室內照明消耗的能源，進而實現碳排放控制。但該種措施使用需要注意的是，建筑物采光的同時需要做好防曬措施，以保證建筑物使用價值最大化，二者共同實現的最佳方式是采光遮陽玻璃的使用；第二是通過提升建筑物空間容積率的模式，變相增加建筑物的使用價值與使用壽命，以減少工程數量的思路實現碳排放控制。

3.4 清潔能源的使用

清潔能源使用也是低碳建筑設計的核心思路之一，即通過建筑物之上增設適合環(huán)境條件的能源轉化設備用以部分供給建筑物自身的消耗。以德國為例，其通過大面積建筑物頂端增設太陽能電池板，并統一接入電網的模式，實現民用電能過半自我供給，有效減少了建筑物使用過程中的碳排放數量。我國環(huán)境中，由于自然條件的多樣，清潔能源利用形式更加豐富，如風力資源提供電能、地熱資源建筑物供暖等。設計人員要結合基礎條件合理展開規(guī)劃，盡可能多的控制建筑物碳排放。

3.5 外墻結構設計

外墻結構設計的核心思路為墻體保溫措施，即將建筑物構建成為一個與外界能源交換效率極低的獨立個體。墻體保溫板鋪設與墻芯保溫等措施的綜合運用降低熱能自然散失。同時，建立固定的通道對室內熱能進行收集，并將其再次利用到室溫調控之中。減少建筑物生命周期中空調設備使用的數量，實現碳排放控制，提升建筑物的環(huán)保性能，為生態(tài)凈化與可持續(xù)發(fā)展事業(yè)做出貢獻。

4 結語

低碳概念下建筑設計的核心便是減少建筑建設及使用的碳排放數量，是一項貫穿建筑物整個生命周期的理念，建筑物使用年限也在低碳設計的考量范圍之內。設計人員需要充分了解建筑區(qū)域條件，并從空間、材料、清潔能源使用等多個方面進行低碳設計，盡可能控制碳排放，為我國環(huán)保事業(yè)做出貢獻。