低碳概念下的建筑設計應對策略探討

章文杰 王光輝

泛城設計股份有限公司 浙江 杭州 310015

雖然近年來建筑行業發展得非常快，但由此也產生了諸多環境問題，比如在使用工程機械設備與水泥混凝土材料時，均會不同程度的污染生態環境，進而讓我國生態環境的發展受到極大的阻礙。之所以要提出低碳概念，目的在于通過分析目前行業發展過程中產生的二氧化碳排量問題，再立足于行業特性將完整度較高的解決策略制定出來，從而使碳排量得到顯著降低。就我國建筑行業而言，遵循低碳理念來展開結構化設計，不僅能夠把能源方面的損耗明顯減少，對生態環境的可持續發展起到積極促進作用，也有助于綠色建筑、節能建筑目標的順利實現[1]。

1 低碳設計理念的內涵

進入低碳時代，低碳設計理念應運而生，其作為一項環保理念在維持自然生態環境方面具有重要作用。這一理念的內涵指的是在設計時可使之具備可持續發展的品質，將對環境的污染減至最少，有效吸收空氣中的污染顆粒，如二氧化碳等，進而使人類現階段所面臨的環境污染處境得到有效緩解[2]。基于低碳設計理念的內涵衍生出來的低碳建筑即我們經常所說的綠色建筑。而這里的低碳建筑簡單來說就是合理使用各種資源，并在具體施工環節對環保、安全的施工材料予以選用，以把人類建筑對自然環境的影響降至最低。另外，低碳設計理念的目標是節約資源，在施工全過程中滲透低碳設計理念，將建筑資源的可持續使用率提高，有助于建筑的資源節約水平得到顯著提升，讓人類和自然環境和諧相處。所以，相關設計人員一定要充分考慮社會環境，科學合理利用資源，切實保護生態環境，要實施綠色住宅設計，使人們正常的居住需求得到滿足，為其打造一個安全舒適的居住環境。

2 新時期低碳建筑設計的重要性

近年來，我國經濟增長速度非常快，但對此卻付出了巨大的代價，即過度消耗了自然資源與社會資源，而一旦經濟發展速率在環境保護速度之上，那么就會導致嚴重的生態污染問題出現，由此而產生的一些病毒甚至還會危害到整個生態領域[3]。拿空氣污染來說，在前幾十年的發展中，生態環境還比較好，藍天白云還清晰可見，但近年來，霧霾現象越來越嚴重，空氣中存在的諸多有害物質嚴重危害到了人們的身體健康。

通過將低碳設計理念應用于建筑行業中，可避免受環境污染的影響而破壞生態平衡，針對低碳概念下建筑設計的重要性來說，大致有以下幾點：第一，契合人民的生活需求。基于低碳理念的建筑結構設計，能夠使整個建筑行業和人們的主觀需求效果得到有效保證，尤其是近年來受自然觀念與和諧觀念大力滲透的影響，建筑設計不斷和地域環境精準契合，在不破壞生態環境又或是減少破壞程度的情況下，讓建筑應用的多項功能（住宅、商業等）被充分發揮出來，促進了建筑物居住質量的顯著提高。第二，能夠使建筑行業的可持續發展需求得到滿足。低碳理念是針對建筑行業在整個生態環境中所運行的污染機制而提出的，從某種程度上來說，其也屬于建筑行業在發展中的一個重要導向機制。通過不斷引進各種新技術與新工藝，能夠讓一個持續性發展的態勢在建筑業中形成，并提供基準化的信息服務給整個建筑機制。

3 低碳概念下建筑設計原則分析

3.1 整體設計相協調原則

該原則指的是建筑師應將建筑項目的當地文化特色納入考慮范圍，并按照建筑類型特點的不同，有針對性的選擇新型能源與節能技術，基于低碳概念設計使建筑的基本功能設施得到滿足，從而同時提高建筑設計的文化水平、質量水平。

3.2 節約能源消耗原則

這一原則要求盡可能減少對一些高能耗設備的使用，如空調、地暖等，實施節能環保設計，增加對水能、風能、地熱能等新能源的開發利用[4]。通過對自然通風原理予以綜合利用來改進空調系統，以最大化的利用夏季風能。除了將建筑當地氣溫環境給考慮到外，還應加強收集、利用自然光。現階段，我國建筑業在利用新能源方面，以地源熱泵、水源熱泵為典型代表。

3.3 節約資源消耗原則

此原則主要在選用建筑材料上體現出來。在進行建筑設計選材時，應對建筑結構予以優化，盡可能不浪費建筑資源，高效利用可再生資源，合理處置建筑材料。同時嚴禁將有害、污染裝修材料應用于建筑內部，每一種建筑裝修材料均必須要和國家要求的合格標準相符。

3.4 創造健康環境原則

這一原則指的是應保證建筑內部有一個清新的環境，并將溫濕度保持在適宜范圍內，空氣暢通，擁有充足的采光。為將室外溫度的影響最大程度的減少，確保室內溫度的穩定，需有控制的調節室內供熱系統。

4 低碳概念下的建筑設計應對策略

4.1 選址方面

建筑選址對極大的影響到環境，因此需基于低碳理念創新設計建筑選址。拿普通居民樓選址來說，在正式開始設計前，應深入考察周邊環境，并就其多項情況展開綜合分析，包括生態環境、地理位置、水文特征、交通情況等，同時對相關施工信息進行整理，將其以書面形式呈現為后續施工提供便利[5]。在得到了相關文件的指導后，之后的設計與施工便可有據可依、有章可循。建筑團隊不僅可第一時間對施工的可能性做出評估，也能就之后或許會出現的問題做出科學預測，擬定各種解決方案。而這部分指標均應被納入選址設計的規劃中，以最大程度的減少對環境的影響。在整個建筑設計過程中，這些資料都“伴隨左右”，不會受選址完成的影響而被棄用，其在確定樓層高度、設計層數以及優化結構方面具有重要作用，從而讓建筑施工施工和生態保護的關系保持平衡，同時獲得較好的經濟效益與生態效益。若建筑設計的基本要素就是能源與物料，那么整個建筑體系的骨架就是建筑結構。傳統的建筑設計往往對龐大的建筑結構青睞有加，以犧牲生態環境來獲得巨大的經濟效益。但低碳概念卻認為普通建筑結構一樣能夠實現低碳化，只要可以保證節約性與穩定性，一些工作就無需循規蹈矩。傳統的施工現場往往充斥著各種噪聲，并伴隨著諸多塵土，不僅施工環境比較惡劣，且建筑質量也高低不一。低碳設計提倡將混凝土以鋼結構取代，如此既可加強建筑的穩定性，也能夠使資源得到節約，減少浪費，提供一個安心舒適的環境給居住者。除此之外，也需要合理布局建筑內部的空間，將儲物程序簡化，并對設計風格做出靈活調整，戶型不同設計理念也應有所差別，并根據季節的變化將建筑內容改變。按照多元化原則調整、分配建筑空間，把低碳理念的核心關鍵詞—簡約、靈活體現出來，創造出比空間本身更大的利用價值。

4.2 材料方面

目前，城市住宅建筑對一些高消耗與高污染的建筑材料使用得較多，由此便嚴重影響到了周圍的環境，也讓人們的生命健康安全受到極大的威脅。在建筑領域，有很多因素都會影響到用戶身體健康，所以一定要合理選擇建筑材料，對材料的綠色環保性能予以強調，在材料選擇方面必須保證無毒且環保。現階段，我國住宅建筑框架所使用的材料主要為混凝土、鋼筋等，因而對這部分材料有非常大的需求量，過渡消耗資源的情況十分普遍。在進行住宅建筑施工過程中應對環保效果佳的綠色建筑材料予以使用，所選擇的材料必須要滿足以下兩種特性，即能夠可持續利用、可回收利用，以有效保護環境、節約資源，比如只將鋼筋混凝土材料應用到主框架中，把綠色環保材料應用到非承重結構中。秉承就近原則挑選材料廠家，以免在運輸過程中過多消耗材料，簡單來說就是要在剛開始設計時就應考慮到當地材料。與此同時，在選擇建筑材料時必須滿足以下幾個要求，即低碳環保、可持續使用與可再次回收，以便延長低碳建筑的使用年限。具體來說，需做到以下幾點：第一，在選購建筑材料方面，應嚴格審查多項內容，包括材料質量、材料使用壽命以及供應商的生產資質證明，防止采購的建筑材料質量較差，存在較高的損耗以及會對環境造成較大的污染[6]。與此同時，負責采購的人員應密切關注市場變化，選擇質優價廉的節能環保型材料，加強研究新型綠色材料，反復比較評估不同材料的環保性能。第二，由于在施工和材料運輸過程中，粉塵極易擴散，且在風力的作用下，粉狀施工材料更容易大范圍的擴散進而導致粉塵污染產生，同時一些運輸肥料等也會嚴重傷害城市道路。所以，設計人員并秉承“就近取材”的原則來確定建筑材料，以免因長距離運輸而引發揚塵污染，又或是對道路造成較大的損害。第三，建筑施工過程中的污染多從鋼筋混凝土、粉塵狀砂石中而來，而這部分材料在制造、使用時也會產生諸多有害氣體，如甲醛和氡氣等，并導致粉塵污染，損害施工人員的身體健康。鑒于此，在進行建筑材料的選取時應注意有毒氣體釋放量這一標準，堅持把綠色無害的循環材料作為第一選擇。

4.3 綠化方面

在建筑設計中合理設計綠化植物景觀，可使低碳效果更好，且植物本身就能夠將溫室氣體量降低，因此通過合理設計綠化植物景觀有助于低碳理念應用價值的進一步提升[7]。

第一，屋頂綠化。設計人員在建筑屋頂種植植物，將一些綠色植物適當覆蓋在上面，如此既可把太陽輻射減弱，也可利用植物的光合作用對空氣予以凈化，使空氣中溫室氣體的含量有效減少。

第二，墻體綠化。針對墻體綠化同樣要合理配置植物，在墻體上大面積覆蓋綠色植物。夏季時，可借助聚集的植物外葉把陽光輻射減弱；冬季時則利用太陽直射將室內溫度提高，讓室內空間不再過于依賴保溫供熱系統，最終讓低碳效果成果達到。

第三，應用固碳植物。在進行建筑設計時應合理應用固碳植物，通過合理搭配灌木、喬木將二者的固態能力提高。而在選擇植物時一定要把鄉土植物作為首選，這是因為鄉土植物的環境適應性很強，且成本低廉，病蟲害減少，具有很強的先天性優勢。

4.4 節能系統方面

在進行建筑設計時，為使低碳設計的基本要求得到滿足，應需把關注點放在整個節能系統上，更高效的利用資源。目前，諸如保溫系統、資源循環利用系統、電氣系統、終端節能設計系統等幾種技能系統，均在建筑中應用較多且也擁有相對成熟的技術。比如，在保溫系統設計中對外掛式保溫系統予以采用，這一方式一般是在外墻上直接貼、掛保溫材料，并將抗砂漿涂抹在上面，之后再把玻璃纖維網格布壓入就能夠成型，不但具有很強的美觀性也可起到很好的保溫效果，諸如巖棉、玻璃棉氈、聚苯板等都是集中使用頻率較高的節能型材料[8]。為讓低碳效果、節能效果更佳，現在的外掛式保溫系統往往對聚苯板使用得較多，這一材料具有良好的保溫性能和較強的防火性能，可將建筑內部的溫度維持在一個適宜范圍內，讓建筑不過于依賴熱能供應，呈現出更為理想的低碳效果。

4.5 環保技術方面

在建筑設計過程中應用環保技術可把低碳理念的價值充分突顯出來。借助先進的環保技術可更加合理的應用資源，使周邊的生態環境得到保護，可以說其是現階段建筑行業發展中眾多保護性措施中最不能缺少的一項。

第一，在處理建筑垃圾方面，不再只采取焚燒或填埋的方式，而開始對垃圾再生技術予以利用，并借助菌嫁接法讓生物垃圾成為環保肥料。同時，需采用先進的技術消解產生與建筑施工過程中的白色垃圾，使之成為環保材料繼續發揮作用，實現垃圾的循環再利用。如此既避免了環境被污染，又把碳排放量降低了，在達到低碳效果的同時，讓經濟效益大幅增加。

第二，由于我國處于溫帶以及亞熱帶區域的地區較多，常年擁有充足的光照，故為確保低碳設計效果的成功達到，就需合理應用太陽能，通過太陽能發電來將建筑對電能的依賴降低，如此也可得到理想的低碳效果[9]。

5 結語

總之，現代建筑設計的一項重要理念就是低碳環保，其不僅貫穿于建筑設計的全過程中，還和建筑設計的各個方面密切相關。而只有基于節能降耗與資源再利用層面，認真思考存在于低碳建筑設計中的問題，方可確保低碳概念下的建筑設計成功實現，最終使人們切實感受到低碳生活的美好。所以，建筑師一定要將低碳理念充分滲透到現代建筑設計中，在學習低碳施工技術的同時將其較好的掌握，同時把先進的科學技術引進，立足于實際情況為人們打造一個舒適的生活環境，讓建筑設計的低碳環保以及美觀實用性得到最大程度的體現。