低碳建筑设计方法的探索

摘要：积极尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的环境性能，引领低碳的生活方式，是当代建筑师所需肩负的责任。本文对低碳建筑设计的方法进行了探讨。

关键词：低碳；建筑；设计；方法

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

我国处于建设发展的高速增长期，城市化、现代化进程还将持续很长的时间，而建筑业作为我国国民经济增长的重要支柱产业，在能源的有效利用、减少污染、保护生态环境等方面还处于起步与探索阶段，所面临的能源与环境问题更为突出。因此，对照我国的新能源发展规划与低碳经济的发展目标，积极尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的环境性能，引领低碳的生活方式，是当代建筑师所需肩负的责任。

一、低碳建筑的含义

低碳建筑是指建筑在规划、设计和建造过程，尤其是在使用过程中，在满足室内热湿环境等使用要求的前提下，通过使用节能技术和产品，直接或间接减少能源的使用，提高能源使用效率，或使用清洁能源，从而降低二氧化碳排放。

二、低碳建筑设计理念

低碳建筑的理念不仅包括既有能源的优化, 节约资源及材料, 还包括使用天然材料和本地建材, 减少在生产和运输过程中对能源造成的浪费。

1、能源组合优化

包括新兴能源的利用, 引入天然气、轻烃或生物质固体燃料, 进行燃煤锅炉改造, 减少碳排放, 控制大气污染。可再生能源的利用, 风能、太阳能等。工业余热的利用。

2、节能

采用节能的建筑围护结构, 减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置空调系统, 使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。最大限度地利用自然的采光通风。如, 建筑在立面上的开窗形式, 应尽量满足自然采光和通风的要求; 同时, 设计中要贯穿可持续发展的理论, 如使用各种自动遮阳、双层幕墙、可调节建筑外立面的设计等。通过各种手段, 既保证有非常现代化的建筑形象, 又能够达到比较节能和舒适的目的。建筑要采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。

3、节约资源

在建筑设计和建筑材料的选择中, 均考虑资源的合理使用和处置。尽可能的优化建筑结构, 减少资源的浪费, 提高中水的利用率, 力求使资源可再生利用。

4、采用天然材料

建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、石块、石灰、油漆等, 要经过检验处理, 确保对人体无害。

5、舒适和健康的环境

保证建筑内空气清新, 温、湿度适当, 光线充足,给人健康舒适的生活工作环境。

三、低碳建筑设计的方法

1、 从建筑环境角度的考虑建筑低碳设计

在建筑的规划设计中，要注意周边环境的情况，做具体分析，坚持建筑与环境的和谐统一，用低碳设计带动周围生活环境，利用周边环境实现低碳设计，建筑低碳涉及良好发展。在进行建筑低碳设计时，曾加绿化面积的设计，加大周围环境绿化植物的密度。特别是在城市建筑规划设计中，应该科学规划交通线路，科学合理地调整城市环境的布局，千方百计地加强人工的环境与自然环境的融合，促使建筑环境步入可持续发展的快车道，享受绿色环境下的建筑设计。

2、 从材料的使用、开发与利用的角度考虑低碳设计

（1）尽量选用合适的绿色建材。从建筑、装修等材料的生产、使用等环节来看，都会带来环境的改变和巨大能源消耗。有的混凝土能够散发出一种对环境有不良影响的氡气，人造板材中能挥发出大量的甲醛。从城市建筑来看，主要是钢筋混凝土结构的建筑，水泥为较高的能耗，对环境造成巨大的污染，特别是对混凝土进行拆除处理时，其废弃物往往是难以处理的。从材料的使用来看，材料使用不当，会造成很多隐患。所以，在选择材料时劲量选择低碳环保，可再生的能源材料，从循环利用的角度选择建筑材料。例如，在黄土高原地区，其生土材料主要是用黄土进行直接加工后形成的生土材料，另外，将麦草、芦苇混入其中，能有效地防止建筑结构发生开裂。从生土建筑来看，它具有非常多的优点，如施工简单易行，取材方便，消耗能源较低，适合长期利用。从土坯砖来看，制作成本低，就地取材，方便快捷，仅仅只有混凝土的20%，如果用土坯砖做外面的围护结构，还可以达到混凝土材料一样的效果，甚至比混凝土更佳。从土坯制作过程来看，因为不需要进行煅烧等处理，几乎没有什么污染，土坯可以反复利用，还可以当作肥料，应用于农业生产中。在选用内部装修材料时，应该注重装修材料具有这样的特点：能耗低、功能简单高效、便于施工和维修、对室内小环境的气候可以进行适当有效地调节功能。

（2）提高材料的利用效率。在进行低碳建筑设计时，把握材料资源节约的设计，让资源利用率最大化，使其真正满足节材的要求，从建筑垃圾的减排入手，尽可能的减少，从而最大限度的减少材料的浪费，扩大利用率，节约资源，实现静静利益的最大话。第一，尽量保持建筑设计之初与室内设计的一体化，达到设计原始的意愿，从而使建筑结构的要素尽量地减少，尽可能地减少材料的损失，达到降低建筑的能耗最小。第二，加大了解和掌握材料的特性，这样能够更好的掌握使用方法，在受用当中更好利用材料特性与其优势，将其与紧密地与建造相结合。第三，应该尽量选用耐久性较强且低碳、节能、环保的新型建材，比如其自身重量较轻、具有可再生性的钢结构构件。这种材料不仅在现场搭建拼装方面非常方便，而且可以使施工环节尽可能地减少，可以使施工周期大大缩短，有效地降低施工成本，能够有效地减少施工材料浪费现象的发生概率，减少废弃材料对环境造成的污染。

3、提高建筑空间利用率

一是在进行建筑设计的过程中，必须想方设法提高建筑空间的利用率，这样可以使面积总体需求降下来。在建筑空间需要量较大建筑工程或建筑集群来说，提高空间利用率尤为重要，对住房面积的标准进行合理控制，这样就可以使建造能耗降到最低。由此可见，提高空间利用率，使建造总体空间面积尽可能地缩小，也是建筑低碳节能的重要手段。二是从再利用的角度提高建筑空间的利用率，是建筑进入良性循环的有效手段，是城市发展的契机。户型设计中考虑空间的灵活可变性，以及建筑随着时间的功能变更的可能性，既延长了建筑的使用寿命，又减少了建造量及建筑垃圾的产生，是降低建设费用、节省能源的途径。

4、 外部环境设计

（1）绿化设计

首先，应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次，将建筑与绿化复合，做到双方效益的最大化。建筑与绿化覆盖结合。再次，这种设计方式是一种人性化的方式去解决建筑与城市的生态问题。最后，这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合，而不是脱离地面而孤立存在的，是相互依存相互依赖的整体；同时，由于这种空间的连续性，建筑的可达行增加了，人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间，并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松、愉悦。

（2）智能系统设计

利用建筑智能化技术实现低碳建筑的目标，前景广阔。一方面是发掘现有建筑智能化系统的节能降耗潜力，如通过建筑设备管理系统对建筑环境参数及空调、地热、给排水、照明、电梯等机电设备的实时监测与控制，在满足需求的前提下，优化设备运行，减少设备开启台数和运行时间，节约电能，减少电厂大气污染物的排放，保护环境。通过建设方便、快捷的信息设施系统和信息化应用系统，使用户足不出户即可进行信息交流和应用，减少人们出行的交通压力及CO2 排放量，保护环境；另一方面是紧密跟低碳建筑的发展趋势，积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用，如对太阳能等可再生能源利用系统、雨水及污水综合利用系统的监控与管理等，与环保生态系统共同营造高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境，为建筑的可持续发展提供服务。

总之，低碳下的建筑设计是绿色建筑的未来，随着世界经济的可持续发展，我们可以明显地发现建筑设计对技术变革反映的迟滞性。建筑学的技术惰性可以说是建筑学与现代科学技术关系的一个基本特点。低碳经济时代的新建筑若想要有开拓性的创新，必须要破除传统的建筑学与科技逐渐淡化的观念，深入研究低碳建筑相关的技术与方法。同时，需要建立科学与低碳建筑设计交融的框架体系，积极运用新科学影响下的各种技术手段尤其是计算机技术，探索高效的低碳建筑设计技术与方法，推动我国低碳建筑的发展。

参考文献：

[1] 曾旭东,秦媛媛.  设计初期实现低碳建筑设计方法的探索[J]. 新建筑. 2010(04)

[2] 李瑞,贾广征.  低碳建筑全寿命周期内的运行模式研究[J]. 价值工程. 2011(01)