低碳建筑设计方式浅析

摘要：随着低碳理念在社会上的普遍倡导与推行，低碳式建筑逐渐成为建筑行业发展的主流。低碳式建筑主要是指在保证满足相关使用要求的前提之下，将低碳理念融入到建筑设计内，将先进的节能减排的技术和产品应用于建筑设计中，通过提高能源的利用率来降低建筑的能源和资源的耗费，实现保护环境，减少二氧化碳排放量的效果。本文根据笔者工作实践，对低碳建筑设计的意义及低碳式建筑设计进行了探讨。

关键词：低碳 建筑 设计

中图分类号：TU2 文献标识码：A

正文：

一、低碳式建筑设计的重要意义

低碳式建筑的意义主要可以分为以下几个方面：节约能源，降低了能源的消耗；减少建筑物废物、废气、废水等“三废”的排放，减少其对环境所造成的负面影响；适应人们的使用需求，有利于为人们提供舒适美好的生活环境；再现新型建筑艺术，在不违背当地的环境和气候的前提之下将创造具有浓郁本地风格的建筑；与自然环境完美融合，促进人与自然的沟通交流，在低碳的前提下给予环境更多保护。与传统能源消耗大、资源浪费高的建筑设计模式相比，低碳式建筑设计更加符合新时期人们发展低碳环保经济模式的要求。将低碳式建筑设计投入到规模化的建筑行业作业当中，既做到与生态环境和谐相处，又能有效地节约土地资源、减少造成环境污染，最大限度实现了低消耗、低能量、低开支的可持续发展。就目前看来，低碳式建筑的应用并不广泛，在应用区域与应用范围等各方面都存在一定差距。就建筑本身而言，低碳式建筑主要应用在玻璃幕墙方面，在屋顶、外墙和地板等方面的研究使用相对缺乏；就应用区域而言，由于夏热冬冷地区的制冷供暖的能耗相对较大，低碳式建筑在夏热冬冷地区的应用明显较寒冷地区多些。

二、低碳式建筑设计

1、主动建筑低碳设计

主动建筑低碳设计之中，主要包括以下方面。首先，建筑立面通过选择素混凝土，有利于节省一次性瓷砖贴面、花岗岩大理石和粉刷层，也能够避免开采石材的过程之中对大自然的破坏；其次，通过就地取材和搅拌混凝土，有利于减少运输环节过程之中对能源的浪费；此外，通过对屋面绿化，有利于吸收二氧化碳，从而实现低碳建筑这一理念；同时，通过采用主动式自然采光设计，对采光加以合理利用，使室内光照环境得到改善，实现能源的节约。

2、被动建筑低碳设计

被动建筑低碳设计之中，主要包括在外墙使用外保温和中空玻璃，使用保温屋面等措施，使建筑中的能源利用效率有效提高，从而有利于建筑节能低碳。此外，通过被动式自然采光设计，充分利用阳光来为空间照明，都能够优化低碳建筑的能源系统，实现低碳式建筑的理念。

3、使用新能源与新材料

在低碳式建筑设计的方法之中，通过利用新能源和新材料也是目前较为热门的方法。其中，利用太阳能、地热能、风能和生物质能等可再生能源；因地制宜，使用周边工业项目的余热、余气等是当前运用新能源来进行低碳建筑设计的主要方法。在使用新材料方面，运用绿色建材，采用无污染的材料与保温隔热涂料等节能材料，都显示了新材料在节能低碳建筑中的重要作用。

4.优化建筑位置及朝向设计

在建筑设计时，首先应该考虑建筑位置对于一座城市的环境所带来的影响。因此，要选择合适恰当的建筑位置。同时，通过建筑位置和朝向的考虑，有利于对采光进行充足设计，在采光方面减少电能的耗费，从而将低碳理念得以充分贯彻。在低碳式建筑的设计过程中，应该注重对日照原理的应用，按照太阳高度角做出相关日影响图，确定冬天时期每天的日照时间，使每幢建筑都能够最大程度地接收到太阳辐射的热能，从而确定建筑位置和朝向。在满足采光条件的前提之下，建筑的南向开窗面积应该尽量增大，而北向和东向的开窗面积则尽量减小，力图增大采光面积，从而获得更为充足的光线，减少热能损失，保证室内舒适宜人的环境温度。此外，积极采用现代科技成果，使用智能遮阳系统和门窗自动系统，都能够在一定程度上降低室内照明能耗，实现低碳节约。

5、外部智能系统的设计

为了实现低碳式建筑设计理念，在满足用户使用需要的基础上，应该进行外部设备的优化工作，尽量减少外部设备的运行时间，做到节约电能和减少电厂大气污染物排放。可以建立起便捷的信息设施系统、信息化应用系统等智能系统，让用户在建筑内便可与外界进行信息交流与应用，例如通过网络视频进行远程办公、通过智能安防系统了解周边环境动态等方式，最大限度减少交通压力对人们的影响，以及二氧化碳排放过多对环境造成的影响。同时，加强对新型能源的利用，通过将太阳能、风能等可再生能源转化为电能的利用方式，或是合理处理雨水、降雪等自然资源，可以实现与周边生态环境和谐共存，营造出一个高效平衡、低能耗、无污染的建筑环境，提高低碳式建筑的可持续服务能力。此外，智能安防系统作为建筑外部智能系统中耗能最高的技术，在采用时，应该最大限度优化终端节点的选取，通过事先进行建筑周边环境地形、围墙等方面的勘测，从而实现以最少的终端摄像头进行全方位、多角度的布控；并合理控制智能安防系统的作业时间，当用户在户外或白天时，可以暂时关闭智能安防系统，以节省能耗。

6、运用当代科学技术的新设计

在现代社会，低碳式建筑设计已经不是建筑行业本身的问题。通过与其他技术的结合，都将会有利于低碳式建筑的设计、构建与实现。目前，主要有以下几种运用当代最新技术方法的低碳式建筑设计技术，如基于数字化技术的低碳建筑设计技术、基于物联网的低碳建筑设计技术、基于仿生学的低碳建筑设计技术、基于建筑腔体概念的低碳建筑设计技术、基于遗传算法的低碳建筑设计技术等等。通过运用这些新科学新技术，将能够极大促进低碳技术在建筑设计中的操作，提升其建筑效率，快速推动传统建筑向低碳式建筑的发展进步。

7.优化围护结构墙体设计

为了使低碳式建筑能够更好地满足通风、透光、保温等一系列需求，在围护结构墙体设计也需要更好的设计优化，使其能够根据外界条件的变化而变化，从而实现室内外物理环境的良好统一，能源消耗得到很大程度上的降低。目前，围护结构墙体设计涉及的产品主要有外墙保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料等等。此类建筑材料的使用大多应该建立在科学合理的基础之上，不但可以提高低碳式建筑的使用寿命，而且也节约了建筑的运行成本。

8.可再生能源技术一体化设计

随着科学技术的发展，可再生能源逐渐被发掘并不断应用于经济之中。将建筑与可再生能源技术相结合，进行一体化设计，不但有利于提升建筑本身的使用功能，而且也能够实现节能低碳的效果，将低碳理念充分贯彻实施。当下，我国低碳式建筑设计中与太阳能技术相对整合得较好。在利用太阳能节约生活用能之外，更能将其进行转化，如使用太阳能热水器等集热器将太阳能转化成为建筑用能，以提升集热效果，使低碳式建筑的构建所需能源得到节约，修建安装难度大大降低。

9.水、热环境设计

在低碳式建筑设计之中，水、热环境的有机结合也是重要关键的技术之一。在节水方面，需要综合考虑水质和水量两方面的问题。而低碳式建筑中大多采用节水型设备，在收集雨水的同时能够处理污水；而对于小区一般常见的景观用水，在低碳式建筑设计之中也大多加以一并考虑，从而实现对水资源的综合利用，与水环境的和谐相处。在热环境方面，低碳式建筑也应加以充分考虑，通过利用太阳能等，不但要顾及建筑设计小区的热供应的舒适性，也要充分顾及节能环低碳的要求。

三、结语

低碳建筑是低碳经济发展的重要组成部分，虽然我国的低碳建筑才刚刚起步，在发展过程中，我们依然还面临着诸多的困难与阻碍，但不可否认，我国低碳建筑发展正处在重要的战略发展机遇阶段。在全球气候变化危机日益严重的今天，发展低碳建筑具有重要性、必要性与迫切性，这也是我国经济社会可持续发展、实现生态文明的必由之路。

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