建筑结合环境设计的低碳生态性研究

【摘要】在社会经济飞速进步的背景下，我国加快了城市建设的步伐，近年来，高层建筑几乎成为城市发展的重要标志，然而值得注意的是，建筑行业本身会产生较高的能耗，面对严重的环境污染和异常的气候状况，我国建筑行业在长期的发展中应注重有效结合环境进行设计，从而积极构建低碳生态性建筑。因此现阶段加强建筑结合环境设计的低碳生态性的研究具有重要意义。

【关键词】建筑设计；环境；低碳生态；措施

前言：众所周知，建筑在构建过程中不仅给人们带来了舒适的生活环境，同时也造成了资源的严重浪费及生态的破坏，在人类文明不断进步的背景下，现阶段我国在对建筑进行设计的过程中加强了同环境的结合，促使建筑通过科学的布局及先进的技术，在提供人们舒适生活工作环境的同时，更能够起到保护环境的作用，从而真正意义上的实现低碳环保。本文从建筑与能源的关系入手，对低碳生态性背景下我国环境性建筑的设计方法进行了详细的分析，并总结了我国建筑未来发展的重要策略。

一、建筑与能源关系探讨

（一）建筑的能耗与节能

建筑过程中采用不同的技术以及气候的差异，导致建筑能耗产生差异。但是据有效数据显示，人类生产经营过程中产生的所有能耗中，建筑能耗占有一半的概率，这充分说明建筑能耗量是非常大的，发达国家也是如此。传统的建筑技术当中，对矿石类资源进行了大量的消耗，在对其开采过程中对生态造成严重的破坏，同时在使用过程中所排放的气体还会对大气造成严重的污染。随着人类文明的不断进步，加强建筑节能设计迫在眉睫[1]。近年来世界石油危机为人类敲响了警钟，人们开始了技术钻研，希望通过改进技术来减少建筑过程中对生态及环境的破坏。

（二）我国建筑能耗现状

按照建筑市场的规模来看，我国占据世界第一位，单位面积的能耗方面我国也是局域世界第一位。据有效数据显示，我国未来五年中，会不断增加二百多亿平方米的建筑。而每平方米都会产生0.8吨左右的碳，主要来源于建筑当中的采暖、空调等方面[2]。同时，在我国经济不断进步的背景下，人们对于住和行的质量要求越来越高，在追求较高质量居住和工作环境的过程中，对建筑面积及内部空调和照明灯设施的要求也越来越高，导致碳排放量不断上升。如果这一现象得不到有效的改善，我国的环境及生态破坏将愈演愈烈，在这种情况下，构建低碳生活成为新时期我国建筑设计的重要内容，这就要求在进行建筑设计的过程中，要积极融入大量环境因素。

二、低碳生态性背景下我国环境性建筑的设计方法

（一）重视地形方位的选择

如果建筑物所在地区拥有平坦的地形，说明该地区气候对建筑的影响不大，因此建筑物位置的选择不需要进行进一步的研究，但是当该地区地形不平坦，低洼或斜坡位置会拥有差别较大的气流，因此会产生较大的温差，地势低洼地带气温比较凉爽，风速也较快。这是因为冷空气因较重而容易下沉，而热空气因较轻而通常上升。

因此在进行建筑设计的过程中就应当对充分利用好地势因素，我国南方地区因气候较热，因此通常子啊构建建筑的过程中就会选择地势低洼地区，同时，如果想要拥有良好的通风效果，就应当将建筑搭建在斜坡处，这样一来，能够将暖风的风速大大降低，促使屋内始终保持较低的温度。

如果建筑选择在平坦地区进行搭建，就不需要考虑到地形的因素，但是如果将建筑搭建在斜坡之上，地形因素就非常重要。这是因为我国整于北纬地带，这就导致我国常年受阳光照射时间最长的是南坡位置，北坡的阳光照射相对较少。因此在进行建筑搭建的过程中，就要充分考虑到地形因素，只有在较陡峭的北坡上搭建建筑，才能够有效的遮蔽阳光，同时还应当注意到，建筑物在冬季接收到的阳光将大大减弱。这样一来，我国建筑在构建过程中，不要只注重选择坡的方位，而应将更多的注意力放在气流流动方面，这样一来，在南坡进行建筑搭建更为合理。综上所述，我国建筑在新时期构建过程中，应充分运用有利地形，为建筑室内提供适宜温度的同时，能够减少空调的使用频率，从而大大减少碳排放。

（二）建筑室内温度季节性分析

建筑物内部的热量来源相对复杂，教师当中的热量主要靠学生的新陈代谢来产生，办公室及家庭当中热量的主要来源是各种电器及照明系统等，在建筑设计的过程中，不仅要考虑到这些建筑使用的范围，还应当通过设计充分运用太阳辐射来调节室内温度，从而减少空调等设施的使用，在充分利用环境因素的影响下，降低碳排放量。

建筑物外部的围护结构及外窗是获取太阳辐射最主要的方式，对其进行加强设计有助于对室内温度的有效调节。现阶段在充分进行采光的过程中，会导致建筑在冬季增加热损失。在这种情况下，建筑低碳生态设计指出，如果室外温度过低，应充分发挥太阳的辐射功能，当室外温度较高时就要充分发挥维护结构的功能来进行蓄热[3]。

当太阳辐射弱且体感温度低时，此时应将室内无能耗热能进行释放并尽量减少热能损失在达到低碳理念的过程中，控制热损失是最佳手段，也是新时期建筑设计同环境有效结合的重要方法。建筑设计过程中，应对维护结构尺寸、太阳照射情况及热特性进行充分的研究，积极促进热损失控制与太阳供热相互协调。

三、低碳生态性背景下我国环境性建筑的发展策略

（一）优化设计

实现建筑物同环境的有效结合，促使新时期建筑充分实现低碳性，最主要的手段就是对设计进行优化。不同的设计方案会产生不同的建筑形式，对于能耗也存在较大的差别。建筑设计充分结合环境，要重点从三方面展开设计，即通风、采光和换热量，传统建筑物中靠空调来对这三项内容进行调节，是碳产生最主要的原因。新时期在加强设计的过程中，很多措施是需要反复斟酌的，例如如果扩大外窗面积，虽然能够进行大量的采光，节省电能，但是夜间也会导致大量热能的消耗。因此不同建筑在设计过程中只有进行反复的对比，才能够最终实现最优的设计[4]。

（二）节能建筑围护构件的开发

新时期，在提高建筑通风、保温及采光等需求的过程中，应积极进行围护构件的开发，最佳的维护构件能够随着外界环境的变化而变化，从而始终维持室内适当的温度和光亮等。这样一来才能够真正实现不仅满足了人类生活的正常需求，还达到了减少碳排放的目的。现阶段可以从加强外墙保温和隔热功能、提高外窗的热物理性能及高分子吸湿材料的应用等方面入手[5]。上世纪起，我国在借鉴国外先进通风型屋顶及通风遮阳窗帘等产品的基础上，积极进行了自主研发，在改善材料及产品质量方面取得了一定程度的进步，在今后的发展中我国相关行业领域应继续保持这一方向。

结论：综上所述，在人类文明不断进步的背景下，人们意识到自身行为给生态及环境带来的严重损害。在这种情况下全时间掀起了重视低碳生态型的热潮。我国在积极进行城市建设的过程中，在建筑设计中融入了环境理念，二者的有效结合能够在提高建筑舒适度的基础上有效的减少碳排放量，对于保护生态及环境产生了具有重要意义。

参考文献：

[1]周海萍. 中国传统民居生态理念在低碳室内设计中的继承研究[D].东北林业大学，2012.

[2]胡颖铭，熊定国，徐庆，马玉洁. 关于我国生态低碳建筑环境评价标准研究的思考[J]. 建设科技，2015，14：104-107.

[3]房文娟. 低碳生态导向下的城市新建中心区规划改进[D].山东建筑大学，2013.

[4]姚德利. 基于生态城市理念的低碳建筑管理体系研究[D].天津大学，2012.

[5]李保华. 低碳交通引导下的城市空间布局模式及优化策略研究[D].西安建筑科技大学，2013.