探究低碳建筑设计

摘要：低碳建筑设计的重要性在当下建筑设计工程中的应用越来越被广大设计工作者重视，文章主要对低碳建筑设计进行了详细阐述，希望可以通过本文可以给广大同行提供借鉴参考。

关键词：低碳建筑；新科学；技术；方法

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

随着我国城市化进程脚步的逐渐加快，每年大概有上千万的人口从农村转入到城市居住。面对如此庞大的改变，单纯的仅仅是让人们有居住的地方已经不能满足人们的需求了，同时也会给整个生态环境带来巨大的压力。所以，在全球气候发生变化，“低碳”概念已经深入人心的时候，“低碳城市”作为一个城市可持续发展的最佳模式已经成为人们追求的目标。建筑行业作为城市赖以生存的基本载体，它的发展模式直接关乎到一个城市发展的可持续性。逐步的发展实施低碳经济、低碳建筑、低碳城市已经是我国可持续发展的一个必然的选择。低碳建筑以及低碳住宅也将成为我国房地产业健康发展的必然趋势。

一、低碳建筑生态设计技术

低碳建筑生态设计的基础就是以人为本，在建筑的同时，最大限度的减少环境污染，保持生态环境的平衡。低碳建筑生态设计和其它的设计有很大的区别，它的基本技术手段有以下方面：

1、生态绿化

植物能够吸收大量的二氧化碳，同时清除苯、甲醛以及空气中的细菌，使室内的环境健康没有污染，所以室内的绿化是生态设计的一个重要的内容。室内的绿化可以是多个层次的，也可以设计在建筑物的任何一层，例如：阳台或者楼顶。室内的绿化在补充地面绿化不足的同时，还可以和建筑自然采光、自然通风相互结合，大大改善自然和室内空间的隔离。

2、循环利用

节约常规的能源是生态设计中不能忽视的问题。现代科技中研究出来的热反射玻璃、吸热玻璃、调光玻璃等新型材料都具有很多优越的性能，可以达到采光和保温两个方面的效果，大大节约了能源。

3、运用自然要素

人本身就是自然生态系统中的一个重要的组成部分，人和自然要素有一种内在的和谐。所以自然环境和人是不能分开的，因此，在建筑设计中引用自然要素也是首选方法。例如景观办公室就已经成为现在流行的一种设计风格。

二、低碳建筑数字化设计

数字化技术就是利用数字化技术对建筑的整体或者重点部分做科协的预测、分析、控制和反馈，以达到减少碳排放量的目的。具体措施如下：

1、借助数字化的软件进行建筑物碳排放量的模拟实验，在很短的时间内就可以计算出排放量，同时，还可以把建筑的低碳设计中的数字化和物理参数精确的调控成现实。

2、借助数字控制技术，使用并借鉴现在科技前沿的防污染技术、生物技术和资源替换技术，以及生态能量供应技术，建立一个建筑和自然环境共同生存，低碳排放的节能体系。

3、低碳建筑设计还可以借助数字技术在管理和使用上的优势，结合给排水系统、供电系统、数字管理系统等，形成一个以中央的计算机系统为主要系统的综合体系，实现所有管理自动化。数字化控制的系统就好像一个中央处理单元，支配所有子系统，达到控制碳排放量的目的。

三、低碳建筑仿生学设计

所谓仿生学就是指模仿生物建造技术的一种科学，主要研究的是生物体的具体结构、功能以及工作原理，并且将生物体的原理模拟到工程技术中，创造一些新的科技。

1、建筑腔体设计建筑腔体就是建筑采取合适的空间形状、运用相应的技术方法，利用可再生能源，仿造生物腔体的运作机制，营造出低碳排放的舒适空间。具体的设计方法如下：

在设计的开始阶段，要仔细勘察场地的微气候变化，然后分析建筑形态对于微气候的影响，仔细研究场地的能量流的特征；做好准备工作之后，在设计的时候要考虑技术要素的相关处理，尤其是转换腔体类型，因为腔体的构件是减少碳排放量的一个重要的因素；最后要对设计进行技术评价，如果有不满意的地方及时的修正。所以说，建筑腔体的设计就是在固定的环境以及资源的条件下，通过合理的设计和对技术的选择，在各种需求和条件之间达到最佳的平衡状态的过程。运用这种概念做低碳建筑的设计，和常规的做法相比较，可以更大的降低碳的排放量。

2、遗传算法

遗传算法是建立在生物进化的基础之上。生物进化遵循的原则就是适者生存，它们通过突然变异、选择淘汰、基因遗传等方式，面对环境的多变，能够根据环境做出必要改变物种才能长的存活下来。受到生物进化的启示，人们通过对不同物种生存特性的研究，设计出遗传算法。这种遗传算法非常适用于各种优化的问题，尤其是在设计开始的时候没有明确的设计观念的情况，这个时候，我们不能对每一个个体都进行测试，而遗传算法是依赖于优化基因的能力，所以，遗传算法优化出来的个体都是具有非常好的性能。这是一种减少碳排放量的非常有效的方式。

四、低碳建筑物联网设计

物联网就是物和物相连的互联网，它的英文名称叫“The lnternet of things”。它是通过红外感应器、射频识别、全球定位系统以及激光扫描器等设备，按照预定的协议，把所有物体和互联网相连，做信息的交换，来实现对物体的智能化定位、跟踪、识别和管理的一种网络。

通过这种技术，我们可以对建筑物进行数据采集与管理监控，把智能建筑信息作为系统平台，综合集成分项的能耗计量系统，运用各种管理系统，通过对建筑的准确的分析，实现监督和管理，通过科学的分析、诊断，找出不合理的地方，加以改进，例如：暖通空调、照明系统等能源消耗的关键设施，进而降低建筑物的能源消耗，实现低碳排放。

目前在我国，绝大多数的相关探讨研究还是局限于对低碳建筑的意识方面，而没有涉及具体的技术问题。这就意味着对于低碳建筑的研究还没有深入到具体的操作当中，低碳建筑设计迫切的需要具体的技术和方法来支撑。根据上述的思考，本文主要想探讨的问题就是关于低碳建筑问题中，更加具体的设计方法，然而这些设计方法大部分都要受到建筑技术的制约，也就是说对于低碳建筑的研究如果想要更加的深入，只能放在对建筑技术的研究上。

近年来，世界科学技术得到了飞速的发展，一些新兴科学的研究成果极大的改变了人们的思维观念以及思维方法，科学技术影响建筑学的进程也在逐渐的加快，所以，对于低碳建筑的研究要在意识和美学之外，尤其注重新科学的方法和观念。

结束语：随着全球经济的快速发展，能源消耗以及环境问题已经成为全世界人民关心的焦点问题。建筑业作为能源消耗的一个主要行业，对于低碳问题的回应尤为重要。我们回顾工业革命以来的建筑学的发展，不难发现，建筑学虽然在不断的发展，但是对新兴科学的运用却少之又少。低碳建筑要想有开拓性的变化，就要改变传统的科学技术和建筑学逐渐淡化的观念，深入研究低碳建筑的技术方

法。同时，积极的运用各种新科技来探索高效的低碳建筑技术，减少碳的排放量，推动我国建筑业的发展。

参考文献：

1、姚刚，张宏，新科学观下的低碳建筑设计技术与方法简析，室内设计与

装修，2011 年第02 期；

2、任军，当代建筑的科学观，建筑学报，2009 年（11），6-10；

3、李钢，建筑腔体生态策略，北京中国建筑工业出版社，2007 年；

4、刘云胜，高技术生态建筑发展历程，北京中国建筑工业出版社，2008 年；