低碳概念下的建筑設(shè)計應(yīng)對策略

摘要：低碳概念下的建筑設(shè)計理念，是一種新興的綠色建筑理念。對于建筑設(shè)計而言，低碳即在整個設(shè)計過程中都考慮到低能耗、低污染、低排放。對于低碳概念下的建筑設(shè)計，本文將從建筑的環(huán)境屬性、建筑材料的選擇等多個角度來探討與低碳建筑設(shè)計相關(guān)的策略。

關(guān)鍵詞：低碳概念；建筑設(shè)計

隨著低碳生活方式的普及，在建筑設(shè)計中融入低碳理念，成為新時代建筑設(shè)計的要求。建筑行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在降低能耗、減少污染、保護生態(tài)環(huán)境方面起著重要作用。低碳建筑理念，是在建筑設(shè)計中運用先進的節(jié)能減排技術(shù)，減少使用和消耗非可再生資源，為居民提供健康、舒適的生活環(huán)境。而從資源利用的實際來看，我國資源利用方式仍然處于低級階段，能源與環(huán)境問題相當(dāng)突出。因此，根據(jù)我國新能源發(fā)展規(guī)劃與經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)，建筑師在進行建筑設(shè)計時，要嘗試使用各種手段，將低碳理念貫徹到建筑設(shè)計中，以促使資源利用最大化，實現(xiàn)綠色建筑煩人目標(biāo)。

一、低碳建筑的設(shè)計方法

1、建筑的環(huán)境屬性

在建筑物的建設(shè)中，建筑設(shè)計是其先行步驟，其主要是為了解決建筑建設(shè)中點與面的關(guān)系問題，以滿足建筑物的用途為前提，以一系列建設(shè)技術(shù)為手段，對建筑工程進行全面規(guī)劃，根據(jù)建筑物的未來用途，來合理規(guī)劃好建筑物的大小、空間組合方式。建筑設(shè)計使得建筑物在內(nèi)部能夠達到經(jīng)濟、美觀、實用的統(tǒng)一，而在外部則與周圍環(huán)境和城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在全球化背景下，建筑師可以設(shè)計出具有自身特色的建筑物，但由于建筑物是城市中最基本的單元，因此在建筑設(shè)計中，不能僅僅考慮單個建筑，還要將建筑周圍的環(huán)境充分考慮，要將建筑與周圍環(huán)境有效融合，建筑外部的整體輪廓要與周圍現(xiàn)有建筑相呼應(yīng)，保持城市輪廓的整體性。低碳理念中的建筑設(shè)計，尤其要考慮建筑是否與自然環(huán)境箱協(xié)調(diào)，建筑設(shè)計過程中不能對自然環(huán)境構(gòu)成破壞，反而應(yīng)該使建筑融入到自然環(huán)境中，與自然環(huán)境相得益彰。

2、建筑材料的選擇

由于建筑施工過程中能耗和污染的主要來源是建筑材料，當(dāng)前建筑行業(yè)中許多建筑材料都會對人體、居住環(huán)境、生態(tài)環(huán)境造成污染，如新鮮加氣混凝土?xí)a(chǎn)生氡氣，人造板材會揮發(fā)出甲醛，而建筑施工中使用最多的水泥，則是高能耗、高污染的建筑材料，而且其在后期會產(chǎn)生大量的二氧化碳，對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。因此在建筑設(shè)計中貫徹低碳理念，就需要選擇綠色的、低能耗、可重復(fù)利用的建筑材料。西班牙FAO事務(wù)所設(shè)計的“竹屋”，就是選用當(dāng)?shù)嘏R時建筑中常用的竹子作為外圍護材料，將這種臨時材料運用到建筑的永久結(jié)構(gòu)上，試圖使常見的建筑材料達成不尋常的使用方式。在我國黃土高原，生土建筑的維護結(jié)構(gòu)主要是靠黃土直接加工而成的生土材料，另外加入麥草、蘆葦?shù)炔牧?，這樣能夠防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，生土材料直接取自黃土，制作簡單、造價低，僅為混凝土的1/5，用生土構(gòu)成的生土建筑施工簡易、能耗低、污染小、方便就地取材，而且建筑材料可以多次使用，甚至在農(nóng)業(yè)中使用，作為肥料，這種建筑建成以后形成的建筑環(huán)境穩(wěn)定舒適，可以對建筑內(nèi)的小環(huán)境形成有效調(diào)節(jié)，這樣的建筑設(shè)計就是低碳的，不僅耗能少、而且無污染，可以重復(fù)使用，能夠最大限度地體現(xiàn)綠色特點。

一般而言，建筑師在選擇建筑材料時除了要考慮綠色等特點以外，還需要考慮建筑的原生態(tài)性和地域性，這樣設(shè)計出的建筑不僅是生態(tài)的，而且符合當(dāng)?shù)匚幕?xí)俗，具有地域特色。

3、材料的高效利用

低碳建筑設(shè)計，不僅要減少污染、減少能耗，還需要盡可能高效地利用建筑材料。要高效的利用建筑材料，首先對建筑與室內(nèi)進行一體化設(shè)計，減少建筑系統(tǒng)中的組成要素，進而減少不必要的建筑材料消耗；其次，要將建筑設(shè)計與材料特性緊密結(jié)合起來，達到資源的優(yōu)化配置，使每一種建筑資源的利用效率都達到最大，比如在建筑施工中采用可再生的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以減少施工環(huán)節(jié)，節(jié)約施工周期，節(jié)約施工成本，同時使用可再生的剛結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以減少施工現(xiàn)場的材料浪費，降低廢棄的建筑材料對環(huán)境的污染。此外，在建筑設(shè)計中要注意控制浪費現(xiàn)象，對建筑施工中的建筑材料，尤其是剩余的建筑材料要予以回收，在其他施工中予以利用，杜絕浪費現(xiàn)象的發(fā)生。最后就是要實現(xiàn)建筑材料的再利用，在廢棄的建筑材料中，發(fā)現(xiàn)可利用的價值，通過加工或處理，再次利用。比如采用紙管結(jié)構(gòu)與集裝箱構(gòu)成的Papertainer Museum 在設(shè)計時就考慮到以后拆除過程中，建材可以再回收利用，使用這類可重復(fù)利用的建筑材料，可以提高建筑材料的利用效率。

在建筑設(shè)計中，實現(xiàn)建筑材料的高效利用，往往可以減少建筑材料的浪費，降低能耗、保護生態(tài)環(huán)境，使低碳理念真正貫徹于建筑設(shè)計中。

4、建筑空間的充分利用

在低碳概念下的建筑設(shè)計，要充分利用建筑空間，這樣可以降低對建筑空間的需求。在日常建筑中，注重建筑空間的充分利用，能夠控制建筑面積，進而降低建筑中的能耗和污染。以日本公共建筑為例，日本由于土地面積貧乏，所以在建筑設(shè)計中，往往將日?；顒虞^為頻繁的空間作為樞紐，進而組織起整個公共建筑的空間，促進建筑空間的充分利用，減少不必要的冗余空間，同時這樣的建筑設(shè)計，可以減少公共建筑中的交通長度，達到節(jié)約空間的目的。

此外建筑設(shè)計中，促進建筑空間充分利用的另一個手段是，建筑空間的再利用。隨著時間的變遷，建筑空間的功能也在發(fā)生著變化，因此在建筑設(shè)計時，如果考慮到建筑空間功能的變化，將建筑空間再次利用，不僅可以延長建筑壽命，也可以因此而減少建筑的建造，降低建造費用，進而減少建筑材料的消耗，節(jié)省資源，而這也是低碳建筑設(shè)計的一個重要方法。

5、與氣候相協(xié)調(diào)的建筑設(shè)計

我國建筑在設(shè)計時，對于氣候一向很重視，并且各個地區(qū)的建筑往往根據(jù)氣候來確定建筑形式。傳統(tǒng)民居往往通過設(shè)置庭院、天井等來調(diào)節(jié)民居內(nèi)的照明和通風(fēng)情況，其他國家的傳統(tǒng)建筑也有類似的設(shè)計，如印度建筑形式，往往根據(jù)氣候而發(fā)生變化，在干旱地區(qū)，采用水體院落，而在濕潤地區(qū)，則使用“管式”住宅，來實現(xiàn)對民居內(nèi)微氣候的調(diào)節(jié)。根據(jù)氣候情況來設(shè)計建筑，可以減少對機械風(fēng)能的依賴，減少能源的使用，同時也可以創(chuàng)造出更加舒適的居住環(huán)境。

此外，在現(xiàn)代城市建筑設(shè)計中，窗和玻璃是一種獨特的造景工具，玻璃幕墻的大量使用，往往能夠創(chuàng)造出獨特的造型和空間效果。但是大量使用玻璃幕墻，也會帶來光污染，增加能耗，不利于生態(tài)環(huán)境的保護。因此，在設(shè)計建筑時，在滿足建筑采光的前提下，應(yīng)盡可能少地使用玻璃，采用較小的窗墻比，或者可以采用中空隔熱玻璃、鋁制窗框、以及多種遮陽技術(shù)，來減少建筑使用中的能耗。如利用陽臺、外廓等形體的凹凸變化形成自遮陽，利用植物構(gòu)成窗前垂直和水平遮陽等都是可以考慮的遮陽手段。而對于一些以照明為主要功能的公共建筑，可以將采光與建筑空間有機結(jié)合，創(chuàng)造獨特的空間效果。

建筑設(shè)計除了避免能耗以外，還可以充分利用太陽能。隨著低碳概念在建筑設(shè)計中的推廣，許多新材料被開發(fā)出來，建筑墻體的外圍護結(jié)構(gòu)從能量損失的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰课盏南到y(tǒng)，如TWD符合材料，可以再夏季阻擋熱輻射，使夏季建筑內(nèi)的溫度不會過高，而在冬季可以吸收太陽能，提高屋內(nèi)溫度。甚至有的建筑物在設(shè)計時，采用多晶硅光伏材料，充分利用太陽能來滿足建筑運營。

二、結(jié)語

在建筑設(shè)計中貫穿低碳理念，讓建筑在施工和運營過程中能夠產(chǎn)生最小的能耗、造成最小的污染，取得生態(tài)效益的最大化，是現(xiàn)代建筑設(shè)計的必由之路。

參考文獻

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