基于低碳理念的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對方法

李文婷

（中工武大設(shè)計(jì)研究有限公司湖北武漢　430070）

基于低碳理念的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對方法

李文婷

（中工武大設(shè)計(jì)研究有限公司湖北武漢430070）

隨著我國經(jīng)濟(jì)科技的蓬勃發(fā)展，建筑業(yè)市場不斷繁榮，隨之帶來的資源能耗以及碳的排放量與日俱增。因此人們逐漸開始意識到身心健康、低碳節(jié)能以及環(huán)境保護(hù)的重要性，并且將低碳概念也逐漸的引入到建筑設(shè)計(jì)之中。本文首先提出了低碳理念的重要性并且重點(diǎn)闡述了基于低碳理念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對方法，以期同行借鑒與參考。

建筑設(shè)計(jì)；低碳理念；策略

1　引言

現(xiàn)階段，對于能源的過度消耗已經(jīng)成為世界發(fā)展進(jìn)程中的弊端，不合理利用資源進(jìn)而導(dǎo)致了溫室氣體的排放成為世界性的難題，環(huán)境已經(jīng)逐漸影響了人們正常的生活水平。因此，低碳環(huán)保的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生，也是人們針對建筑設(shè)計(jì)所提出的要求，對于建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有積極的影響。因此我們必須充分認(rèn)識低碳理念建筑設(shè)計(jì)的重要作用，積極發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展。

2　低碳理念在建筑設(shè)計(jì)的要求

目前位于低碳理念下的建筑設(shè)計(jì)需要充分考慮如下幾方面的因素：①節(jié)能，主要包括節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材以及節(jié)能等，并且盡量降低各項(xiàng)資源的消耗量；②減排，主要包括控制建筑物廢水、廢物、廢氣的排放量，以避免其對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面的影響；另外還要滿足人們的使用需求，確保其能夠?yàn)槿藗兲峁└咝?、舒適和健康的使用空間，進(jìn)一步提高環(huán)境質(zhì)量。

2.1優(yōu)化能源配置

如今在低碳理念下，要求在建筑設(shè)計(jì)中提倡使用新型能源，比如輕烴、天然氣以及生物質(zhì)固體燃料等。同時還要改造升級傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，從而大大減少了碳的排放量，進(jìn)而降低環(huán)境污染。比如可以充分開發(fā)風(fēng)能、太陽能等可再生資源，還可以對工業(yè)余熱等廢棄能源進(jìn)行回收再利用。

2.2節(jié)約能源消耗

對于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮選取節(jié)能設(shè)計(jì)，用以減少采暖設(shè)備、空調(diào)所消耗的能源。同時在綜合利用自然通風(fēng)的原則上對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，以期更加合理的利用夏季主導(dǎo)風(fēng)向。另外還要盡量提高建筑物對自然通風(fēng)采光的利用率，并且使之達(dá)到最大；最后在綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件的前提下對建筑物進(jìn)行平面形式設(shè)計(jì)以及總體布局。

2.3節(jié)約資源消耗

在選用建筑材料時首先應(yīng)考慮對于資源的合理處置以及高效使用，并且優(yōu)化其建筑結(jié)構(gòu)，盡量減少資源的浪費(fèi)，從而滿足對于資源的可再生利用的要求。另外在建筑內(nèi)部嚴(yán)禁使用對人體有害的裝飾材料，對于油漆、石塊、石灰以及木材等需要檢驗(yàn)合格后才能投入使用。

2.4創(chuàng)造健康的環(huán)境

建筑物應(yīng)滿足內(nèi)部空氣流動清新、暢通，采光充足同時濕度溫度適當(dāng)?shù)囊?。因此為了達(dá)到室內(nèi)熱環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)同時可以有效的減少室外氣溫波動對其的影響，所以必須合理限制供熱的間歇時間。

2.5與整體設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)過程中，還要考慮當(dāng)?shù)氐奈幕厣珒?nèi)涵，并且需要根據(jù)不同類型的建筑特點(diǎn)，選用與之相適應(yīng)的新型節(jié)能技術(shù)，確保既能夠滿足低碳環(huán)保的要求，同時可以提升建筑所具有的各項(xiàng)功能，又能夠改善環(huán)境質(zhì)量以及建筑設(shè)計(jì)的文化品質(zhì)。

3　低碳建筑設(shè)計(jì)策略

低碳設(shè)計(jì)要求在整個設(shè)計(jì)、建造、使用以及廢棄環(huán)節(jié)都要做到低能耗、低污染、低排放，對于一個建筑物，在兼顧建筑的易拆除設(shè)計(jì)、可再生能源利用設(shè)計(jì)以及節(jié)約資源設(shè)計(jì)的同時來需要考慮建筑本身的耐久性設(shè)計(jì)。

3.1考慮建筑的環(huán)境屬性

目前全球化背景逐漸加強(qiáng)，設(shè)計(jì)師們設(shè)計(jì)出一批具有可識別性以及標(biāo)志性的建筑，一種可以與其所創(chuàng)造的環(huán)境相對獨(dú)立的標(biāo)志性建筑。一些建筑師能夠使得建筑成為環(huán)境所創(chuàng)造的物體，并且在具體環(huán)境中自始至終關(guān)注在該環(huán)境下需要解決的問題。

“空氣樹”對于應(yīng)對城市高溫環(huán)境以及解決都市空間環(huán)境的再循環(huán)都具有積極的影響。“樹”通常來說由可再生的輕質(zhì)材料組成，其優(yōu)點(diǎn)是便于拆卸以及移動?！皹洹钡膬?nèi)部，可以通過各種噴水管道和攀緣植物例如常忍冬、青藤等凈化空氣，大量的吸收二氧化碳。并且通過其冷卻系統(tǒng)使得其內(nèi)部氣溫可以下降使得較其他地方低8～12℃，因此可以大大減輕城市中心出現(xiàn)的熱島效應(yīng)，另外還可以為用戶提供避暑休閑場所。其特點(diǎn)是能耗上可以實(shí)現(xiàn)自給自足，并且其頂部安裝的太陽能電池板可以將產(chǎn)生的額外電量送至電力公司，同時其所獲利潤還可用于建筑維護(hù)（如圖1）。

3.2材料的高效利用

根據(jù)材料的特點(diǎn)對其加以充分利用也是低碳經(jīng)濟(jì)的重要措施，并且能夠?qū)⒉牧闲阅芎徒ㄔ炀o密的聯(lián)系起來。另外，建筑和室內(nèi)設(shè)計(jì)一體化，可以大大減少不必要的材料能耗和損失，同時可以減少組成建筑系統(tǒng)的因素。采用高性能、耐久性好、低材耗的新型建筑體系，比如自重輕、可再生的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其優(yōu)點(diǎn)是顯著減少施工環(huán)節(jié)以及施工周期，同時易于現(xiàn)場的拼裝及搭建，進(jìn)而有效控制了施工現(xiàn)場的材料消耗，大大降低了施工成本，并且可以顯著降低廢棄材料造成的污染。例如使用紙管結(jié)構(gòu)和集裝箱組成的集裝箱住宅，充分考慮到了建筑拆除后進(jìn)行的材料回收利用，從而對生態(tài)環(huán)境的整體影響降低到最?。▓D2）。

圖1　空氣樹

圖2　可回收的集裝箱建筑

3.3綠色建材的使用

建筑與設(shè)備管材的生產(chǎn)、建筑物的裝修以及建設(shè)是建筑過程中大量產(chǎn)生能耗與污染的環(huán)節(jié)。大多數(shù)的建筑材料通常來說都會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，比如人造板材伴隨著揮發(fā)出大量的甲醛，又如新鮮加氣混凝土通常會吸收大量的氧氣。在我國大多數(shù)城市中，建筑多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而水泥是高耗能排放、高污染、高二氧化碳的建筑材料，每建成一平方米的鋼筋混凝土建筑會產(chǎn)生300～400kg的二氧化碳。如果不恰當(dāng)?shù)氖褂貌牧?，就會在使用后期及維護(hù)上會產(chǎn)生許多問題。

3.4形式與氣候相適應(yīng)

建筑師柯里亞設(shè)計(jì)出可以伴隨氣候變化的建筑形式。在干旱的地區(qū)可以使用水體院落；在臨海濕熱的地區(qū)采用“管式”住宅，從而反映出了具有氣候性的建筑形象。剖面設(shè)計(jì)中通過應(yīng)用煙囪的拔風(fēng)原理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)微氣候的作用。合理的建筑形式，從而減少對機(jī)械通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的依賴，為用戶提供更高的舒適度。

門窗往往是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫隔熱的薄弱地帶。公共建筑中通過選用玻璃幕墻，從而降低了可開啟的窗扇使用量，缺點(diǎn)是滿足了獨(dú)特的造型以及空間效果但是產(chǎn)生嚴(yán)重的光污染，從而使得能耗顯著增加。所以，在滿足采光的要求下，考慮選取中空隔熱玻璃、鋁制窗框和多種遮陽技術(shù)，通過采取較小的窗墻比，從而可以大大降低建筑運(yùn)營過程中產(chǎn)生的能耗。

4　綜合利用可再生能源

建筑市場的低碳化經(jīng)濟(jì)建設(shè)還要依靠多種技術(shù)手段的保證。因此在高度節(jié)能設(shè)計(jì)時，發(fā)展利用可再生能源、新材料新技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)以及優(yōu)化能源利用方式等也具有重要作用。

4.1可再生能源的綜合利用

在建筑整個壽命周期過程中，可以考慮的再生能源有非化石能源，包括生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑺?、海洋能等，滿足建筑和環(huán)境之間的辨證關(guān)系。太陽能正逐漸作為日常能源來使用。

4.2節(jié)能系統(tǒng)的選擇

一般說來不同地區(qū)的建筑能源消耗性存在差異，因此需要根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)考慮選用不同的能源利用方式。比如在北方城市中煤炭消耗在總能耗中占有很高的比重，因此必須大量縮減碳的排放，并且開發(fā)新能源的同時加強(qiáng)保溫設(shè)計(jì)。

5　結(jié)語

綜上所述，低碳經(jīng)濟(jì)的核心在于人類生存發(fā)展觀念、制度創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的根本性轉(zhuǎn)變同時伴隨能源技術(shù)和減排技術(shù)的創(chuàng)新。我國的城市化進(jìn)程還有較長的路要走，因此我們要避免用孤立的眼光看待能源、污染、建筑、交通等問題，合理選擇節(jié)能減排的低碳發(fā)展模式，并且在建筑過程中合理控制建筑的碳排放，促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展。

[1]郝靖欣，張希晨.持續(xù)發(fā)展與綠色建筑[J].時代建筑，1999（4）：37～39.

[2]李海鷗.探析高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念[J].價值工程，2011（6）.

[3]張希晨.低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略[J].城市發(fā)展研究，2010（7）.

TU201.5

A

1673-0038（2015）15-0001-02

2015-3-25

李文婷（1981-），女，中級，碩士，主要從事建筑設(shè)計(jì)工作。