現(xiàn)代低碳化建筑設(shè)計(jì)理念

嵇永林

摘 要：低碳建筑設(shè)計(jì)理念是一個(gè)比較系統(tǒng)的理論體系，涉及到建筑的各個(gè)方面。本文根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際工作，分析了低碳理念，提出了當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中體現(xiàn)低碳理念的要點(diǎn)，希望可以達(dá)到為同行從事現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，體現(xiàn)低碳理念。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；低碳理念

1建筑設(shè)計(jì)低碳思路的考慮因素

要在建筑的設(shè)計(jì)中深入貫徹低碳理念，需要結(jié)合節(jié)能、降耗、滿足人類的生產(chǎn)生活需要等多方面因素綜合全面考慮，力求實(shí)現(xiàn)降低資源，減少環(huán)境污染，資源能源可持續(xù)發(fā)展，資源能源再循環(huán)利用等目標(biāo)。

1.1能源資源的有效利用

主要體現(xiàn)在建材的制造過程中，處處注意節(jié)約資源、節(jié)約能源，時(shí)刻強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的低碳思維，合理使用、積極推廣新型能源、替代能源和可再生資源，降低傳統(tǒng)化石燃料的運(yùn)用，減少“廢水、廢渣、廢氣”的排放，勇于探索，積極改善資源能源的使用方式、方法，提高資源的利用率，加強(qiáng)廢棄物的循環(huán)使用和有效環(huán)保處理，真正做到資源能源的高效利用和低碳環(huán)保。

在建筑的設(shè)計(jì)過程中，需要在進(jìn)行主體建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)兼顧室內(nèi)設(shè)計(jì)，以避免不必要的材料浪費(fèi)與能源的損耗，在使用材料的過程中充分地利用其特性，把材料的基礎(chǔ)性能與建造建筑要實(shí)現(xiàn)的效果緊密結(jié)合。例如：采用方便建筑現(xiàn)場的拼裝和使用搭建的新型建筑材料，提高施工效率，縮短建筑周期，從時(shí)間上節(jié)約人力、物力、財(cái)力。又如：在選擇材料的同時(shí)考慮回收利用，多采用紙管結(jié)構(gòu)的材料和集裝箱，專注于對(duì)有限的物質(zhì)資源進(jìn)行最充分合理的設(shè)計(jì)，可以有效地節(jié)省材料，減少投入。

1.2節(jié)能降耗的措施

在建筑的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該處處貫穿可持續(xù)發(fā)展的理念，通過采用各種有效的手段，在保證實(shí)現(xiàn)建筑的用途的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和舒適宜居的目的。如采用較為節(jié)能的圍護(hù)欄，可減少用戶入住后冬季采暖和夏季空調(diào)的使用率；高效利用有限的自然采光面和自然通風(fēng)，可減少不必要的照明不和通風(fēng)采暖設(shè)備設(shè)施的建設(shè)；在循環(huán)水道的設(shè)計(jì)中兼顧節(jié)約水資源、雨水再利用等等。

1.3就地取材降低運(yùn)輸成本

在建筑設(shè)計(jì)中貫徹低碳理念，應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中多考慮地方特點(diǎn)，因地制宜的使用方便運(yùn)輸?shù)谋镜夭牧?，降低施工時(shí)各種耗材的運(yùn)輸成本，在建筑內(nèi)部裝修的過程中，多采用方便獲取的天然材料以減少加工所需人力、物力、財(cái)力消耗的同時(shí)減少“廢水、廢渣、廢氣”的排放。所使用的建材一律要通過相關(guān)的質(zhì)量檢測，以確保不會(huì)在施工過程中造成生產(chǎn)事故，確保不會(huì)對(duì)施工人員及入住后的居民的健康造成傷害。

2低碳建筑設(shè)計(jì)策略

2.1土方的合理利用

因?yàn)槌鞘谐霈F(xiàn)了比較難的轉(zhuǎn)移土地與回填，在運(yùn)距離內(nèi)理想的棄土場又非常缺乏，土方非常容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)荷影響，與此同時(shí)還會(huì)造成土方的運(yùn)輸與處理需要耗費(fèi)大量的能源，造成了排放CO2的迅速增加。因此，在設(shè)計(jì)建筑之前應(yīng)謹(jǐn)慎考慮地貌地形產(chǎn)生的變化和開發(fā)地下室的情況，取得最好的填方挖方平衡方案。地下室的大規(guī)模開挖以及從外地運(yùn)輸土方對(duì)地形進(jìn)行改造，對(duì)于平衡土方設(shè)計(jì)是非常不利的。利用地形產(chǎn)生的變化令一部分土方回填至場地實(shí)施造景，能夠達(dá)到平衡土方的目標(biāo)。

2.2綜合各方面條件

利用場地所在的自然環(huán)境，合適設(shè)計(jì)建筑造型、窗墻之間的面積比例，使得建筑能夠獲得非常好的通風(fēng)、日照與采光。對(duì)于建筑整體平面布置進(jìn)行合理分析，其中包括建筑各個(gè)剖面的形式，太陽造成的輻射以及自然通風(fēng)對(duì)建筑物造成的能耗影響，在冬季的時(shí)候最大程度地使用日照，最大限度地獲得熱量，躲避主導(dǎo)風(fēng)向，盡量減少建筑物與場地外表面出現(xiàn)的熱損失；夏季應(yīng)最大限度地避免得熱，同時(shí)利用自然通風(fēng)進(jìn)行冷卻降溫，以此獲得減排節(jié)能的目標(biāo)。

2.3設(shè)計(jì)景觀植物

植物經(jīng)過光合作用能夠產(chǎn)生氧氣，同時(shí)也會(huì)吸收二氧化碳，圍繞建筑周圍的植物，能夠有效地提升綠化效率，發(fā)揮巨大的減排效果。設(shè)計(jì)景觀植物除了能夠大量吸收二氧化碳，直接實(shí)施減排之外，還發(fā)揮了重要的殺菌作用，除此之外還能夠防塵、降低噪音、遮蔭擋風(fēng)等。

2.4關(guān)注建筑物的環(huán)境

在全球化的前提之下，建筑師們?cè)O(shè)計(jì)出大量的具有標(biāo)識(shí)性的建筑，一種在所構(gòu)造的環(huán)境中能夠保持獨(dú)立的商標(biāo)性建筑，可是有些建筑師卻十分注意在具體的建筑環(huán)境中進(jìn)行問題的解答，使建筑成為在既定環(huán)境中構(gòu)建的物體。著名設(shè)計(jì)師安藤忠雄的大部分建筑都是在地下的。有效地利用場地進(jìn)而縮減工程量，有效地利用光線與風(fēng)向，最大限度地減少使用中的建筑物產(chǎn)生的能耗，這已經(jīng)是大部分建筑師共同的觀點(diǎn)。

西班牙的設(shè)計(jì)師搭建的臨時(shí)空氣樹，針對(duì)于城市長期的高溫環(huán)境、都市再循環(huán)空間環(huán)境的解決等問題做出了很好的嘗試。樹的材質(zhì)采用的是可再生的材料，能夠比較容易地進(jìn)行拆卸并且可以移動(dòng)到其它的地方。樹的內(nèi)部利用噴水管道以及各類攀援植物可以調(diào)節(jié)空氣，吸收二氧化碳，有效地凈化空氣。其具備的冷卻系統(tǒng)可以將內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)至比其他地區(qū)低8-12度，從而能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)城市產(chǎn)生的熱島效應(yīng)起到減輕的作用，是居民避暑休閑的最佳選擇地點(diǎn)。將太陽能電池板安裝在頂部，樹在能耗方面充分實(shí)現(xiàn)了自給自足，同時(shí)還能夠?qū)⒍喑鰜淼碾娏斔椭岭娏?，因?yàn)楂@得的利潤能夠應(yīng)用至維護(hù)建筑。

2.5使用綠色材料

裝修建筑材料、管材設(shè)備材料的建設(shè)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)是產(chǎn)生大量建筑能耗與污染的關(guān)鍵。因此，選擇可再生、循環(huán)使用的工業(yè)建筑成品材料，挑選較低內(nèi)含能源的材料，是降低二氧化碳排放，在建設(shè)中合理控制環(huán)境污染的一個(gè)最有效的途徑。

在新材料開發(fā)的同時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)建筑材料具備的原生態(tài)性與地域性。西班牙建筑師設(shè)計(jì)的竹屋，選擇了在當(dāng)?shù)仄毡槭褂玫慕ㄖR時(shí)材料竹子作為外圍護(hù)的主要材料，將這種臨時(shí)性的材料嘗試用在永久性建筑物的構(gòu)造上，努力尋找一般材料的不尋常的使用方法，力圖將人造的城市逐漸轉(zhuǎn)向生態(tài)自然型。在黃土高原地區(qū)維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)使用的是直接加工的黃土材料，除此之外加入蘆葦、麥草等避免出現(xiàn)開裂。生土建筑的優(yōu)勢是簡易性施工、能耗較低、方便就地取材。生土制造的土磚僅是混凝土造價(jià)的1/5，使用它作為外圍結(jié)構(gòu)能夠有效地確保建筑室內(nèi)獲得舒適穩(wěn)定的環(huán)境。除此之外，加工制作過程中也不需要進(jìn)行煅燒，污染程度比較小，同時(shí)能夠重復(fù)使用材料，甚至能夠在農(nóng)業(yè)中用作肥料。

2.6合理利用再生能源

⑴節(jié)能系統(tǒng)的選擇。建筑的能源消耗性存在地區(qū)差異性，應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)采取不同的能源利用方式。比如北方城市采暖能耗在總能耗中所占比重較高，對(duì)煤炭的消耗也最大，就需要考慮在加強(qiáng)保溫設(shè)計(jì)的同時(shí)尋求開發(fā)新的替代能源，大量縮減碳排放。南方城市對(duì)電能的消耗比較高，在加強(qiáng)隔熱、遮陽設(shè)計(jì)同時(shí)，采用能耗低的電氣設(shè)備，考慮建筑的通風(fēng)與地冷的利用。改善城市的能源結(jié)構(gòu)，盡量使用清潔能源，

⑵可再生能源的綜合利用。在建筑全壽命周期內(nèi)，充分考慮可以再生的非化石能源，包括風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?，滿足建筑與環(huán)境之間的辨證關(guān)系。對(duì)太陽能的利用正在成為常規(guī)的能源利用手段。

⑶新技術(shù)開發(fā)①變廢為寶的水體開發(fā)利用理念。面對(duì)全球水資源的缺乏問題，將節(jié)水策略應(yīng)與水環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來。室外的鋪裝注意水體的循環(huán)、蒸發(fā)、吸收利用，減少熱島效應(yīng)；考慮水的分類使用、循環(huán)使用與節(jié)水設(shè)計(jì)，加強(qiáng)水體處理應(yīng)用于景觀、灌溉用水，降低城市耗水量，從而降低城市污水處理的能耗，減少污水排放對(duì)水源的污染，達(dá)到節(jié)能減排的目的。利用非傳統(tǒng)水源，將污水“變廢為寶”。②建筑成為環(huán)境調(diào)節(jié)器。如果人工的建筑物在降低能耗、利用可再生能源的同時(shí)可以同步改善現(xiàn)有的自然環(huán)境，那將是一件兩全其美的事情。

3 結(jié)語

低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢，一個(gè)全新的建筑變革時(shí)代正在快步向我們走來。低碳代表一種態(tài)度，更代表一種責(zé)任。需要全社會(huì)方方面面的參與，讓建筑在全生命周期中都低排放。我們應(yīng)該立足現(xiàn)實(shí)，確立符合中國國情的節(jié)能理念和設(shè)計(jì)體系，努力實(shí)現(xiàn)建筑的低碳化。

參考文獻(xiàn)

[1]陳俊羽.低碳理念在建筑設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)研究[J].科技風(fēng)，2013

[2]蘇明超，劉超峰.生態(tài)低碳建筑設(shè)計(jì)與城市規(guī)劃建設(shè)[J].經(jīng)營管理者，2013

（作者單位：南京純粹建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司）