低碳建筑設(shè)計(jì)方法的比較分析

朱永杰

（天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 天津 300134）

建筑物的設(shè)計(jì)在很大程度上關(guān)系著低碳節(jié)能能力，繪制圖紙時(shí)，盡可能地融入低碳節(jié)能思想，一方面可以有效控制其能耗，另一方面，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2等排放的有效控制。近年來，業(yè)界人士探討了建筑原料低碳節(jié)能效果與設(shè)計(jì)方案，取得一系列的成果。本文主要針對(duì)以下六種低碳建筑設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，為設(shè)計(jì)人員采用合適的方案提供參考建議。

1 基于數(shù)學(xué)模型的建筑個(gè)性模擬設(shè)計(jì)

即構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，在多媒體軟件平臺(tái)進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，為建筑設(shè)計(jì)形成節(jié)能技術(shù)依據(jù)。該方法基本上應(yīng)用在暖通空調(diào)方面，例如，夏春海等對(duì)該方法展開細(xì)致的探討，探討了方案的模擬運(yùn)算模型相關(guān)性能，為建筑設(shè)計(jì)的確定、節(jié)能運(yùn)算都提供了理論參考。這方面的研究非常多，其中的關(guān)鍵問題是精確度問題。從建模到多媒體軟件平臺(tái)的求解，精確地模擬建筑性能，不僅可以通過電腦求解出建筑有關(guān)性能參數(shù)，還能夠比較不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣。然而，該方法具有一定的弊端：首先，盡管可以精簡操作流程，然而，所采用的模型比真實(shí)情況要簡單得多，導(dǎo)致求解結(jié)果和現(xiàn)實(shí)存在著一定的差異；該方法和設(shè)計(jì)師的成果有著一定的區(qū)別，前期，設(shè)計(jì)師往通常會(huì)綜合考慮各個(gè)方面，進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，但是該方法雖然非常靈活，且方便修改，然而卻不能滿足建筑師的思維變化需求。

2 單一成分設(shè)計(jì)

即從建筑的某個(gè)節(jié)能成分要素出發(fā)，以此為核心來進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，建筑專家陳飛深入探討了建筑物格局、形態(tài)、節(jié)能構(gòu)成等因素，對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上，從建筑的形態(tài)與處理方法出發(fā)，為節(jié)能設(shè)計(jì)總結(jié)了大量有益成果。同濟(jì)大學(xué)謝振宇教授指出根據(jù)高層建筑風(fēng)環(huán)境形成機(jī)理而對(duì)建筑環(huán)境的負(fù)面作用，展開相應(yīng)的模擬研究，提出優(yōu)化形態(tài)的建議。當(dāng)今社會(huì)，低碳理念逐漸深入人心，許多人已經(jīng)把該思想融入到建筑設(shè)計(jì)之中，把它當(dāng)做設(shè)計(jì)過程中遵循的一個(gè)原則。國外理論領(lǐng)域的人士針對(duì)該方法展開探討，有專家指出把建筑物對(duì)風(fēng)流、能源的利用和其格局進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建出獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格，并且還充分反映出建筑設(shè)計(jì)藝術(shù)的統(tǒng)一性與協(xié)調(diào)性。該方法的優(yōu)勢是把建筑物的CO2排放量和有關(guān)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行有機(jī)融合，由此出發(fā)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在建筑設(shè)計(jì)的使用過程中，建筑物形態(tài)離不開某些技術(shù)的支持，另外還需要適應(yīng)附近的環(huán)境，這樣才能夠使低碳節(jié)能與建筑外觀形成密切地連接，并能夠融入設(shè)計(jì)師個(gè)性化的思考。然而，該方法存在著一定的弊端，單純強(qiáng)調(diào)其中的一種要素，這樣一般不會(huì)統(tǒng)籌考慮CO2排放及其彼此互作等方面的影響。

3 節(jié)能策略設(shè)計(jì)

對(duì)比上一種方法的不足，這種方法可以綜合兼顧到低碳節(jié)能的各種相關(guān)方面，同時(shí)還建立了設(shè)計(jì)手法集。其中的典型人物是布朗和德凱，他們指出建筑外形在很大程度上決定著能耗，所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要高度重視這個(gè)問題，他們細(xì)致探討了建筑物的構(gòu)建、組團(tuán)、被動(dòng)式系統(tǒng)等方面，提出了相應(yīng)的措施與方法。業(yè)界許多人士對(duì)該方法展開探討，取得大量有益成果，其特點(diǎn)包括以下幾方面：基本上側(cè)重于建筑設(shè)計(jì)中的策略問題，總結(jié)了相關(guān)策略，最終構(gòu)建起以全面布局開始，到細(xì)節(jié)處理相結(jié)合的策略總集合。具體來說，該方法的共性是圍繞節(jié)能目標(biāo)，探索最佳建筑形式。然而，需要注意的是，該方法也具有一定的弊端，雖然能夠自由設(shè)計(jì)建筑的形式，但建筑師在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須充分兼顧到各個(gè)方面的影響，并非單純考慮節(jié)能低碳問題，尤其是需要兼顧到經(jīng)濟(jì)情況、文化背景、當(dāng)?shù)爻鞘邪l(fā)展規(guī)劃等各個(gè)方面。設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)在綜合權(quán)衡上述各種因素的基礎(chǔ)上，確定最佳的方案，以實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能和其它相關(guān)因子的協(xié)調(diào)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度的低碳節(jié)能成效。

4 BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)

查克在研究過程中最早闡明了這種方法，詳細(xì)而言，即依托三維數(shù)字技術(shù)，然后來進(jìn)行建模，它是在建筑中把項(xiàng)目的實(shí)體和它的功能特點(diǎn)進(jìn)行的數(shù)字化展現(xiàn)。該方法既可以展現(xiàn)出建筑模型，也可以建立起一個(gè)跨專業(yè)合作的平臺(tái)，使項(xiàng)目各個(gè)主體均可以在項(xiàng)目開展當(dāng)中共享有關(guān)數(shù)據(jù)資料，在可以有效迎合建模需求的同時(shí)又可以為項(xiàng)目各方進(jìn)行溝通互動(dòng)提供有利條件。但需要指出的是，該方法只是作為一種輔助設(shè)計(jì)技術(shù)而存在，其無法為建筑設(shè)計(jì)的形成提供直接作用，并且不會(huì)對(duì)建筑形態(tài)和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生直接作用。

5 構(gòu)建評(píng)估機(jī)制設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的評(píng)估機(jī)制能真正指導(dǎo)設(shè)計(jì)的發(fā)展。該方式可以利用測評(píng)協(xié)助設(shè)計(jì)設(shè)進(jìn)行高效的低碳建筑設(shè)計(jì)，并且還可以為設(shè)計(jì)人員提供支持，使他們充分掌握總體的設(shè)計(jì)方向。國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)存在著一定的區(qū)別，然而，卻存在著一定的共性，構(gòu)建起科學(xué)合理全面有效的評(píng)測體系，利用這種方式能夠量化建筑工程成果的。然而，該方法還具有一定的不足之處，其一味地強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)后的性能評(píng)價(jià)，同時(shí)整個(gè)過程非常復(fù)雜，必須通過專門的技術(shù)工作者來做出評(píng)價(jià)。

6 聯(lián)合分類學(xué)設(shè)計(jì)

對(duì)建筑的表現(xiàn)形式進(jìn)行抽取，利用在這種方法得到原始模型，接著充分融入節(jié)能理念，得到低碳建筑的基本設(shè)計(jì)。該方法是低碳建筑設(shè)計(jì)的新方向，目的是為了建立耗能和類型學(xué)間的聯(lián)系，從建筑的形式要素中挖掘低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)發(fā)展。但該方式的弊端也比較明顯，到現(xiàn)在為止，能耗和運(yùn)用類彼此間的影響仍然沒有弄清楚。

7 結(jié)語

綜上所述，建筑的設(shè)計(jì)旨在服務(wù)于廣大人民群眾，但從現(xiàn)階段來看，其并非單純以服務(wù)人民群眾為宗旨，尤其是需要充分兼顧到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)方面。這些因素和人們的日常生活、工作具有非常緊密的聯(lián)系，決定著最終的建筑方案。設(shè)計(jì)的時(shí)候，總體設(shè)計(jì)階段具有非常重要的作用，關(guān)系著建筑物的使用功能以及能耗等，而各項(xiàng)設(shè)計(jì)都應(yīng)當(dāng)在這個(gè)前提下不斷進(jìn)行改進(jìn)。將低碳理念融入到建筑設(shè)計(jì)之中，這既是社會(huì)發(fā)展中的重要標(biāo)志，又是充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念。本文比較分析了低碳建筑設(shè)計(jì)方法，希望能夠?yàn)闃I(yè)界人士更好地將低碳理念融入到建筑設(shè)計(jì)中提供幫助。

[1]石棟. 關(guān)于低碳生態(tài)城市中綠色建筑規(guī)劃方法的探討[J]. 建材與裝飾,2016,(39):111-112.

[2]封海燕. 建筑設(shè)計(jì)在低碳概念下的應(yīng)對(duì)措施[J]. 建材與裝飾,2016,(44):95-96.

[3]余錦婷. 試論基于低碳節(jié)能理念下的建筑設(shè)計(jì)方法[J]. 江西建材,2017,(03):39+44.

[4]朱元準(zhǔn). 低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略探析[J]. 建材與裝飾,2016,(51):119-120.

[5]付美杰. 基于低碳建筑設(shè)計(jì)方法的比較研究[J]. 江西建材,2017,(11):33+37.

[6]夏冰,陳易. 關(guān)于低碳建筑設(shè)計(jì)方法的比較研究[J]. 建筑節(jié)能,2014,42(09):60-67.