低碳理念下建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略研究

文/陳湘桂 中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)院 湖南長(zhǎng)沙 410000

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到飛速的發(fā)展，相應(yīng)的低碳建筑數(shù)量也日益增多。建筑能耗作為當(dāng)前能源消耗的一個(gè)主要來(lái)源，大量的能源消耗將不利于國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，因此設(shè)計(jì)人員開(kāi)始重視對(duì)減少建筑能耗的研究。中國(guó)人口眾多，建筑需要量大，未來(lái)所產(chǎn)生的能源消耗量也將十分大。所以，對(duì)低碳建筑節(jié)能策略進(jìn)行的研究顯得十分有必要。

1、低碳建筑節(jié)能及具體措施

低碳建筑是指在我們建筑物的材料生產(chǎn)、建筑物及附屬構(gòu)筑物的使用與施工過(guò)程中，在滿(mǎn)足既定的使用需求及服務(wù)功能的基礎(chǔ)上，盡可能的減小建筑物及構(gòu)筑物帶來(lái)的能源消耗的一種手法。在我國(guó)，對(duì)建筑節(jié)能的具體措施有著明確的要求，相關(guān)措施主要有以下四點(diǎn)：第一，在建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)劃設(shè)計(jì)不僅要考慮建筑的朝向和平面形狀是否有利于建筑的節(jié)能，而且在建筑體型推敲及外立面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制建筑物的體型系數(shù)和窗墻比。第二，合理設(shè)計(jì)建筑外窗，采用對(duì)建筑物能耗較小的外立面設(shè)計(jì)方案。第三，改善外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，盡量采用一些能耗低的材料做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。第四，充分利用場(chǎng)地自然條件，減少能耗，改善建筑整體節(jié)能性能。

2、利用低碳建筑的特點(diǎn)去進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

低碳建筑項(xiàng)目具有自身獨(dú)特性，因此在進(jìn)行該類(lèi)建筑設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到項(xiàng)目自身特點(diǎn)，采用合理的節(jié)能設(shè)計(jì)手法，以達(dá)到預(yù)期的效果。通過(guò)分析相關(guān)案例，低碳建筑項(xiàng)目各單體一般沿著用地兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置，建筑主體也可按照軸對(duì)稱(chēng)的方式設(shè)計(jì)。在整個(gè)低碳建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們應(yīng)充分利用項(xiàng)目所在地區(qū)的日照、通風(fēng)等自然條件，通過(guò)利用自然既有能源，以達(dá)到我們預(yù)期的建筑節(jié)能的效果。例如：在夏季時(shí)利用自然風(fēng)循環(huán)降溫，不再額外使用電力系統(tǒng)制冷；在冬季時(shí)利用太陽(yáng)自身熱量，少使用額外的電力系統(tǒng)采暖。根據(jù)低碳建筑項(xiàng)目自身特點(diǎn)，在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡量保留原有植被條件，形成一道自然屏障，起到阻擋風(fēng)沙改善場(chǎng)地微環(huán)境的功能。對(duì)于場(chǎng)地沒(méi)有自然植被資源的項(xiàng)目，可以通過(guò)人工種植綠色植物來(lái)凈化空氣，比如：爬山虎等。綠色植物在凈化空氣的同時(shí)也可以對(duì)建筑物起到一定的遮陽(yáng)效果?？傊?，在低碳建筑的選址及建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分利用場(chǎng)地現(xiàn)有水、土及周?chē)闹脖坏茸匀毁Y源，以達(dá)到建筑節(jié)能的目的。建筑能耗是能源消耗的主要來(lái)源之一，如何通過(guò)設(shè)計(jì)手法降低能源消耗，是低碳建筑設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)，因此建筑設(shè)計(jì)師要善于利用項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，去進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)節(jié)能能耗的研究。

3、低碳建筑的建筑節(jié)能策略

3.1 低碳建筑的墻體

對(duì)于墻體節(jié)能來(lái)說(shuō)，低碳建筑由于常年處于室外環(huán)境之中，所以它的建筑墻體應(yīng)采用具有保溫措施的墻體，其中墻體保溫主要可分為：外墻內(nèi)保溫，夾層保溫，外墻外保溫等三類(lèi)。如果單單從建筑節(jié)能效果方面來(lái)對(duì)比，外墻外保溫相比其他的保溫墻有著更好的節(jié)能效果，并且該技術(shù)在我們的建筑行業(yè)得到了較為廣泛的運(yùn)用。外墻外保溫的節(jié)能效果相比于其他兩類(lèi)保溫方式來(lái)說(shuō)是也更適合于低碳建筑，這與它的保溫原理有很大的關(guān)系。外墻外保溫是通過(guò)對(duì)建筑物主體結(jié)構(gòu)外側(cè)進(jìn)行覆蓋，使建筑物的主體受到較為全面的保護(hù)，以達(dá)到提升建筑物整體節(jié)能的效果。此外，外墻外保溫技術(shù)還能夠有效的消除外墻的性能差異，避免建筑物內(nèi)產(chǎn)生霉變。

3.2 低碳建筑的樓地面

樓地面的節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在建筑體形系數(shù)，通過(guò)相關(guān)案例對(duì)比分析，建筑物的體型系數(shù)每增加0.01，能耗將增加1/4。所以，在滿(mǎn)足使用條件下，各建筑單體應(yīng)該盡量避免過(guò)大的體型系數(shù)，以達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。在選擇地面材料時(shí)，可以考慮選擇木質(zhì)地板或其他輕質(zhì)地板類(lèi)型，這樣可以有效地阻擋外界空氣，以達(dá)到降低能耗的目的。

3.3 低碳建筑的門(mén)窗和幕墻

低碳建筑節(jié)能策略包括多個(gè)方面，其中鋁合金窗和玻璃幕墻節(jié)能也是重要組成部分。在低碳建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，可采用節(jié)能外窗及幕墻產(chǎn)品，夏季隔熱性能好，冬季保溫性能好。鋁合金窗、玻璃幕墻常用節(jié)能措施主要有：顏色節(jié)能法、鋁合金熱切割型材節(jié)能法、雙層（多層）結(jié)構(gòu)、遮陽(yáng)系統(tǒng)節(jié)能措施、點(diǎn)支撐玻璃幕墻節(jié)能措施。

3.4 低碳建筑的建筑遮陽(yáng)

遮陽(yáng)設(shè)施的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和氣候特點(diǎn)。遮陽(yáng)設(shè)施應(yīng)滿(mǎn)足夏季遮陽(yáng)和冬季直接采暖的要求，并滿(mǎn)足照明要求。在夏熱冬冷地區(qū)，由于太陽(yáng)輻射水平高，中庭玻璃采光可滿(mǎn)足低碳建筑使用中不同區(qū)域的遮陽(yáng)采光要求。一般來(lái)說(shuō)，南向建筑采用水平遮陽(yáng)較為合理，而東向和西向建筑采用擋板式。為了保持建筑外立面對(duì)室外景觀的需求，室內(nèi)遮陽(yáng)也可設(shè)置于建筑中心區(qū)域。室內(nèi)遮陽(yáng)可以直接將陽(yáng)光反射到室內(nèi)，大大減少室內(nèi)太陽(yáng)輻射，改善建筑物室內(nèi)光線(xiàn)的不平衡，但此種遮陽(yáng)效果并不理想。中間著色法可獲得較好的著色效果，但成本高，維護(hù)困難。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，我們可以看到，對(duì)低碳建筑的節(jié)能策略研究顯得十分有必要。地球資源都是人類(lèi)生存和發(fā)展的基石，且“開(kāi)源節(jié)流”也是人類(lèi)保護(hù)資源的必經(jīng)道路。然而，建筑能耗是目前世界能源消耗的一個(gè)主要來(lái)源，大量的能源消耗不利于國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，因此設(shè)計(jì)人員開(kāi)始重視對(duì)低碳建筑設(shè)計(jì)策略的研究。能源節(jié)約比能源開(kāi)發(fā)更為重要，而建筑節(jié)能是重中之重。在低碳建筑設(shè)計(jì)方面，我們更加應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念作為建筑的設(shè)計(jì)建設(shè)指導(dǎo)，不斷的探索創(chuàng)新建筑節(jié)能措施，提高我們建筑的節(jié)能效率，有效地促進(jìn)低碳建筑的持續(xù)發(fā)展。