論低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)策略探討

孫勝

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到建筑中，這不僅提高了低碳建筑的節(jié)能環(huán)保功能，也大大改善了人們的生活條件和生活質(zhì)量。但是，由于中國(guó)低碳建筑設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用較晚，仍存在諸多局限。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮氣候條件，資源條件和經(jīng)濟(jì)條件等諸多因素，以促進(jìn)中國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì);低碳概念;設(shè)計(jì)原則;存在問(wèn)題;應(yīng)對(duì)策略

1 引言

低碳理念是指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)理念發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該將環(huán)保和低碳的理念應(yīng)用到建筑的各個(gè)環(huán)節(jié)。低碳理念下的建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、低排放的社會(huì)需求，在施工過(guò)程中，先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)是主導(dǎo)因素，客觀環(huán)境是基礎(chǔ)，為人民創(chuàng)造一個(gè)健康、綠色、舒適的生活和工作場(chǎng)所。

2 建筑設(shè)計(jì)中融入低碳概念的重要性

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前社會(huì)建設(shè)與發(fā)展的主題。在建筑中，如何促進(jìn)建筑與環(huán)境的和諧，最大化建筑的空間和能源效率，是每個(gè)建筑師需要考慮的關(guān)鍵因素。建筑中的低碳概念是指盡可能減少資源和能源的消耗，提高能源效率，減少二氧化碳排放，促進(jìn)建筑主體與人與自然的和諧共存。經(jīng)常被忽視的一個(gè)事實(shí)是，建筑業(yè)的二氧化碳排放量幾乎是總排放量的一半，這需要關(guān)注建筑物的低碳和可持續(xù)發(fā)展。

建筑設(shè)計(jì)是指在建筑施工前，根據(jù)施工任務(wù)對(duì)建筑的整體空間和局部細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮，對(duì)施工過(guò)程和使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，并提出解決方案。將低碳概念融入建筑設(shè)計(jì)中，可以符合建筑施工初期的低碳建筑概念，包括空間設(shè)計(jì)和布局、實(shí)際施工、后期使用和廢棄物等，所有這些都應(yīng)該提倡低能耗，低污染，低排放。在建筑設(shè)計(jì)中突出低碳概念是一項(xiàng)艱巨而有價(jià)值的工作，我們必須注意并付諸實(shí)踐。

3 低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)的原則

（1）我們應(yīng)重視“低碳能源保護(hù)”的理念，合理使用節(jié)能技術(shù)，并提升節(jié)能意識(shí)。積極開(kāi)發(fā)利用低能耗資源和自然資源，是做好低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?！暗吞?、節(jié)能、科技”是一種低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)模式，貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，形成獨(dú)特的建筑形象。設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是尊重自然、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，從而提高建筑功能和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性和耐久性。

（2）低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)必須與總體設(shè)計(jì)相適應(yīng)。從鄉(xiāng)土文化內(nèi)涵出發(fā)，探討不同地域文化的特征，設(shè)計(jì)適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的新能源和新技術(shù)，以改善文化和環(huán)境。邏輯設(shè)計(jì)、科學(xué)設(shè)計(jì)、智能化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，使建筑的整體功能更加豐富。

4 我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

4.1 節(jié)能環(huán)保概念模糊

在建筑設(shè)計(jì)中，許多人不知道如何從節(jié)能和環(huán)保入手，在相關(guān)法律和法規(guī)中沒(méi)有明確的節(jié)能概念。其中，許多只是規(guī)定了整體的節(jié)能效果，并沒(méi)有具體的節(jié)能理念。在一些經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū)，建筑設(shè)計(jì)不注重節(jié)能和環(huán)保，而是注重建筑的功能。

4.2 過(guò)分依賴新型建筑材料

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)新型建筑材料運(yùn)用得越來(lái)越多，這些建筑材料可以展現(xiàn)出不同風(fēng)格的室內(nèi)設(shè)計(jì)，給建筑設(shè)計(jì)增色添彩。但是很多新型建筑材料又往往會(huì)排放很多于人體不利的氣體，污染空氣，與低碳理念相沖突。

4.3 在建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)沒(méi)有嚴(yán)格的審查，驗(yàn)收階段簡(jiǎn)略

我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中沒(méi)有嚴(yán)格的節(jié)能設(shè)計(jì)審核制度。首先，沒(méi)有嚴(yán)格的審查制度。二是節(jié)能設(shè)計(jì)評(píng)審部門(mén)的人員缺乏節(jié)能設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)，評(píng)審能力較低。因此，建筑設(shè)計(jì)中的許多節(jié)能設(shè)計(jì)審查都是表面工作，節(jié)能設(shè)計(jì)并不到位。在竣工驗(yàn)收階段，由于專業(yè)、復(fù)雜的檢測(cè)方法，節(jié)能設(shè)計(jì)驗(yàn)收程序大大簡(jiǎn)化。

5 低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略

5.1 優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)

建筑的定位首先應(yīng)考慮對(duì)城市環(huán)境的影響，容積率過(guò)高很難滿足日照要求，陽(yáng)光有著巨大輻射能量。從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽(yáng)能接收器，陽(yáng)光不僅對(duì)人的身體健康有著很大的益處，對(duì)建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理，合理地確定建筑位置與朝向，使每幢建筑能接收更多的太陽(yáng)輻射熱能，因此，建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。不同朝向、不同季節(jié)，建筑物所得到的太陽(yáng)輻射熱能量不同，熱損失也不同。尤其是在冬至前后，由于太陽(yáng)高度角低，房間所接收的太陽(yáng)光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時(shí)首先應(yīng)考慮環(huán)境情況，按其太陽(yáng)高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時(shí)間，建筑南向開(kāi)窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽(yáng)光線，減少熱損失，保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。

5.2 合理選用綠色建材

建筑材料的生產(chǎn)和使用是建筑行業(yè)高能耗、高污染的最大環(huán)節(jié)之一。例如，使用混凝土?xí)r排出的氡氣和使用人造板時(shí)排出的甲醛對(duì)環(huán)境和人體都有害。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是城市建設(shè)最重要的方式，這種方式產(chǎn)生的能源消耗和污染也是極其巨大的。水泥的高頻使用在一段時(shí)間內(nèi)，會(huì)釋放出大量的二氧化碳。根據(jù)數(shù)據(jù)，每平方鋼筋混凝土建筑將產(chǎn)生300kg-400kg的二氧化碳。當(dāng)這些建筑需要拆除時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的建筑垃圾，給環(huán)境帶來(lái)巨大的污染。因此，在選擇建筑材料的時(shí)候，我們應(yīng)該盡可能的選擇綠色的建筑材料，這樣在使用和維護(hù)建筑的時(shí)候可以減少很多的麻煩和對(duì)環(huán)境的不利影響。

綠色建筑材料是一種可再生、可重復(fù)使用的建筑材料。其低能耗標(biāo)準(zhǔn)可滿足建筑低碳節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。舉個(gè)例子，在黃土高原地區(qū)，原土建筑材料的主要成分是黃土。此外，為了防止建筑物開(kāi)裂，將蘆葦和麥秸混入黃土中，直接就地取材，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、污染小、成本低。另一個(gè)例子是日本的零排放住宅建筑，為了調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，采用石灰墻紙直接裝飾墻面，便于取材和減少污染，是低碳節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)很好的例子。

5.3 優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

為了讓低碳建筑更好地滿足一系列要求，比如透光、通風(fēng)、保溫等，需要更好的優(yōu)化墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以便可以改變根據(jù)外部條件的變化，從而達(dá)到統(tǒng)一協(xié)調(diào)的室內(nèi)和室外自然環(huán)境，在很大程度上減少能源消耗。目前，圍墻設(shè)計(jì)涉及的產(chǎn)品主要包括外墻保溫隔熱，外窗和玻璃幕墻，具有優(yōu)良的熱性能和物理性能，基于相變材料的蓄熱外殼結(jié)構(gòu)和基于吸濕的裝飾材料，這種建筑材料不僅可以提高低碳建筑的使用壽命，還可以節(jié)省建筑物的運(yùn)行成本。

5.4 運(yùn)用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的新設(shè)計(jì)

在當(dāng)代社會(huì)，低碳建筑設(shè)計(jì)不僅僅是建筑業(yè)自身的問(wèn)題，通過(guò)其他技術(shù)的結(jié)合，將有利于低碳建筑的設(shè)計(jì)、施工和實(shí)施。當(dāng)前，主要有以下幾種運(yùn)用當(dāng)代最新技術(shù)方法的低碳式建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，如基于建筑腔體概念的低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)、基于數(shù)字化技術(shù)的低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)、基于仿生學(xué)的低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)、基于遺傳算法的低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)等等。通過(guò)這些新的科學(xué)技術(shù)理論的應(yīng)用，將極大地促進(jìn)低碳技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提高建筑效率并將促進(jìn)傳統(tǒng)建筑向低碳建筑的發(fā)展和進(jìn)步。

6 結(jié)語(yǔ)

能源短缺已成為當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)重要問(wèn)題，由于能源消耗大，建筑業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，也需要高度重視能源消耗。低碳概念是近年來(lái)出現(xiàn)的一個(gè)新概念，也是當(dāng)前社會(huì)可持續(xù)發(fā)展思想下的一個(gè)重要研究課題。在建筑業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，低碳概念可以融入建筑設(shè)計(jì)中，以更好地控制能源消耗水平，提高建筑物的經(jīng)濟(jì)性。

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