低碳建筑設(shè)計理念及其在規(guī)劃設(shè)計中的運用

于 嘉

青島動車小鎮(zhèn)投資集團有限公司 山東 青島 266000

1 前言

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，能源消耗也在逐年增加。當前，全球能源形勢緊張，在這樣嚴峻的形勢下，建筑師們提出了“低碳建筑”的新概念。顧名思義，這意味著盡量減少石化能源的使用，提高現(xiàn)代建筑設(shè)計和建造的效率。在資源有限的情況下，減少建設(shè)項目的二氧化碳排放，可以有效地保證人、自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的和諧共處，從而保護環(huán)境。低碳建筑的設(shè)計主要是為了減少建筑的照明損失，降低空調(diào)和低碳采暖的能耗。確保設(shè)計人員在設(shè)計建筑時充分考慮外部環(huán)境因素的影響，保證低碳建筑的設(shè)計和施工因地制宜，為確保建筑的安全穩(wěn)定，必須努力適應(yīng)環(huán)境，確保環(huán)境的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。選擇低碳建材應(yīng)提高復合材料和環(huán)保材料的利用率，減少建筑設(shè)施和建筑材料對自然資源的消耗，最大限度地減少建筑管理過程中的環(huán)境污染[1]。

2 什么是低碳建筑理念

所謂低碳理念，就是將最自然的生活方式融入社會各個領(lǐng)域，并應(yīng)用其理念。其主要目標是強化節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，低碳節(jié)能技術(shù)、低碳建筑理念意味著將低碳理念融入建筑設(shè)計， 鼓勵發(fā)展中國家和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型國家發(fā)展建筑材料和設(shè)備；此外，整個建設(shè)和施工周期可以減少二氧化碳排放，利用礦物能源，提高能源效率。在建筑設(shè)計過程中，首先要注意節(jié)能，減少空調(diào)的使用。可以應(yīng)用風能和太陽能供熱，盡量減少對不可再生能源的利用。比較現(xiàn)有材料，選擇最佳解決方案，應(yīng)用低碳建筑設(shè)計，充分滿足人類的需求。

3 現(xiàn)代建筑中低碳建筑設(shè)計理念的重要性

低碳建筑在施工過程中可以提高能效，在當前的環(huán)境下，這些建筑更符合人類的需要，因此，低碳理念在未來建筑設(shè)計中也有發(fā)展的趨勢。

3.1 有利于實現(xiàn)建筑物與自然環(huán)境的有機融合

在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，建筑風格與自然環(huán)境的融合直接影響著使用者的舒適生活。低碳建筑的建筑師必須將建筑風格與自然環(huán)境有機地聯(lián)系起來，才能有效地充分利用資源，充分利用低碳建筑的優(yōu)勢，創(chuàng)造生態(tài)和諧的居住環(huán)境[2]。

3.2 有利于減少對能源損耗

在現(xiàn)代建筑的建造和維護過程中，會導致大量的能源消耗和資源浪費。建筑使用造成的環(huán)境污染，在現(xiàn)代建筑中，高達30%的污染物和垃圾被投入使用，低碳設(shè)計理念在現(xiàn)代建筑設(shè)計、建筑規(guī)劃理念中的應(yīng)用，應(yīng)充分考慮環(huán)境因素，遵循環(huán)保原則，能有效降低能耗和污染，減少能源損失。

4 低碳建筑設(shè)計

4.1 低碳建筑整體性與外部環(huán)境的設(shè)計分析

首先低碳建筑設(shè)計的選址要合理并且建筑物外部環(huán)境的合理性設(shè)計；最后建筑外部形體設(shè)計合理性規(guī)劃。

4.2 建筑物內(nèi)部各結(jié)構(gòu)的低碳設(shè)計分析

4.2.1 墻體結(jié)構(gòu)的低碳設(shè)計

對于低碳建筑的設(shè)計，除了要做到完全的隔熱、防潮、保溫外，低氣候下建筑的設(shè)計也要適當改進。在寒區(qū)夾心墻的設(shè)計中，應(yīng)改進被動式太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)，國外低碳建筑采用專門設(shè)計的低碳墻和防風墻，并在建筑兩側(cè)安裝陽臺，在洞口兩側(cè)安裝防風墻，促進通風墻角的形成和防臺風，利用陽臺開合，以達到調(diào)節(jié)建筑物通風的目的。

4.2.2 低碳建筑的門窗設(shè)計

據(jù)調(diào)查，我國建筑能耗的40%是通過門窗釋放的，因此，設(shè)計低碳門窗非常重要，在設(shè)計和設(shè)計窗墻、窗框、墻與灰泥之間的縫隙時，需要對窗墻、窗框、墻與灰泥之間的縫隙進行保溫；靠近窗戶的抹灰應(yīng)選用密封性好的保溫材料，其目的是為了防止材料邊界破裂影響窗的熱工性能[3]。

4.2.3 建筑物外圍結(jié)構(gòu)細部低碳設(shè)計

低碳建筑防護結(jié)構(gòu)設(shè)計對低碳建筑設(shè)計具有特別重要的作用。我們可以從陽臺、空調(diào)圍欄、陽臺保溫等建筑墻體和懸掛結(jié)構(gòu)入手，對其進行斷橋和保溫處理；可以將窗戶的外墻隔熱處理；窗框、外墻等縫隙保溫層應(yīng)飽滿，保證其氣密性；在玻璃的正面、地板和隔墻用絕緣材料填充。

4.3 可再生資源的利用

目前，可再生能源在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速，一些技術(shù)已達到商業(yè)化水平，如太陽能熱水器、光伏發(fā)電、風力發(fā)電、配套熱泵等。

4.3.1 太陽能應(yīng)用

太陽能作為一種無限可再生能源，是最廣泛、最可持續(xù)的清潔能源，對清潔能源建設(shè)具有重要意義。

4.3.2 地熱能利用

中國地熱資源豐富。近年來，隨著地熱資源的開發(fā)，它提供熱水和供暖，節(jié)約能源，廣泛應(yīng)用于減少環(huán)境污染的供暖。

5 低碳建筑設(shè)計評價的基本模型與分析框架

不同的國際組織、研究機構(gòu)和智庫研究機構(gòu)基于不同的研究領(lǐng)域和組織從世界、地區(qū)、國家、城市等多個層面對低碳建筑設(shè)計和效率進行評價和評價。低碳經(jīng)濟是構(gòu)建低碳建筑設(shè)計評價指標體系的分析重點[4]。

5.1 “低碳+”模式下基于關(guān)鍵指標法的低碳發(fā)展水平測算

論低碳發(fā)展的宏觀戰(zhàn)略目標，通過關(guān)鍵指標衡量低碳發(fā)展效率，在城市及其部門的經(jīng)濟和社會活動之間進行溝通，在此基礎(chǔ)上，形成了“低碳+”模式下開展低碳建筑設(shè)計評價的主要指標方法。主指標法能從宏觀或區(qū)域劃分、技術(shù)效率等角度更準確地反映特定區(qū)域。( 城市給出了低碳水平和碳排放的動態(tài)時序特征）

5.2 “低碳+”模式下基于復合指數(shù)法的綜合評價指標體系

作為低碳發(fā)展戰(zhàn)略目標的分析重點，通過評價目標低碳特征解的構(gòu)成，構(gòu)建多階段指標體系，并將固定指標進行組合，將表征評價目標低碳發(fā)展績效的單項指標濃縮為一個綜合指標[5]。在“低碳+”模式下，提出了低碳建筑設(shè)計評價的綜合指數(shù)法。復合指標法可以從更系統(tǒng)、更全面的角度評價特定區(qū)域城市低碳水平和碳排放的動態(tài)時序特征。采用面向問題的“低碳+”評價分析模式。

5.3 建立“+低碳”模式下基于復合標準法的綜合評價標準體系

以低碳為必要層面，形成“人與自然和諧共處”的生產(chǎn)生活方式，推進建筑設(shè)計的運作模式。國內(nèi)機構(gòu)和學者主要從事生態(tài)城市、可持續(xù)發(fā)展示范區(qū)、新能源示范城市、國家生態(tài)文明先行示范區(qū)等專業(yè)項目，在實踐工作中以綜合項目建設(shè)為主題。從整體與局部的關(guān)系看，低碳是節(jié)約能源資源、提高效率、建設(shè)生態(tài)文明、保護環(huán)境和管理的“細胞”，加強“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降”等環(huán)保項目“事業(yè)單位人均能耗下降率”、“綠色產(chǎn)品市場占有率/高效節(jié)能產(chǎn)品市場占有率”等社會發(fā)展新有利因素的培育，《單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放減少量》、《非化石能源第一能源消費比重》、《新能源汽車保有量增長率》、《綠色旅游》、《城鄉(xiāng)綠色建筑占新建建筑比重》等標準在國際“+低碳”模式下， 應(yīng)將低碳發(fā)展納入綜合可持續(xù)發(fā)展或綠色發(fā)展結(jié)構(gòu)，開展多元化的建筑設(shè)計評價研究。例如，歐盟制定了多個級別來衡量歐洲城市的環(huán)境可持續(xù)性。這類評比排名主要包括歐洲能源獎、歐洲綠色資本獎、歐洲無塵城市評比、可再生能源系統(tǒng)冠軍聯(lián)賽和歐洲城市生態(tài)系統(tǒng)評比。通過對樣本地區(qū)城市的能源與環(huán)境績效評價和排名，制定歐洲城市的能源、環(huán)境政策和能源政策，為環(huán)境政策績效評價提供客觀依據(jù)，由西門子公司委托經(jīng)濟學人信息部編制的“綠城指數(shù)”對全球120多個城市進行了評估和排名。為了解這些城市的生態(tài)可持續(xù)性，以環(huán)境保護和氣候變化管理為中心構(gòu)建了亞洲綠色城市指數(shù)，并對22個樣本城市進行了評價和發(fā)布。立足城市可持續(xù)發(fā)展，推進基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進亞洲可持續(xù)發(fā)展，支持亞洲新興城市健康發(fā)展，保障當?shù)鼐用竦拿篮蒙睢?/p>

5.4 建立“低碳韌性”合作模式下的綜合評價標準體系

“低碳韌性化”模式通過加強緩解和適應(yīng)氣候變化的協(xié)同作用，提高城市碳排放效率，該模型提升了城市化碳生產(chǎn)力水平和城市化發(fā)展水平，為質(zhì)量結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變提供了新的政策分析機制[6]。

6 結(jié)束語

因此，在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和提高公眾環(huán)保意識的同時，在建筑設(shè)計中采用低碳理念以滿足制度和整體要求，逐漸成為建筑業(yè)發(fā)展的重點之一。在我國相關(guān)標準和導則中，低碳具體定義的逐步完善能考慮到了所有細節(jié)。低碳工程是一項長期的、綜合性的、系統(tǒng)性的工程，需要建筑行業(yè)的所有相關(guān)專家共同努力。同時，有關(guān)部門要加強監(jiān)督管理，促進我國建筑業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。