低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略分析

李彥婷

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng) 550081）

0 引言

建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)對(duì)節(jié)能控制引起重視，降低建筑對(duì)資源的消耗，使建筑能夠符合低碳標(biāo)準(zhǔn)，滿足當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)的重要趨勢(shì)。低碳是衡量建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)，需要對(duì)低碳設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，對(duì)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行全面掌握，確保建筑設(shè)計(jì)方法的有效性。在低碳概念的作用下，使建筑的功能與結(jié)構(gòu)更加的完善，在很大程度上促進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。

1 低碳概念下建筑設(shè)計(jì)的重要性

1.1 優(yōu)化建筑美學(xué)特征

在低碳概念下，需要將美學(xué)要素融入到建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑的外觀進(jìn)行完善，使其具有一定的觀賞性。建筑設(shè)計(jì)具有多樣化的結(jié)構(gòu)，需要結(jié)合自然環(huán)境的要求，對(duì)建筑進(jìn)行合理安排，為建筑提供良好的節(jié)能環(huán)境，使建筑能夠自然融入空間。建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮到建筑的風(fēng)格特點(diǎn)，建筑的風(fēng)格將會(huì)影響到節(jié)能效果，為此，對(duì)建筑風(fēng)格設(shè)計(jì)應(yīng)引起重視。可通過(guò)運(yùn)用新型的節(jié)能環(huán)保材料使建筑達(dá)到自平衡的狀態(tài)。例如在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮建筑的開(kāi)窗位置、大小、形狀等，在達(dá)到自然通風(fēng)采光的同時(shí)，提高建筑的美學(xué)特征，使建筑設(shè)計(jì)能夠?qū)⒌吞寂c藝術(shù)相結(jié)合，保障建筑具有完善的外觀[1]。

1.2 降低建筑耗能水平

耗能是建筑需要面臨的首要問(wèn)題，應(yīng)對(duì)建筑采取節(jié)能設(shè)計(jì)措施，對(duì)建筑的能耗進(jìn)行控制，將能耗狀況控制在較低水平。低碳設(shè)計(jì)是節(jié)能控制有效形式，可以降低建筑的能源消耗，使低碳理念的應(yīng)用更加的深入。傳統(tǒng)建筑在夏季時(shí)需要通過(guò)空調(diào)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行降溫，這將會(huì)造成電能的消耗。通過(guò)合理對(duì)建筑空間進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高室內(nèi)的通風(fēng)降溫條件，可使室內(nèi)的溫度能夠下降3～6℃。通過(guò)這種方式，降低空調(diào)的使用，達(dá)到節(jié)約能源的目的。冬季時(shí)建筑通過(guò)供暖設(shè)備來(lái)維持室溫，這將消耗較多的煤炭資源，導(dǎo)致空氣中二氧化碳含量增加。為此，需要做好建筑的保溫工作，在外墻中使用保溫材料，增加墻體的熱阻降低墻體的傳熱系數(shù)，使建筑室內(nèi)外溫度的傳遞減緩，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的保溫作用。室內(nèi)保溫效果提高后，能夠降低供暖設(shè)備的能源消耗，進(jìn)而降低二氧化碳的排放量。

1.3 打造舒適居住環(huán)境

在低碳概念下，建筑環(huán)境將得到優(yōu)化，使建筑更適合人類居住，建筑空間的利用更合理。建筑具有綠色節(jié)能的特定后，能夠?yàn)槿梭w的健康提供保證，使人們?cè)谛膽B(tài)上得到放松。而且，對(duì)環(huán)境條件的改善，可使室內(nèi)具有良好的通風(fēng)狀態(tài)，提高氣體交換的能力，保證室內(nèi)空氣的清新度，讓空氣中的病菌能夠及時(shí)排放到室外。尤其是在新冠疫情的影響下，建筑低碳設(shè)計(jì)顯得更加重要，通過(guò)低碳設(shè)計(jì)可以對(duì)疫情起到一定的防范作用，促進(jìn)人體健康水平的提高。許多建筑均采用環(huán)保型材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低了有害物質(zhì)對(duì)人體的影響，使室內(nèi)空氣更加健康，防止了苯、醛等對(duì)人體的危害。為了提高建筑綠化水平，可注重綠化植物的使用，利用庭院、天井、內(nèi)院、種植屋面等形式對(duì)建筑進(jìn)行綠化，起到空氣凈化作用，保障建筑的低碳設(shè)計(jì)效果。

2 實(shí)現(xiàn)低碳建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)需采取的應(yīng)對(duì)策略

2.1 合理選擇建筑地址

建筑工程開(kāi)展前，需要合理對(duì)地址進(jìn)行選擇，確保建筑能夠處于開(kāi)闊、明亮的環(huán)境，具有節(jié)能設(shè)計(jì)的條件。在陽(yáng)光充足的條件下，可以將陽(yáng)光作為室內(nèi)溫度的來(lái)源，保障冬季情況下室內(nèi)環(huán)境的溫暖，使室內(nèi)具有良好的熱源條件。當(dāng)光照條件較好時(shí)，采用太陽(yáng)能熱水器供熱，降低加熱設(shè)備對(duì)能源的消耗，符合低碳節(jié)能的特點(diǎn)。良好采光條件還能降低室內(nèi)照明設(shè)備的使用，具有節(jié)約電能的作用。需要注意的是，陽(yáng)光照射對(duì)室內(nèi)具有一定的影響，室內(nèi)的光線過(guò)度明亮，對(duì)人的視覺(jué)造成一定程度的阻礙。在保證室內(nèi)光照充足的情況下，要避免陽(yáng)光對(duì)室內(nèi)的直射，減少室內(nèi)的光污染，進(jìn)而起到低碳節(jié)能的效果[2]。

2.2 采用節(jié)能環(huán)保材料

對(duì)建筑材料進(jìn)行選擇時(shí)，需要以節(jié)能環(huán)保材料為主，防止建筑材料對(duì)環(huán)境造成影響，使人體能夠維持健康的狀態(tài)。對(duì)普通建筑材料而言，往往存在著甲醛超標(biāo)的情況，對(duì)人體健康的影響較為嚴(yán)重，長(zhǎng)期處于甲醛環(huán)境下將會(huì)對(duì)黏膜造成損傷，甚至誘發(fā)致癌的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人體危害嚴(yán)重。采用節(jié)能環(huán)保材料，可以防止材料中存在有害物質(zhì)，對(duì)材料的危害進(jìn)行控制采用節(jié)能環(huán)保材料進(jìn)行施工，還可提高建筑的綠色化水平，節(jié)能環(huán)保材料包含各個(gè)方面，如保溫材料：有外墻保溫及飾面系統(tǒng)（ELFS）、建筑保溫絕熱板系統(tǒng)（SIPS）、隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)（ICFS）等，這些節(jié)能環(huán)保材料在滿足保溫需求的同時(shí)，還可兼顧隔熱、防火、裝飾、耐腐蝕等功能。再如新型墻體材料，有粘土空心磚、加氣混凝土砌塊、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等，可以在很大程度上提高建筑的節(jié)能效果，將節(jié)能效率提升20%～30%，保障建筑能耗的穩(wěn)定性。還有節(jié)能門(mén)窗的使用：PVC 門(mén)窗、鋁材復(fù)合門(mén)窗、鋁塑復(fù)合門(mén)窗等，在滿足外立面美觀需求的同時(shí)還兼具了優(yōu)秀的保溫、隔熱、氣密、水密性等效果。

2.3 優(yōu)化建筑空間布局

空間布局對(duì)建筑的節(jié)能效果具有影響，需要做好空間設(shè)計(jì)可使空間得到最大化利用，增強(qiáng)建筑的節(jié)能效果。建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要保證內(nèi)部空間寬敞，避免給人以狹窄的感覺(jué)，對(duì)人的心理狀態(tài)造成影響，影響建筑的規(guī)范化使用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要與建筑的類型相結(jié)合，對(duì)功能需求進(jìn)行分析，提高建筑空間分布的完善性、合理性。建筑空間應(yīng)具有良好通透性，提高通風(fēng)效果。設(shè)計(jì)時(shí)避免建筑中存在密閉空間，導(dǎo)致空氣的流動(dòng)性下降，室內(nèi)出現(xiàn)霉變，且有害氣體無(wú)法排出，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的影響?？臻g設(shè)計(jì)作為提高建筑節(jié)能效果的關(guān)鍵之一，需要對(duì)空間設(shè)計(jì)的技巧進(jìn)行掌控，防止室內(nèi)產(chǎn)生較多的能耗浪費(fèi)。隨著室內(nèi)空間的增加，室內(nèi)的明亮度將會(huì)變差，對(duì)空間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮建筑的采光面積，保障室內(nèi)的整體透光性，進(jìn)而提高室內(nèi)空間的采光面積[3]。

2.4 注重再生能源運(yùn)用

建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)再生能源的運(yùn)用，也是對(duì)建筑內(nèi)部的能耗進(jìn)行控制的重要手段?？稍偕茉窗ㄌ?yáng)能、風(fēng)能等，應(yīng)因地制宜地將這一類能源引入到建筑設(shè)計(jì)中，以此來(lái)替代建筑部分能源消耗，確保建筑能耗控制的有效性。如太陽(yáng)能的運(yùn)用，在光照時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū)合理以用太陽(yáng)能，可在建筑節(jié)能方面大幅度降低建筑的能耗，并且符合低碳設(shè)計(jì)的理念。太陽(yáng)能的應(yīng)用形式較多，常用的有以下4 個(gè)方面：①照明。太陽(yáng)能具有自然光照條件，將陽(yáng)光引入到室內(nèi)可以提高環(huán)境明亮度，能夠降低照明設(shè)備的使用。②加熱。太陽(yáng)能具有輻射作用，通過(guò)熱水器的應(yīng)用，可以對(duì)熱水進(jìn)行加熱，為人們提供具有一定熱量的水源，滿足日常工作生活中熱水的供應(yīng)。③發(fā)電。通過(guò)太陽(yáng)能電池板可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能，存儲(chǔ)后的電能可用于建筑內(nèi)部照明設(shè)備的供電，具有節(jié)約電能的作用。④取暖。在陽(yáng)光的作用下，可以在很大程度上提高室內(nèi)的溫度，增強(qiáng)室內(nèi)的保溫作用，能夠取代一部分供暖溫度，進(jìn)而降低煤炭的消耗，起到節(jié)能減排的效果。

2.5 采用屋頂綠化措施

屋頂綠化具有較強(qiáng)的節(jié)能減排作用，符合建筑低碳設(shè)計(jì)的理念，使建筑與綠色植物結(jié)合起來(lái)，在低碳控制方面較為直接。如圖1 所示，屋頂綠化一般采用綠色植物，如草坪、綠籬等，可以對(duì)屋頂起到裝飾作用，使建筑環(huán)境充滿綠意。通過(guò)綠色植物可以對(duì)周邊空氣進(jìn)行凈化，去除空氣中的有害物質(zhì)，保證空氣的清新程度，使人們能夠呼吸到健康的空氣。而且，屋頂綠化能夠起到有效的隔熱保溫作用，夏天可以對(duì)熱量進(jìn)行吸收，冬季能夠阻擋室內(nèi)熱量的傳遞，具有良好的溫度調(diào)節(jié)效果。屋頂綠植需要定期進(jìn)行維護(hù)，且要做好保護(hù)和防水措施。屋頂綠化有助于綠色低碳的控制，綠植還具有觀賞性，提高人們的居住舒適度，是建筑低碳設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向。

2.6 做好建筑照明設(shè)計(jì)

圖1 屋頂綠化

為了提高建筑的節(jié)能效果，需要合理進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，一方面需要確保室內(nèi)的照明效果，保證室內(nèi)光線的充足，尤其是在夜晚降臨時(shí)，需要保證夜間環(huán)境的明亮；另一方面需要注重節(jié)能設(shè)備的使用，如采用LED 節(jié)能燈作為照明光源，可以對(duì)電能的消耗進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)電能消耗過(guò)高的情況，使照明設(shè)備能夠起到節(jié)能作用。在照明線路設(shè)計(jì)方面，需要對(duì)照明設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行控制，適當(dāng)?shù)卦黾诱彰髟O(shè)備之間的距離或者提高照明設(shè)備的高度。通過(guò)這種方式，能夠減少照明設(shè)備的數(shù)量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。照明設(shè)備的開(kāi)關(guān)采用“光控+聲控”的設(shè)計(jì)，使照明設(shè)備具有自動(dòng)控制功能，在白天時(shí)能夠自動(dòng)熄滅，夜晚及有人經(jīng)過(guò)時(shí)能夠自動(dòng)開(kāi)啟，可減少照明設(shè)備的能源浪費(fèi)，提高使用時(shí)的高效性，進(jìn)而對(duì)照明設(shè)備的節(jié)能效果進(jìn)行優(yōu)化。

2.7 注重建筑朝向設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注重朝向的設(shè)計(jì)，確保建筑的陽(yáng)光照射面積。我國(guó)位于北半球，需要將南向的窗戶適當(dāng)?shù)丶訉挘岣呓ㄖ恼w采光能力。隨著城市化的發(fā)展，高層建筑的設(shè)計(jì)顯著增多，而且建筑的面積也不斷加大，在土地資源有限的情況下，建筑的容積率、密度不斷提高，導(dǎo)致部分室內(nèi)環(huán)境較為陰暗，即使冬季采用取暖措施，室內(nèi)的溫度也無(wú)法得到保證。因此，做好建筑的朝向設(shè)計(jì)較為重要?？赏ㄟ^(guò)對(duì)陽(yáng)光的直射特點(diǎn)與輻射量展開(kāi)分析，對(duì)建筑所需的光照條件進(jìn)行計(jì)算，使室內(nèi)的采光量得到有效地控制。通過(guò)對(duì)建筑朝向進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對(duì)陽(yáng)光直射強(qiáng)度較高的時(shí)間進(jìn)行回避，使建筑能夠處于冬暖夏涼的狀態(tài)，保障建筑的綠色低碳設(shè)計(jì)水平[4]。

2.8 應(yīng)用建筑節(jié)能系統(tǒng)

為了更好地貫徹低碳理念，需要做好建筑節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)節(jié)能系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)，提高建筑設(shè)計(jì)的合理性。建筑由供暖、用電、通風(fēng)等系統(tǒng)構(gòu)成，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要注重系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性，確保各部分系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，共同參與到節(jié)能控制中。圖2 為建筑節(jié)能系統(tǒng)的主要組成部分。在發(fā)電與供熱系統(tǒng)方面，可以將兩者結(jié)合起來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在燃料的作用下，大部分熱源用于發(fā)電，滿足建筑的電能所需。預(yù)熱用于對(duì)鍋爐進(jìn)行加熱，為建筑進(jìn)行供暖。從整體效果來(lái)看，提高了熱源的利用率，使余熱能夠更好地發(fā)揮作用，進(jìn)而降低熱源的消耗。建筑內(nèi)部具有制冷設(shè)備，可以降低室內(nèi)的溫度，并且由吸收式冷凍機(jī)提供冷凍水，提高水資源的利用率，有助于冷卻水源的控制，提高室內(nèi)溫度的調(diào)控作用。

圖2 建筑節(jié)能系統(tǒng)

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑設(shè)計(jì)需要具有明確的方向，通過(guò)低碳概念可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，賦予建筑較強(qiáng)的節(jié)能減排能力，提高居住環(huán)境的舒適度。建筑設(shè)計(jì)需要走低碳節(jié)能的道路，將環(huán)保材料、節(jié)能設(shè)計(jì)、綠色措施等結(jié)合起來(lái)，對(duì)建筑展開(kāi)綜合化的設(shè)計(jì)，以全面節(jié)能作為建筑設(shè)計(jì)的前提，使建筑在節(jié)能方向上愈行愈遠(yuǎn)，進(jìn)而保障建筑行業(yè)能夠長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。