低碳概念下的建筑設(shè)計應(yīng)對策略探討

章文杰 王光輝

泛城設(shè)計股份有限公司 浙江 杭州 310015

雖然近年來建筑行業(yè)發(fā)展得非?？?，但由此也產(chǎn)生了諸多環(huán)境問題，比如在使用工程機械設(shè)備與水泥混凝土材料時，均會不同程度的污染生態(tài)環(huán)境，進而讓我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展受到極大的阻礙。之所以要提出低碳概念，目的在于通過分析目前行業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的二氧化碳排量問題，再立足于行業(yè)特性將完整度較高的解決策略制定出來，從而使碳排量得到顯著降低。就我國建筑行業(yè)而言，遵循低碳理念來展開結(jié)構(gòu)化設(shè)計，不僅能夠把能源方面的損耗明顯減少，對生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展起到積極促進作用，也有助于綠色建筑、節(jié)能建筑目標的順利實現(xiàn)[1]。

1 低碳設(shè)計理念的內(nèi)涵

進入低碳時代，低碳設(shè)計理念應(yīng)運而生，其作為一項環(huán)保理念在維持自然生態(tài)環(huán)境方面具有重要作用。這一理念的內(nèi)涵指的是在設(shè)計時可使之具備可持續(xù)發(fā)展的品質(zhì)，將對環(huán)境的污染減至最少，有效吸收空氣中的污染顆粒，如二氧化碳等，進而使人類現(xiàn)階段所面臨的環(huán)境污染處境得到有效緩解[2]?；诘吞荚O(shè)計理念的內(nèi)涵衍生出來的低碳建筑即我們經(jīng)常所說的綠色建筑。而這里的低碳建筑簡單來說就是合理使用各種資源，并在具體施工環(huán)節(jié)對環(huán)保、安全的施工材料予以選用，以把人類建筑對自然環(huán)境的影響降至最低。另外，低碳設(shè)計理念的目標是節(jié)約資源，在施工全過程中滲透低碳設(shè)計理念，將建筑資源的可持續(xù)使用率提高，有助于建筑的資源節(jié)約水平得到顯著提升，讓人類和自然環(huán)境和諧相處。所以，相關(guān)設(shè)計人員一定要充分考慮社會環(huán)境，科學(xué)合理利用資源，切實保護生態(tài)環(huán)境，要實施綠色住宅設(shè)計，使人們正常的居住需求得到滿足，為其打造一個安全舒適的居住環(huán)境。

2 新時期低碳建筑設(shè)計的重要性

近年來，我國經(jīng)濟增長速度非?？?，但對此卻付出了巨大的代價，即過度消耗了自然資源與社會資源，而一旦經(jīng)濟發(fā)展速率在環(huán)境保護速度之上，那么就會導(dǎo)致嚴重的生態(tài)污染問題出現(xiàn)，由此而產(chǎn)生的一些病毒甚至還會危害到整個生態(tài)領(lǐng)域[3]。拿空氣污染來說，在前幾十年的發(fā)展中，生態(tài)環(huán)境還比較好，藍天白云還清晰可見，但近年來，霧霾現(xiàn)象越來越嚴重，空氣中存在的諸多有害物質(zhì)嚴重危害到了人們的身體健康。

通過將低碳設(shè)計理念應(yīng)用于建筑行業(yè)中，可避免受環(huán)境污染的影響而破壞生態(tài)平衡，針對低碳概念下建筑設(shè)計的重要性來說，大致有以下幾點：第一，契合人民的生活需求?；诘吞祭砟畹慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠使整個建筑行業(yè)和人們的主觀需求效果得到有效保證，尤其是近年來受自然觀念與和諧觀念大力滲透的影響，建筑設(shè)計不斷和地域環(huán)境精準契合，在不破壞生態(tài)環(huán)境又或是減少破壞程度的情況下，讓建筑應(yīng)用的多項功能（住宅、商業(yè)等）被充分發(fā)揮出來，促進了建筑物居住質(zhì)量的顯著提高。第二，能夠使建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求得到滿足。低碳理念是針對建筑行業(yè)在整個生態(tài)環(huán)境中所運行的污染機制而提出的，從某種程度上來說，其也屬于建筑行業(yè)在發(fā)展中的一個重要導(dǎo)向機制。通過不斷引進各種新技術(shù)與新工藝，能夠讓一個持續(xù)性發(fā)展的態(tài)勢在建筑業(yè)中形成，并提供基準化的信息服務(wù)給整個建筑機制。

3 低碳概念下建筑設(shè)計原則分析

3.1 整體設(shè)計相協(xié)調(diào)原則

該原則指的是建筑師應(yīng)將建筑項目的當?shù)匚幕厣{入考慮范圍，并按照建筑類型特點的不同，有針對性的選擇新型能源與節(jié)能技術(shù)，基于低碳概念設(shè)計使建筑的基本功能設(shè)施得到滿足，從而同時提高建筑設(shè)計的文化水平、質(zhì)量水平。

3.2 節(jié)約能源消耗原則

這一原則要求盡可能減少對一些高能耗設(shè)備的使用，如空調(diào)、地暖等，實施節(jié)能環(huán)保設(shè)計，增加對水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉吹拈_發(fā)利用[4]。通過對自然通風(fēng)原理予以綜合利用來改進空調(diào)系統(tǒng)，以最大化的利用夏季風(fēng)能。除了將建筑當?shù)貧鉁丨h(huán)境給考慮到外，還應(yīng)加強收集、利用自然光?，F(xiàn)階段，我國建筑業(yè)在利用新能源方面，以地源熱泵、水源熱泵為典型代表。

3.3 節(jié)約資源消耗原則

此原則主要在選用建筑材料上體現(xiàn)出來。在進行建筑設(shè)計選材時，應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化，盡可能不浪費建筑資源，高效利用可再生資源，合理處置建筑材料。同時嚴禁將有害、污染裝修材料應(yīng)用于建筑內(nèi)部，每一種建筑裝修材料均必須要和國家要求的合格標準相符。

3.4 創(chuàng)造健康環(huán)境原則

這一原則指的是應(yīng)保證建筑內(nèi)部有一個清新的環(huán)境，并將溫濕度保持在適宜范圍內(nèi)，空氣暢通，擁有充足的采光。為將室外溫度的影響最大程度的減少，確保室內(nèi)溫度的穩(wěn)定，需有控制的調(diào)節(jié)室內(nèi)供熱系統(tǒng)。

4 低碳概念下的建筑設(shè)計應(yīng)對策略

4.1 選址方面

建筑選址對極大的影響到環(huán)境，因此需基于低碳理念創(chuàng)新設(shè)計建筑選址。拿普通居民樓選址來說，在正式開始設(shè)計前，應(yīng)深入考察周邊環(huán)境，并就其多項情況展開綜合分析，包括生態(tài)環(huán)境、地理位置、水文特征、交通情況等，同時對相關(guān)施工信息進行整理，將其以書面形式呈現(xiàn)為后續(xù)施工提供便利[5]。在得到了相關(guān)文件的指導(dǎo)后，之后的設(shè)計與施工便可有據(jù)可依、有章可循。建筑團隊不僅可第一時間對施工的可能性做出評估，也能就之后或許會出現(xiàn)的問題做出科學(xué)預(yù)測，擬定各種解決方案。而這部分指標均應(yīng)被納入選址設(shè)計的規(guī)劃中，以最大程度的減少對環(huán)境的影響。在整個建筑設(shè)計過程中，這些資料都“伴隨左右”，不會受選址完成的影響而被棄用，其在確定樓層高度、設(shè)計層數(shù)以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)方面具有重要作用，從而讓建筑施工施工和生態(tài)保護的關(guān)系保持平衡，同時獲得較好的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。若建筑設(shè)計的基本要素就是能源與物料，那么整個建筑體系的骨架就是建筑結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計往往對龐大的建筑結(jié)構(gòu)青睞有加，以犧牲生態(tài)環(huán)境來獲得巨大的經(jīng)濟效益。但低碳概念卻認為普通建筑結(jié)構(gòu)一樣能夠?qū)崿F(xiàn)低碳化，只要可以保證節(jié)約性與穩(wěn)定性，一些工作就無需循規(guī)蹈矩。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場往往充斥著各種噪聲，并伴隨著諸多塵土，不僅施工環(huán)境比較惡劣，且建筑質(zhì)量也高低不一。低碳設(shè)計提倡將混凝土以鋼結(jié)構(gòu)取代，如此既可加強建筑的穩(wěn)定性，也能夠使資源得到節(jié)約，減少浪費，提供一個安心舒適的環(huán)境給居住者。除此之外，也需要合理布局建筑內(nèi)部的空間，將儲物程序簡化，并對設(shè)計風(fēng)格做出靈活調(diào)整，戶型不同設(shè)計理念也應(yīng)有所差別，并根據(jù)季節(jié)的變化將建筑內(nèi)容改變。按照多元化原則調(diào)整、分配建筑空間，把低碳理念的核心關(guān)鍵詞—簡約、靈活體現(xiàn)出來，創(chuàng)造出比空間本身更大的利用價值。

4.2 材料方面

目前，城市住宅建筑對一些高消耗與高污染的建筑材料使用得較多，由此便嚴重影響到了周圍的環(huán)境，也讓人們的生命健康安全受到極大的威脅。在建筑領(lǐng)域，有很多因素都會影響到用戶身體健康，所以一定要合理選擇建筑材料，對材料的綠色環(huán)保性能予以強調(diào)，在材料選擇方面必須保證無毒且環(huán)?！，F(xiàn)階段，我國住宅建筑框架所使用的材料主要為混凝土、鋼筋等，因而對這部分材料有非常大的需求量，過渡消耗資源的情況十分普遍。在進行住宅建筑施工過程中應(yīng)對環(huán)保效果佳的綠色建筑材料予以使用，所選擇的材料必須要滿足以下兩種特性，即能夠可持續(xù)利用、可回收利用，以有效保護環(huán)境、節(jié)約資源，比如只將鋼筋混凝土材料應(yīng)用到主框架中，把綠色環(huán)保材料應(yīng)用到非承重結(jié)構(gòu)中。秉承就近原則挑選材料廠家，以免在運輸過程中過多消耗材料，簡單來說就是要在剛開始設(shè)計時就應(yīng)考慮到當?shù)夭牧?。與此同時，在選擇建筑材料時必須滿足以下幾個要求，即低碳環(huán)保、可持續(xù)使用與可再次回收，以便延長低碳建筑的使用年限。具體來說，需做到以下幾點：第一，在選購建筑材料方面，應(yīng)嚴格審查多項內(nèi)容，包括材料質(zhì)量、材料使用壽命以及供應(yīng)商的生產(chǎn)資質(zhì)證明，防止采購的建筑材料質(zhì)量較差，存在較高的損耗以及會對環(huán)境造成較大的污染[6]。與此同時，負責(zé)采購的人員應(yīng)密切關(guān)注市場變化，選擇質(zhì)優(yōu)價廉的節(jié)能環(huán)保型材料，加強研究新型綠色材料，反復(fù)比較評估不同材料的環(huán)保性能。第二，由于在施工和材料運輸過程中，粉塵極易擴散，且在風(fēng)力的作用下，粉狀施工材料更容易大范圍的擴散進而導(dǎo)致粉塵污染產(chǎn)生，同時一些運輸肥料等也會嚴重傷害城市道路。所以，設(shè)計人員并秉承“就近取材”的原則來確定建筑材料，以免因長距離運輸而引發(fā)揚塵污染，又或是對道路造成較大的損害。第三，建筑施工過程中的污染多從鋼筋混凝土、粉塵狀砂石中而來，而這部分材料在制造、使用時也會產(chǎn)生諸多有害氣體，如甲醛和氡氣等，并導(dǎo)致粉塵污染，損害施工人員的身體健康。鑒于此，在進行建筑材料的選取時應(yīng)注意有毒氣體釋放量這一標準，堅持把綠色無害的循環(huán)材料作為第一選擇。

4.3 綠化方面

在建筑設(shè)計中合理設(shè)計綠化植物景觀，可使低碳效果更好，且植物本身就能夠?qū)厥覛怏w量降低，因此通過合理設(shè)計綠化植物景觀有助于低碳理念應(yīng)用價值的進一步提升[7]。

第一，屋頂綠化。設(shè)計人員在建筑屋頂種植植物，將一些綠色植物適當覆蓋在上面，如此既可把太陽輻射減弱，也可利用植物的光合作用對空氣予以凈化，使空氣中溫室氣體的含量有效減少。

第二，墻體綠化。針對墻體綠化同樣要合理配置植物，在墻體上大面積覆蓋綠色植物。夏季時，可借助聚集的植物外葉把陽光輻射減弱；冬季時則利用太陽直射將室內(nèi)溫度提高，讓室內(nèi)空間不再過于依賴保溫供熱系統(tǒng)，最終讓低碳效果成果達到。

第三，應(yīng)用固碳植物。在進行建筑設(shè)計時應(yīng)合理應(yīng)用固碳植物，通過合理搭配灌木、喬木將二者的固態(tài)能力提高。而在選擇植物時一定要把鄉(xiāng)土植物作為首選，這是因為鄉(xiāng)土植物的環(huán)境適應(yīng)性很強，且成本低廉，病蟲害減少，具有很強的先天性優(yōu)勢。

4.4 節(jié)能系統(tǒng)方面

在進行建筑設(shè)計時，為使低碳設(shè)計的基本要求得到滿足，應(yīng)需把關(guān)注點放在整個節(jié)能系統(tǒng)上，更高效的利用資源。目前，諸如保溫系統(tǒng)、資源循環(huán)利用系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、終端節(jié)能設(shè)計系統(tǒng)等幾種技能系統(tǒng)，均在建筑中應(yīng)用較多且也擁有相對成熟的技術(shù)。比如，在保溫系統(tǒng)設(shè)計中對外掛式保溫系統(tǒng)予以采用，這一方式一般是在外墻上直接貼、掛保溫材料，并將抗砂漿涂抹在上面，之后再把玻璃纖維網(wǎng)格布壓入就能夠成型，不但具有很強的美觀性也可起到很好的保溫效果，諸如巖棉、玻璃棉氈、聚苯板等都是集中使用頻率較高的節(jié)能型材料[8]。為讓低碳效果、節(jié)能效果更佳，現(xiàn)在的外掛式保溫系統(tǒng)往往對聚苯板使用得較多，這一材料具有良好的保溫性能和較強的防火性能，可將建筑內(nèi)部的溫度維持在一個適宜范圍內(nèi)，讓建筑不過于依賴熱能供應(yīng)，呈現(xiàn)出更為理想的低碳效果。

4.5 環(huán)保技術(shù)方面

在建筑設(shè)計過程中應(yīng)用環(huán)保技術(shù)可把低碳理念的價值充分突顯出來。借助先進的環(huán)保技術(shù)可更加合理的應(yīng)用資源，使周邊的生態(tài)環(huán)境得到保護，可以說其是現(xiàn)階段建筑行業(yè)發(fā)展中眾多保護性措施中最不能缺少的一項。

第一，在處理建筑垃圾方面，不再只采取焚燒或填埋的方式，而開始對垃圾再生技術(shù)予以利用，并借助菌嫁接法讓生物垃圾成為環(huán)保肥料。同時，需采用先進的技術(shù)消解產(chǎn)生與建筑施工過程中的白色垃圾，使之成為環(huán)保材料繼續(xù)發(fā)揮作用，實現(xiàn)垃圾的循環(huán)再利用。如此既避免了環(huán)境被污染，又把碳排放量降低了，在達到低碳效果的同時，讓經(jīng)濟效益大幅增加。

第二，由于我國處于溫帶以及亞熱帶區(qū)域的地區(qū)較多，常年擁有充足的光照，故為確保低碳設(shè)計效果的成功達到，就需合理應(yīng)用太陽能，通過太陽能發(fā)電來將建筑對電能的依賴降低，如此也可得到理想的低碳效果[9]。

5 結(jié)語

總之，現(xiàn)代建筑設(shè)計的一項重要理念就是低碳環(huán)保，其不僅貫穿于建筑設(shè)計的全過程中，還和建筑設(shè)計的各個方面密切相關(guān)。而只有基于節(jié)能降耗與資源再利用層面，認真思考存在于低碳建筑設(shè)計中的問題，方可確保低碳概念下的建筑設(shè)計成功實現(xiàn)，最終使人們切實感受到低碳生活的美好。所以，建筑師一定要將低碳理念充分滲透到現(xiàn)代建筑設(shè)計中，在學(xué)習(xí)低碳施工技術(shù)的同時將其較好的掌握，同時把先進的科學(xué)技術(shù)引進，立足于實際情況為人們打造一個舒適的生活環(huán)境，讓建筑設(shè)計的低碳環(huán)保以及美觀實用性得到最大程度的體現(xiàn)。