李文婷

（中工武大設(shè)計研究有限公司湖北武漢　430070）

基于低碳理念的建筑設(shè)計應(yīng)對方法

李文婷

（中工武大設(shè)計研究有限公司湖北武漢430070）

隨著我國經(jīng)濟科技的蓬勃發(fā)展，建筑業(yè)市場不斷繁榮，隨之帶來的資源能耗以及碳的排放量與日俱增。因此人們逐漸開始意識到身心健康、低碳節(jié)能以及環(huán)境保護的重要性，并且將低碳概念也逐漸的引入到建筑設(shè)計之中。本文首先提出了低碳理念的重要性并且重點闡述了基于低碳理念下的建筑設(shè)計應(yīng)對方法，以期同行借鑒與參考。

建筑設(shè)計；低碳理念；策略

1　引言

現(xiàn)階段，對于能源的過度消耗已經(jīng)成為世界發(fā)展進程中的弊端，不合理利用資源進而導(dǎo)致了溫室氣體的排放成為世界性的難題，環(huán)境已經(jīng)逐漸影響了人們正常的生活水平。因此，低碳環(huán)保的現(xiàn)代建筑設(shè)計理念應(yīng)運而生，也是人們針對建筑設(shè)計所提出的要求，對于建筑業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有積極的影響。因此我們必須充分認識低碳理念建筑設(shè)計的重要作用，積極發(fā)展低碳經(jīng)濟，促進我國的可持續(xù)發(fā)展。

2　低碳理念在建筑設(shè)計的要求

目前位于低碳理念下的建筑設(shè)計需要充分考慮如下幾方面的因素：①節(jié)能，主要包括節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材以及節(jié)能等，并且盡量降低各項資源的消耗量；②減排，主要包括控制建筑物廢水、廢物、廢氣的排放量，以避免其對環(huán)境產(chǎn)生負面的影響；另外還要滿足人們的使用需求，確保其能夠為人們提供高效、舒適和健康的使用空間，進一步提高環(huán)境質(zhì)量。

2.1優(yōu)化能源配置

如今在低碳理念下，要求在建筑設(shè)計中提倡使用新型能源，比如輕烴、天然氣以及生物質(zhì)固體燃料等。同時還要改造升級傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，從而大大減少了碳的排放量，進而降低環(huán)境污染。比如可以充分開發(fā)風(fēng)能、太陽能等可再生資源，還可以對工業(yè)余熱等廢棄能源進行回收再利用。

2.2節(jié)約能源消耗

對于建筑圍護結(jié)構(gòu)考慮選取節(jié)能設(shè)計，用以減少采暖設(shè)備、空調(diào)所消耗的能源。同時在綜合利用自然通風(fēng)的原則上對空調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)整，以期更加合理的利用夏季主導(dǎo)風(fēng)向。另外還要盡量提高建筑物對自然通風(fēng)采光的利用率，并且使之達到最大；最后在綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件的前提下對建筑物進行平面形式設(shè)計以及總體布局。

2.3節(jié)約資源消耗

在選用建筑材料時首先應(yīng)考慮對于資源的合理處置以及高效使用，并且優(yōu)化其建筑結(jié)構(gòu)，盡量減少資源的浪費，從而滿足對于資源的可再生利用的要求。另外在建筑內(nèi)部嚴(yán)禁使用對人體有害的裝飾材料，對于油漆、石塊、石灰以及木材等需要檢驗合格后才能投入使用。

2.4創(chuàng)造健康的環(huán)境

建筑物應(yīng)滿足內(nèi)部空氣流動清新、暢通，采光充足同時濕度溫度適當(dāng)?shù)囊蟆Ｒ虼藶榱诉_到室內(nèi)熱環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)同時可以有效的減少室外氣溫波動對其的影響，所以必須合理限制供熱的間歇時間。

2.5與整體設(shè)計相協(xié)調(diào)

在進行建筑設(shè)計過程中，還要考慮當(dāng)?shù)氐奈幕厣珒?nèi)涵，并且需要根據(jù)不同類型的建筑特點，選用與之相適應(yīng)的新型節(jié)能技術(shù)，確保既能夠滿足低碳環(huán)保的要求，同時可以提升建筑所具有的各項功能，又能夠改善環(huán)境質(zhì)量以及建筑設(shè)計的文化品質(zhì)。

3　低碳建筑設(shè)計策略

低碳設(shè)計要求在整個設(shè)計、建造、使用以及廢棄環(huán)節(jié)都要做到低能耗、低污染、低排放，對于一個建筑物，在兼顧建筑的易拆除設(shè)計、可再生能源利用設(shè)計以及節(jié)約資源設(shè)計的同時來需要考慮建筑本身的耐久性設(shè)計。

3.1考慮建筑的環(huán)境屬性

目前全球化背景逐漸加強，設(shè)計師們設(shè)計出一批具有可識別性以及標(biāo)志性的建筑，一種可以與其所創(chuàng)造的環(huán)境相對獨立的標(biāo)志性建筑。一些建筑師能夠使得建筑成為環(huán)境所創(chuàng)造的物體，并且在具體環(huán)境中自始至終關(guān)注在該環(huán)境下需要解決的問題。

“空氣樹”對于應(yīng)對城市高溫環(huán)境以及解決都市空間環(huán)境的再循環(huán)都具有積極的影響?！皹洹蓖ǔ碚f由可再生的輕質(zhì)材料組成，其優(yōu)點是便于拆卸以及移動。“樹”的內(nèi)部，可以通過各種噴水管道和攀緣植物例如常忍冬、青藤等凈化空氣，大量的吸收二氧化碳。并且通過其冷卻系統(tǒng)使得其內(nèi)部氣溫可以下降使得較其他地方低8～12℃，因此可以大大減輕城市中心出現(xiàn)的熱島效應(yīng)，另外還可以為用戶提供避暑休閑場所。其特點是能耗上可以實現(xiàn)自給自足，并且其頂部安裝的太陽能電池板可以將產(chǎn)生的額外電量送至電力公司，同時其所獲利潤還可用于建筑維護（如圖1）。

3.2材料的高效利用

根據(jù)材料的特點對其加以充分利用也是低碳經(jīng)濟的重要措施，并且能夠?qū)⒉牧闲阅芎徒ㄔ炀o密的聯(lián)系起來。另外，建筑和室內(nèi)設(shè)計一體化，可以大大減少不必要的材料能耗和損失，同時可以減少組成建筑系統(tǒng)的因素。采用高性能、耐久性好、低材耗的新型建筑體系，比如自重輕、可再生的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其優(yōu)點是顯著減少施工環(huán)節(jié)以及施工周期，同時易于現(xiàn)場的拼裝及搭建，進而有效控制了施工現(xiàn)場的材料消耗，大大降低了施工成本，并且可以顯著降低廢棄材料造成的污染。例如使用紙管結(jié)構(gòu)和集裝箱組成的集裝箱住宅，充分考慮到了建筑拆除后進行的材料回收利用，從而對生態(tài)環(huán)境的整體影響降低到最?。▓D2）。

圖1　空氣樹

圖2　可回收的集裝箱建筑

3.3綠色建材的使用

建筑與設(shè)備管材的生產(chǎn)、建筑物的裝修以及建設(shè)是建筑過程中大量產(chǎn)生能耗與污染的環(huán)節(jié)。大多數(shù)的建筑材料通常來說都會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，比如人造板材伴隨著揮發(fā)出大量的甲醛，又如新鮮加氣混凝土通常會吸收大量的氧氣。在我國大多數(shù)城市中，建筑多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而水泥是高耗能排放、高污染、高二氧化碳的建筑材料，每建成一平方米的鋼筋混凝土建筑會產(chǎn)生300～400kg的二氧化碳。如果不恰當(dāng)?shù)氖褂貌牧?，就會在使用后期及維護上會產(chǎn)生許多問題。

3.4形式與氣候相適應(yīng)

建筑師柯里亞設(shè)計出可以伴隨氣候變化的建筑形式。在干旱的地區(qū)可以使用水體院落；在臨海濕熱的地區(qū)采用“管式”住宅，從而反映出了具有氣候性的建筑形象。剖面設(shè)計中通過應(yīng)用煙囪的拔風(fēng)原理，進而實現(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)微氣候的作用。合理的建筑形式，從而減少對機械通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的依賴，為用戶提供更高的舒適度。

門窗往往是外圍護結(jié)構(gòu)中保溫隔熱的薄弱地帶。公共建筑中通過選用玻璃幕墻，從而降低了可開啟的窗扇使用量，缺點是滿足了獨特的造型以及空間效果但是產(chǎn)生嚴(yán)重的光污染，從而使得能耗顯著增加。所以，在滿足采光的要求下，考慮選取中空隔熱玻璃、鋁制窗框和多種遮陽技術(shù)，通過采取較小的窗墻比，從而可以大大降低建筑運營過程中產(chǎn)生的能耗。

4　綜合利用可再生能源

建筑市場的低碳化經(jīng)濟建設(shè)還要依靠多種技術(shù)手段的保證。因此在高度節(jié)能設(shè)計時，發(fā)展利用可再生能源、新材料新技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)以及優(yōu)化能源利用方式等也具有重要作用。

4.1可再生能源的綜合利用

在建筑整個壽命周期過程中，可以考慮的再生能源有非化石能源，包括生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、海洋能等，滿足建筑和環(huán)境之間的辨證關(guān)系。太陽能正逐漸作為日常能源來使用。

4.2節(jié)能系統(tǒng)的選擇

一般說來不同地區(qū)的建筑能源消耗性存在差異，因此需要根據(jù)不同地區(qū)的特點考慮選用不同的能源利用方式。比如在北方城市中煤炭消耗在總能耗中占有很高的比重，因此必須大量縮減碳的排放，并且開發(fā)新能源的同時加強保溫設(shè)計。

5　結(jié)語

綜上所述，低碳經(jīng)濟的核心在于人類生存發(fā)展觀念、制度創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的根本性轉(zhuǎn)變同時伴隨能源技術(shù)和減排技術(shù)的創(chuàng)新。我國的城市化進程還有較長的路要走，因此我們要避免用孤立的眼光看待能源、污染、建筑、交通等問題，合理選擇節(jié)能減排的低碳發(fā)展模式，并且在建筑過程中合理控制建筑的碳排放，促進我國的可持續(xù)發(fā)展。

[1]郝靖欣，張希晨.持續(xù)發(fā)展與綠色建筑[J].時代建筑，1999（4）：37～39.

[2]李海鷗.探析高層建筑設(shè)計中的低碳設(shè)計理念[J].價值工程，2011（6）.

[3]張希晨.低碳概念下的建筑設(shè)計應(yīng)對策略[J].城市發(fā)展研究，2010（7）.

TU201.5

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1673-0038（2015）15-0001-02

2015-3-25

李文婷（1981-），女，中級，碩士，主要從事建筑設(shè)計工作。