建筑设计中的低碳概念

赵全亮

摘要：从上世纪80年代开始，建筑节能技术的探究在我国已盛行。近几年，低能耗、低污染为基础的“低碳生活”越来越受到人们的关注。随着工业化、现代化、城市化的加速发展，我国建筑能耗占总能耗的比例已超过40%，建筑节能已势在必行。

关键词：建筑设计；低碳

一、低碳建筑设计内涵

低碳建筑设计的内涵即应用科技手段生产出的建筑节能技术与产品的结合，用先进的节能建筑设计技术，把建筑耗能降低到最低，减少对矿物燃料的消费和依赖，尽量选择环保建筑材料，做到对环境的保护，能源的不浪费，进而减少二氧化碳的排放，创造出低耗节能低碳舒服的空间。

二、低碳建筑设计措施

2.1因地制宜，多考虑环境因素

不管自然环境如何，建筑物都不能以破坏环境为代价。更大限度的利用地域地形进而减少工程施工量，对所在地区的风向、光线等加以利用，减少建筑使用中的资源消耗。让建筑物成为特定环境的产物。

西班牙女设计师Belinda·Tato创作的“空气树”是用可再生材料组成，针对城市高温环境，使城市空间环境再循环和周围环境相呼应，人工环境参与到自然环境中，降低能耗，环保舒适。

2.2设计中对材料的合理利用

低碳建筑设计中应用节能环保材料减少后期建筑能耗。其次，充分利用材料的特征和性能，设计中把建筑建设和材料性能结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑體系，降低废弃材料形成的污染。

2.3合理把握有效的建筑空间

建筑空间再利用（reuse）是建筑进入良性循环的有效手段，是城市发展的契机。户型设计中考虑空间的灵活可变性，以及随着时间的推移建筑功能的有效性，在延长建筑的使用寿命的同时减少建造量及建筑垃圾的产生，这是减少建设成本、节省能源的有效途径。

2.4建筑形式与能源消耗

①形式与气候相适应

合理的建筑样式，可以节约电能，减少对通风系统和空调系统的过分依赖，为人们提供更多的天然的舒适。窗是外围护结构中保温隔热的薄弱环节。光线充足的前提下，用小一些的窗墙比，采用中空隔热玻璃、铝制窗框及多种遮阳技术，降低建筑建设过程中的能源消耗。造型多样的遮阳设施设计在改善建筑热工性能的同时对立面的可塑性帮助也不小。遮阳设计中多考虑建筑物互遮、植物遮阳、建筑物凹凸自遮阳等形式完成。

②墙体的构造形式

建筑物节能指标的关键是建筑物的墙体保温性能的优良，墙体的颜色、材料、构造方式都会对建筑的能耗产生影响。

2.5屋面的低碳设计

大阪的NambaPark是办公与购物一体的建筑物。楼层与花园巧妙结合的“峡谷”理念，打破了室内外的空间界限，使冰冷的商业空间”活”起来。每天在生长的植物每天都给建筑物一个变化，给人以全新的体验。

蓄水、架空、覆土种植屋面是目前比较常见的屋面的保温隔热设计的方式。屋面绿化与墙体垂直绿化相结合，在美化建筑、充分利用雨水、遮挡东西向日晒的同时，水分的蒸发还可以净化空气，调节屋面及室内温度，缓解城市“热岛效应”。

三、可再生能源的综合利用

建筑的低碳化发展建设依赖于多种技术手段。在高度节能设计的同时，优化能源利用方式、发展可再生利用能源、新技术新材料的开发与应用，也是很关键的因素。

3.1节能系统的选择

建筑的能源消耗性存在地区差异性，应该根据不同地区的特点采取不同的能源利用方式。比如北方城市采暖能耗在总能耗中所占比重较高[12]，对煤炭的消耗也最大，就需要考虑在加强保温设计的同时寻求开发新的替代能源，大量缩减碳排放。南方城市对电能的消耗比较高，在加强隔热、遮阳设计同时，采用能耗低的电气设备，考虑建筑的通风与地冷的利用。改善城市的能源结构，尽量使用清洁能源，是当前建筑低碳设计的必然趋势。

3.2可再生能源的综合利用

风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等可再生能源应该在建筑物寿命期内贯穿始终，满足建筑与环境之间的协调关系。如上海世博会中国馆的屋面系统就安装了太阳能电池方阵，为一些设备系统和展厅照明提供电力。

3.3水系统的设计

面对全球水资源的缺乏问题，将节水策略应与水环境系统设计有机结合起来。

室外的铺装注意水体的循环、蒸发、吸收利用，减少热岛效应；考虑水的分类使用、循环使用与节水设计，加强水体处理应用于景观、灌溉用水，降低城市耗水量，从而降低城市污水处理的能耗，减少污水排放对水源的污染，达到节能减排的目的。

利用非传统水源，将污水“变废为宝”。在天津公馆项目上成功应用“污水源热泵空调系统”，实现冷暖及生活热水的三联供，且该系统不产生任何废渣、废水、废气和烟尘，环保效益显著。

四、住宅类建筑设计中高科技的应用——IDP设计模式

目前，大多数传统建筑设计中的设计模式，方案阶段基本上是唯一的建筑师参与，后续设计，专业往往是零散的，只有一些与所提供的信息基本的互动，为生态节能建筑这项艰巨的工程设计，这种设计方法显然是不称职的方案，因为许多技术系统的相应考虑，否则很难在以后的设计中加入，并需要专业的密切协调。

针对这一现状，从国外引进，具有国际经验的“一体化设计”（IDP），这一概念的概念，无论是在方案初始阶段，有一个设计的生态节能的专业人员介入，考虑规划，建筑，结构，能源系统，暖通空调和其他因素的影响，初步的生态节能方案，并在随后的建筑，景观规划，结构，暖通空调，给排水，电力和建筑控制架构，室内设计和其他各专业的设计集成密切合作，建设自身的特点和区域自然资源和环境的深入分析，根据气候特点和产品的需求，结合高科技和尖端产品，以专业的有机整体，形成一个一套可行的适当的，有机的生态系统内部能量连接。在这个过程中，一个非常重要的方面是建筑设计的整体能量平衡系统，使用先进的计算机软件系统，为未来的室内和室外的热功率环境的建设，能源平衡仿真，为未来的建设，施工，暖通深化专业的设计，以提供准确的依据。

五、结语

在我国发展低碳经济的背景之下，大力推动建筑绿色低碳发展。我们应时刻保持节能意识，致力于低碳经济的发展，全力搞好建筑节能工作，创造健康，舒适，高效的的生活环境。

参考文献：

[1]《坚持科学发展观实现中国特色的建筑节能》，王成华，《中国发展》2010.1

[2][英]布赖恩·爱德华兹著，周玉鹏，宋晔皓译.可持续性建筑[M].北京：中国建筑工业出版，2003：41-78.

[3]贾冬婷.马德里馆：一栋屋，一棵树[J].三联生活周刊，2010（2）：70-74.

[5]郝靖欣，张希晨.持续发展与绿色建筑[J].时代建筑，1999（4）：37-39.