关于低碳建筑设计的措施分析

关于低碳建筑设计的措施分析

摘要：对低碳建筑的认识，我国目前还存在一些误区。本文就低碳建筑发展现状，设计策略及完善推广等问题进行了探讨。

关键词：低碳 建筑设计分析 一、低碳建筑发展现状

关于低碳建筑．比较普遍接受的定义是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内．减少化石能源的使用，提高能效，最终降低CO2排放量。建筑师对建筑、市镇以及它们在空间上的分布所做的决策对能否实现“可持续发展”而言至关重要，能源、原材料的消耗、碳排放水平等都将取决城市的发展模型。

二、低碳设计策略

⑴更多地考虑建筑的环境属性。在全球化背景下，建筑师们创造出一批具有可识别性的标志性建筑，一种可以于其所建造的环境的商标性建筑，但是也有建筑师始终关注在具体环境中解答问题，让建筑成为特定环境所创造出的物体。

⑵材料的多层次开发与高效利用①绿色建材的使用。建筑与装修材料、设备管材的生产和建设环节是建筑大量产生能耗和污染的环节。很多常用的建筑材料会对环境产生不利影响，如新鲜加气混凝土会散发氡气，人造板材有大量甲醛挥发。在我国城市化进程中，建筑大多采用钢筋混凝土结构，而水泥是高耗能、高污染、高CO2排放的建筑材料，每建成1m2的钢筋混凝土建筑，将产生300～400Kg的CO2，而且混凝土拆除物还会造成难以处理的废弃物。材料使用的不恰当在后期的使用和维护上带来很多的问题。因此，选用工业化成品或者可再生、循环利用的建筑材料，选取内含能源低的材料，是减少CO2排放，控制建设中、使用中和废弃后环境污染的一个有效途径。②材料的高效利用。首先，建筑与室内设计一体化，可以减少构成建筑这个系统的要素，减少不必要的材料损失与能耗。其次，充分利用材料的特性，将材料性能与建造紧密的结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系，比如自重轻、可再生的钢结构构件，便于现场拼装搭建，可以减少施工环节与施工周期，节约施工成本，减少施工现场的材料浪费，降低废弃材料形成的污染。采用纸管结构与集装箱构成的Papertainer Museum，考虑建筑拆除后的材料回收再利用，减少整体的生态影响

⑶建筑空间的高效利用。空间的高效利用可以降低总体的面积需求。对大量性的居住建筑而言，注重空间的充分利用，控制住房面积标准，必然降低建造的能耗。减少建造也是节约能源的有效手段。建筑空间再利用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，以及建筑随着时间的功能变更的可能性，既延长了建筑的使用寿命，又减少了建造量及建筑垃圾的产生，是降低建设费用、节省能源的途径。

⑷建筑形式与能源消耗。建筑的形式对建筑使用中的能耗有很大的影响。在规模、体量、建造年代等基本接近、采用相同的空调设备系统的情况下，由于内部空间、建筑形式、窗墙比等的不同，两栋建筑的能耗相差会将近一倍。因此，从建筑的形式设计出发控制建筑使用中的能耗，是一种简单有效的手段。①形式与气候相适应。中国文化总体上非常关注自然之道，从气候因素出发确定建筑的形式。传统的民居往往通过天井、庭院等形式改善室内的采光与通风。适宜的建筑形式，可以节约电能，减少对机械通风与空调系统的依赖，为人们提供更高的舒适感。窗是外围护结构中保温隔热的薄弱环节。公共建筑中玻璃幕墙大量采用，可开启窗扇的减少，在取得独特的造型及空间效果的同时带来了光污染，加大了能耗。因此，在满足采光的前提下，采用较小的窗墙比，采用中空隔热玻璃、铝制窗框及多种遮阳技术，对降低建筑运营中的能耗起到了重要作用。

在以人工照明为主的公共建筑中，将采光形式与功能空间有机结合，还可以取得独特的空间效果。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。选择合理的遮阳方式，可以改善建筑表皮对外部气候资源的利用，为建筑内部空间提供良好的气候环境。遮阳的手法有很多种，利用阳台、外廊等形体的凹凸变化形成的自遮阳、利用植物、建筑物之间相互遮挡遮阳、利用透光材料自遮阳、结合立面设计安装人工遮阳构件等，都是设计中可以考虑的方式。②墙体的构造形式与太阳能的利用。建筑物的墙体保温性能的好坏是影响建筑物节能指标的关键，是很多国家目前建筑节能开发的重点。墙体的颜色、材料、构造方式都会对建筑的能耗产生影响。随着新技术新材料的开发使用，建筑的外维护结构逐步从能量损失的系统变为吸收能量的系统。

⑸屋面的节能设计与构建立体绿化网络体系。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”。

三再生能源利用

⑴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，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。

⑵可再生能源的综合利用。在建筑全寿命周期内，充分考虑可以再生的非化石能源，包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等，满足建筑与环境之间的辨证关系。对太阳能的利用正在成为常规的能源利用手段。

⑶新技术开发①变废为宝的水体开发利用理念。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”。②建筑成为环境调节器。如果人工的建筑物在降低能耗、利用可再生能源的同时可以同步改善现有的自然环境，那将是一件两全其美的事情。

四低碳设计理念的推广及完善

通过法规的制定、专业机构的实施推进、经济杠杆的运用、设计师有目的的引导等手段进行低碳项目的推广，是行之有效的手段。一个理性的建筑设计过程加上一个具有延续性的环境性能评价过程，才能形成一个完整的循环。由评价提供的反馈信息最终可以转化为设计的优化策略。比如在新材料新技术的推广应用上，不能单纯的从感觉上判断节能的效果，而是通过一个有效的评价机制，获得科学的严谨的数据，从而从经济、环保等方面综合判断其应用价值。如太阳能光电转化装置，成本较高、回收期较长，在大量的居住性建筑中推广就较为困难。

五结语

低碳经济核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。中国的城市化、现代化进程还将持续很长的时间，只有选择节能减排的低碳发展模式，避免用孤立的眼光看待交通、污染、建筑、能源等问题，考虑整个生态系统的协同合作，建立建筑低碳排放体系，注重建设过程的每一个环节以有效控制和降低建筑的碳排放，并形成可循环持续发展的模式，才能有效解决城市发展中的各种问题。