低碳概念下的建筑设计策略运用

朱小芬

[摘要]：在物质文化得到满足的同时，人们的生态环保意识也日渐增强，随着生存环境的恶化，也越来越意识到二氧化碳排放增加引起的全球气候变暖对人体健康和居住环境方面的负面影响。因此，各行各界都在寻求更低碳排放的方式方法，而建筑行业是所有行业中能源消耗和碳排放量之最。因此，低碳理念在建筑行业中的引入获得各界的广泛认可，低碳建筑应运而生。本文将从低碳建筑产生的背景和概念，以及低碳概念的应用现状、相关技术等方面分析低碳概念在建筑设计方面的策略运用。

[关键词]：低碳概念;建筑设计;策略运用

一.低碳建筑的产生背景和概念

随着二氧化碳猛烈增加的排放量，全球气候的变化也越来越明显，各类生物的生存形势也越来越严峻。响应政策和倡导绿色生产生活，各行各业都以降低碳排放量为目标。其中建筑行业就更是二氧化碳排放量大户，以及建筑行业的传统设计建设方法所带来的高成本、逐渐变差的居住体验等都要求建筑设计理念和方案寻求转型，以完成绿色低碳建筑项目的建设，取得节能技术的突破和创新，构建起建筑低碳排放的体系，进而形成建筑材料可循环持续发展的模式。加之低碳经济的发展要求已经得到越来越多的重视，而没有绿色低碳内容的项目或许就要被市场淘汰，因此，低碳建筑的实际应用势在必行。

低碳，主要是指通过调整各种生活方式和生产方式以达到较低的温室气体，主要是二氧化碳的排放量目的的一种选择。低碳建筑即是将低碳概念运用在建筑设计中，充分考虑建筑环境与施工建造以及建筑材料等方面，使得建筑物在从建造到使用废弃的完全生命周期内，能减少其中以碳氢化合物为主的化石燃料的使用，提高各种物料的投入产出比，来降低二氧化碳在建筑物使用过程中的排放量。

二.低碳建筑的应用现状分析

低碳建筑在建筑界中并不是一个建筑新名词，在日本建筑师看来，低碳理念早在20年前就开始在建筑界提及并践行。欧洲近年流行的“被动节能建筑”，它不需使用人工能源仅利用室内资源就可以达到人体正常生活所需，昭示着零耗能建筑已经可以变为现实。如下图中法国圣旺的零能源学校，不论是在选址布局、建筑环境还是太阳能光伏板的处理，都旨在实现“零能源消耗”的目标。

低碳建筑是绿色建筑的另一方面的衍伸分支，前端体现，在我國，低碳建筑的思想也越来越受到重视。位于北京的当代鸿运房地产公司开发的MOMA系列在低碳、高舒适度建筑方面就走在了国人前列。还有2008年建成、2009年开放商业使用的，采用了日建设计集团的“为实现可持续发展建筑的100条策略”中全部技术的中央电视台总部大楼，此电视台高楼呈现了建筑界对环保建筑要求的所有最佳状态。

纵观以上案例，低碳概念在建筑设计中的运用应该体现在以下几方面。

（一）低碳概念在建筑选址方面的应用

低碳建筑旨在为使用者提供更为健康、舒适和节省资源的建筑物使用环境。一方面，在低碳建筑设计中，设计人员要从建筑用途、气候条件等方面考虑建筑选址，要依据各种自然地理条件和社会人文，因地制宜，有效利用开发环境时所产生的自然资源，实现建筑材料就地取材，减少建筑材料的成本，同时还能降低建筑废料的形成率。另一方面，建筑设计师在建筑规划时对于建筑朝向的考虑，最好要保证落成时有良好的朝向，通风遮阳最为适宜，其次还要关注建筑围墙护栏等结构的保温暖和隔热源的技术，以及要设计有利于自然风流通的建筑上下层开口等，以期实现建筑被正常使用时需要的暖气、凉风、空气流通等能源消耗的降低。

（二）低碳概念在建筑环境方面的应用

任何建筑物都不是孤立存在的，它是以为人们的各种人文、社会、政治等活动提供舒适便捷的环境而存在的，建筑设计师在规划建筑方案时还应该考虑到建筑的目的，以及和周围的环境融合会发挥怎样的作用，不设计“鸡肋”的建筑，能达到最初期望的理想目标。注重区域共生，建筑落成后给该环境带来的是积极作用。而在低碳概念引进建筑设计中后，就要更注重建筑的绿化比例，不仅要保护周围原生态环境，还要和周围环境和谐共生。

（三）低碳概念在建筑选材方面的应用

在建筑设计中将低碳概念落实在建筑材料中体现在节能环保材料的选择和利用。环保建材囊括：地板材料、建筑墙、墙壁装饰、管道材料、油漆涂料和灯光照明等。设计人员在设计建筑时应充分了解各类环保建材的用途和特性，以在设计方案时合理地安排建筑材料的使用。首先，要考虑预算，降低材料的浪费率;其次，要考虑材料对人体健康的影响，尽量选择无毒无害的天然材料;最后，要从建筑材料的性能出发，考虑建造过程中材料的保存工作，最好能够完整或更低折损率地度过建筑周期，使之能达到循环可持续使用的绿色目标。

（四）低碳概念在空间设计方面的应用

在低碳建筑中合理规划空间，一是提高建筑内部空间的使用率，增强建筑使用者的使用体验和提高其的经济效益;二是提高建筑材料的利用率，减少建筑材料的浪费;三是充分利用风速流动、水分分布和光影折射的知识原理，使得建筑物能够自行调节合理的温度和自然采光，以减少使用者对能源消耗电器的依赖，也可达到降低二氧化碳排放的目的。而对于整体的建筑设计，一要考虑周围建筑群体的风格和高矮面积，二要考虑当地的城市规划，使城市内的空间得到充分利用的同时，还要使城市内的建筑分布更合理和谐和有序。

三.低碳理念在建筑行业运用中的相关技术

在上述方面运用到的相关技术有：

（一）材料节能技术

门窗节能技术，节能门窗不仅是为了增加采光面积，还为了表现现代建筑透亮的特点，而且门窗节能不光要考虑材质问题，还要考虑工艺水平。

外围墙节能技术，在建筑使用的全周期中，由于外层的墙壁直接接触户外，导致其各单位围栏结构比起内墙的热损耗更大，所以，研发外墙的稳固保温技术也成为实现建筑低碳节能的重要一环。通过不懈对复合墙的研究和试验，如今可以成熟运用的技术有三种：外墙内保温、外墙外保温和外墙夹层保温。

房顶节能技术，是利用物理或生物生态手段来实现建筑低碳节能的目的。现今已实现的技术大致包括房顶保温隔热技术、平改坡技术、给屋顶通风、在屋顶种植扩大绿化的手段、给屋顶蓄水的技术等，还有其他靠智能或生态手段来实现目标的新型技术。

（二）新能源的研究和开发

太阳能转热能技术、光电板墙将太阳能转化为电能的技术、不仅可以遮阳还能提供电能光电遮阳板技术、既能体现现代建筑特色又能采光的光电天窗技术、利用二氧化碳浓度来控制新风量的智能技术，以及捕捉二氧化碳使之變为建筑材料的技术等。

四.结束语

低碳理念基于地球上有限资源的可持续性发展和维护生态健康而细化出来的。低碳概念在建筑设计中的运用主要是为了追求建筑的生态化，第一，建筑能为人类提供舒适的室内空间环境;第二，建造建筑时在自然资源的利用上，减少对环境的索求，要节约土地，而在选择能源与材料时，要坚持尽量少使用不可再生资源、重复循环地使用可再生资源，或者用可生资源替代使用不可再生等有限资源的原则。第三，将建筑物的建造及落成后对环境的影响降到最低，主要是指将碳排放的量减到最低，过程中产生的有害有毒废弃物能被妥善处置，避免废弃物加重对周围环境的光、声和空气污染。低碳建筑对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程，而是代表了建筑的整个使用周期，直至建筑被废弃拆除。虽然低碳建筑在国内已经有实例，但中国低碳建筑的更广泛推行和实施依旧还有一系列的技术层面的操作难题以及行业的发展还需要相应的政策支持。而今低碳概念被运用得越来越广泛，建筑设计师身为建筑业中关键的一环，更应充分了解并在建筑设计规划中贯彻执行低碳的概念，助力现代化绿色城市的建设。

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