低碳概念下的建筑設(shè)計策略運(yùn)用

朱小芬

[摘要]：在物質(zhì)文化得到滿足的同時，人們的生態(tài)環(huán)保意識也日漸增強(qiáng)，隨著生存環(huán)境的惡化，也越來越意識到二氧化碳排放增加引起的全球氣候變暖對人體健康和居住環(huán)境方面的負(fù)面影響。因此，各行各界都在尋求更低碳排放的方式方法，而建筑行業(yè)是所有行業(yè)中能源消耗和碳排放量之最。因此，低碳理念在建筑行業(yè)中的引入獲得各界的廣泛認(rèn)可，低碳建筑應(yīng)運(yùn)而生。本文將從低碳建筑產(chǎn)生的背景和概念，以及低碳概念的應(yīng)用現(xiàn)狀、相關(guān)技術(shù)等方面分析低碳概念在建筑設(shè)計方面的策略運(yùn)用。

[關(guān)鍵詞]：低碳概念;建筑設(shè)計;策略運(yùn)用

一.低碳建筑的產(chǎn)生背景和概念

隨著二氧化碳猛烈增加的排放量，全球氣候的變化也越來越明顯，各類生物的生存形勢也越來越嚴(yán)峻。響應(yīng)政策和倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)生活，各行各業(yè)都以降低碳排放量為目標(biāo)。其中建筑行業(yè)就更是二氧化碳排放量大戶，以及建筑行業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)計建設(shè)方法所帶來的高成本、逐漸變差的居住體驗等都要求建筑設(shè)計理念和方案尋求轉(zhuǎn)型，以完成綠色低碳建筑項目的建設(shè)，取得節(jié)能技術(shù)的突破和創(chuàng)新，構(gòu)建起建筑低碳排放的體系，進(jìn)而形成建筑材料可循環(huán)持續(xù)發(fā)展的模式。加之低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求已經(jīng)得到越來越多的重視，而沒有綠色低碳內(nèi)容的項目或許就要被市場淘汰，因此，低碳建筑的實際應(yīng)用勢在必行。

低碳，主要是指通過調(diào)整各種生活方式和生產(chǎn)方式以達(dá)到較低的溫室氣體，主要是二氧化碳的排放量目的的一種選擇。低碳建筑即是將低碳概念運(yùn)用在建筑設(shè)計中，充分考慮建筑環(huán)境與施工建造以及建筑材料等方面，使得建筑物在從建造到使用廢棄的完全生命周期內(nèi)，能減少其中以碳?xì)浠衔餅橹鞯幕剂系氖褂?，提高各種物料的投入產(chǎn)出比，來降低二氧化碳在建筑物使用過程中的排放量。

二.低碳建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

低碳建筑在建筑界中并不是一個建筑新名詞，在日本建筑師看來，低碳理念早在20年前就開始在建筑界提及并踐行。歐洲近年流行的“被動節(jié)能建筑”，它不需使用人工能源僅利用室內(nèi)資源就可以達(dá)到人體正常生活所需，昭示著零耗能建筑已經(jīng)可以變?yōu)楝F(xiàn)實。如下圖中法國圣旺的零能源學(xué)校，不論是在選址布局、建筑環(huán)境還是太陽能光伏板的處理，都旨在實現(xiàn)“零能源消耗”的目標(biāo)。

低碳建筑是綠色建筑的另一方面的衍伸分支，前端體現(xiàn)，在我國，低碳建筑的思想也越來越受到重視。位于北京的當(dāng)代鴻運(yùn)房地產(chǎn)公司開發(fā)的MOMA系列在低碳、高舒適度建筑方面就走在了國人前列。還有2008年建成、2009年開放商業(yè)使用的，采用了日建設(shè)計集團(tuán)的“為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展建筑的100條策略”中全部技術(shù)的中央電視臺總部大樓，此電視臺高樓呈現(xiàn)了建筑界對環(huán)保建筑要求的所有最佳狀態(tài)。

縱觀以上案例，低碳概念在建筑設(shè)計中的運(yùn)用應(yīng)該體現(xiàn)在以下幾方面。

（一）低碳概念在建筑選址方面的應(yīng)用

低碳建筑旨在為使用者提供更為健康、舒適和節(jié)省資源的建筑物使用環(huán)境。一方面，在低碳建筑設(shè)計中，設(shè)計人員要從建筑用途、氣候條件等方面考慮建筑選址，要依據(jù)各種自然地理條件和社會人文，因地制宜，有效利用開發(fā)環(huán)境時所產(chǎn)生的自然資源，實現(xiàn)建筑材料就地取材，減少建筑材料的成本，同時還能降低建筑廢料的形成率。另一方面，建筑設(shè)計師在建筑規(guī)劃時對于建筑朝向的考慮，最好要保證落成時有良好的朝向，通風(fēng)遮陽最為適宜，其次還要關(guān)注建筑圍墻護(hù)欄等結(jié)構(gòu)的保溫暖和隔熱源的技術(shù)，以及要設(shè)計有利于自然風(fēng)流通的建筑上下層開口等，以期實現(xiàn)建筑被正常使用時需要的暖氣、涼風(fēng)、空氣流通等能源消耗的降低。

（二）低碳概念在建筑環(huán)境方面的應(yīng)用

任何建筑物都不是孤立存在的，它是以為人們的各種人文、社會、政治等活動提供舒適便捷的環(huán)境而存在的，建筑設(shè)計師在規(guī)劃建筑方案時還應(yīng)該考慮到建筑的目的，以及和周圍的環(huán)境融合會發(fā)揮怎樣的作用，不設(shè)計“雞肋”的建筑，能達(dá)到最初期望的理想目標(biāo)。注重區(qū)域共生，建筑落成后給該環(huán)境帶來的是積極作用。而在低碳概念引進(jìn)建筑設(shè)計中后，就要更注重建筑的綠化比例，不僅要保護(hù)周圍原生態(tài)環(huán)境，還要和周圍環(huán)境和諧共生。

（三）低碳概念在建筑選材方面的應(yīng)用

在建筑設(shè)計中將低碳概念落實在建筑材料中體現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保材料的選擇和利用。環(huán)保建材囊括：地板材料、建筑墻、墻壁裝飾、管道材料、油漆涂料和燈光照明等。設(shè)計人員在設(shè)計建筑時應(yīng)充分了解各類環(huán)保建材的用途和特性，以在設(shè)計方案時合理地安排建筑材料的使用。首先，要考慮預(yù)算，降低材料的浪費率;其次，要考慮材料對人體健康的影響，盡量選擇無毒無害的天然材料;最后，要從建筑材料的性能出發(fā)，考慮建造過程中材料的保存工作，最好能夠完整或更低折損率地度過建筑周期，使之能達(dá)到循環(huán)可持續(xù)使用的綠色目標(biāo)。

（四）低碳概念在空間設(shè)計方面的應(yīng)用

在低碳建筑中合理規(guī)劃空間，一是提高建筑內(nèi)部空間的使用率，增強(qiáng)建筑使用者的使用體驗和提高其的經(jīng)濟(jì)效益;二是提高建筑材料的利用率，減少建筑材料的浪費;三是充分利用風(fēng)速流動、水分分布和光影折射的知識原理，使得建筑物能夠自行調(diào)節(jié)合理的溫度和自然采光，以減少使用者對能源消耗電器的依賴，也可達(dá)到降低二氧化碳排放的目的。而對于整體的建筑設(shè)計，一要考慮周圍建筑群體的風(fēng)格和高矮面積，二要考慮當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃，使城市內(nèi)的空間得到充分利用的同時，還要使城市內(nèi)的建筑分布更合理和諧和有序。

三.低碳理念在建筑行業(yè)運(yùn)用中的相關(guān)技術(shù)

在上述方面運(yùn)用到的相關(guān)技術(shù)有：

（一）材料節(jié)能技術(shù)

門窗節(jié)能技術(shù)，節(jié)能門窗不僅是為了增加采光面積，還為了表現(xiàn)現(xiàn)代建筑透亮的特點，而且門窗節(jié)能不光要考慮材質(zhì)問題，還要考慮工藝水平。

外圍墻節(jié)能技術(shù)，在建筑使用的全周期中，由于外層的墻壁直接接觸戶外，導(dǎo)致其各單位圍欄結(jié)構(gòu)比起內(nèi)墻的熱損耗更大，所以，研發(fā)外墻的穩(wěn)固保溫技術(shù)也成為實現(xiàn)建筑低碳節(jié)能的重要一環(huán)。通過不懈對復(fù)合墻的研究和試驗，如今可以成熟運(yùn)用的技術(shù)有三種：外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和外墻夾層保溫。

房頂節(jié)能技術(shù)，是利用物理或生物生態(tài)手段來實現(xiàn)建筑低碳節(jié)能的目的。現(xiàn)今已實現(xiàn)的技術(shù)大致包括房頂保溫隔熱技術(shù)、平改坡技術(shù)、給屋頂通風(fēng)、在屋頂種植擴(kuò)大綠化的手段、給屋頂蓄水的技術(shù)等，還有其他靠智能或生態(tài)手段來實現(xiàn)目標(biāo)的新型技術(shù)。

（二）新能源的研究和開發(fā)

太陽能轉(zhuǎn)熱能技術(shù)、光電板墻將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)、不僅可以遮陽還能提供電能光電遮陽板技術(shù)、既能體現(xiàn)現(xiàn)代建筑特色又能采光的光電天窗技術(shù)、利用二氧化碳濃度來控制新風(fēng)量的智能技術(shù)，以及捕捉二氧化碳使之變?yōu)榻ㄖ牧系募夹g(shù)等。

四.結(jié)束語

低碳理念基于地球上有限資源的可持續(xù)性發(fā)展和維護(hù)生態(tài)健康而細(xì)化出來的。低碳概念在建筑設(shè)計中的運(yùn)用主要是為了追求建筑的生態(tài)化，第一，建筑能為人類提供舒適的室內(nèi)空間環(huán)境;第二，建造建筑時在自然資源的利用上，減少對環(huán)境的索求，要節(jié)約土地，而在選擇能源與材料時，要堅持盡量少使用不可再生資源、重復(fù)循環(huán)地使用可再生資源，或者用可生資源替代使用不可再生等有限資源的原則。第三，將建筑物的建造及落成后對環(huán)境的影響降到最低，主要是指將碳排放的量減到最低，過程中產(chǎn)生的有害有毒廢棄物能被妥善處置，避免廢棄物加重對周圍環(huán)境的光、聲和空氣污染。低碳建筑對建筑的要求不僅僅是建筑的使用過程，而是代表了建筑的整個使用周期，直至建筑被廢棄拆除。雖然低碳建筑在國內(nèi)已經(jīng)有實例，但中國低碳建筑的更廣泛推行和實施依舊還有一系列的技術(shù)層面的操作難題以及行業(yè)的發(fā)展還需要相應(yīng)的政策支持。而今低碳概念被運(yùn)用得越來越廣泛，建筑設(shè)計師身為建筑業(yè)中關(guān)鍵的一環(huán)，更應(yīng)充分了解并在建筑設(shè)計規(guī)劃中貫徹執(zhí)行低碳的概念，助力現(xiàn)代化綠色城市的建設(shè)。

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