低碳節能建筑設計理念淺議

【摘 要】近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高以及城市化建設進程的加快，為建筑業的發展提供了有利條件，各類建筑工程隨之增多。與此同時，建筑能耗問題日益彰顯。在我國建筑能耗約占總能耗的45%左右，而且該數字還在不斷上升。據調查，近幾年內新建的建筑，僅有不到5%采取了相應的節能措施，這與我國低碳節能的發展戰略極不相符。因此，必須在建筑設計中重視低碳節能設計理念的應用。基于此點，本文首先闡述了建筑低碳節能設計的重要性，進而分析了低碳節能建筑的設計原則，并在此基礎上提出低碳節能設計理念在建筑設計中的具體應用。

【關鍵詞】建筑；低碳節能；設計理念

我國地大物博、人口眾多，在能源消耗上較之其他國家要大很多。目前，我國能耗總量已經位居全世界第二。擺在我們面前的能源問題已經十分嚴峻，節能降耗已經刻不容緩，建設低碳節能型建筑顯得尤為重要。基于此點，應從建筑低碳節能的設計理念著手，一方面可以有效地緩解我國建筑能耗過大這一壓力，另一方面還可以解決建筑的環境污染問題。本文就低碳節能建筑設計理念進行淺談，僅供參考。

1 建筑低碳節能設計的重要性

1.1 有利于降低能耗

建筑在建設及投入使用后會產生出大量的污染物。而低碳節能型建筑和現有建筑相比，能夠有效地降低能耗70%以上，對于能源節約有著極其重要的現實意義。因此，建筑設計過程中必須重視低碳節能設計。

1.2 有利于環保

伴隨著人們生活水平的不斷提高，其為滿足自身居住的舒適度，很多用戶都安裝了空調機組。而空調在工作過程中，不僅能耗較高，同時還會生成一些有害物質，如氮氧化和物以及二氧化硫等，這些物質既污染環境，又不利于人體健康。低碳節能建筑則可有效地減少空調的使用，從而降低了空調帶來的負面影響，有利于節能環保。此外，以往的建筑僅僅是在建造的過程中，考慮環保問題，對于建筑投入使用及未來廢棄拆除等方面環保問題則常常被忽視，而低碳節能建筑將環保設計理念貫穿于建筑初始直至拆除的全過程，這樣不僅有利于當代的環境保護，同時也是對下一代負責的一種體現。

1.3 有利于新建筑美學的產生

通常情況下，普通建筑多是以商品化的生產技術為主，由此建造出的建筑具有一定的產業化及標準化模式，從而使得全國各地的建筑體貌特征均較為類似，嚴重過缺乏自身風格。而采取低碳節能設計理念建造出來的建筑，因需要結合本地自然環境、氣候條件和地域文化等因素，使得建筑風格彰顯出本地化色彩，新的建筑美學也隨之產生。低碳節能型建筑使人們在居住時，既能體驗到新的建筑美感，又可以健康舒適的居住，可謂是一舉兩得。

2 低碳節能建筑的設計原則

在進行低碳節能型建筑設計時，應遵循以下幾點原則

2.1 因地制宜設計原則

由于低碳節能型建筑在設計過程中，應結合建筑所在地區的自然環境以及氣候特點等因素，所以該原則中“地”主要是指建筑所處地區的氣候條件。具體來講就是南北方建筑的差異，南方屬于炎熱、多雨氣候，北方則是冬、夏分明。針對于不同地區的建筑，在進行低碳節能設計時，應充分考慮氣候特點后選擇適宜的建筑型式，千萬不能依樣照搬，忽視氣候條件這一影響建筑節能的關鍵因素。

2.2 超前性設計原則

就當前的建筑節能設計標準而言，其對于建筑圍護結構的熱工性能要求較低，這一規定遠遠無法達到建筑的舒適性要求。我國的建筑在興建之初，其使用年限一般確定為50年，在如此之長的使用年限中，建筑的熱工性能會逐漸降低，加之原有的熱工性能標準也相對較低，從而很難保證建筑節能。因此，必須在建筑設計過程中，采取超前性的設計原則，尤其是夏季炎熱、多雨的南方城市，應提高建筑圍護結構的熱工性能指標，這樣才能夠真正做到低碳節能。

3 低碳節能設計理念在建筑設計中的具體應用

3.1 建筑采光低碳節能設計

在進行建筑設計時，只有選擇合理的采光角度，才能確保建筑物獲得充足的光和熱。就我國所處的地理位置而言，其位于北半球之上，陽關照射的角度決定了建筑朝向應面南背北。這樣的設計能夠使建筑夏季所受的熱輻射降低，并增加冬季陽光照射的時間。并且我國大多數地區夏季的季風走向以東南向為主，采取南向布局有利于夏季放熱以及冬季保溫，這對于降低能耗起著較為明顯的作用。另外，雖然增添綠化設置能夠有效地改善熱環境，但在綠化設計時必須充分考慮采光的要求，盡可能不要遮擋建筑正常的陽光照射角度。以北京奧運村微能耗幼兒園為例，其在采光設計方面運用了較為先進的日照分析軟件，并以模擬結果為依據進行建筑整體布置，該設計使建筑得到了充分的陽光照射，節能效果較為明顯。

3.2 建筑墻體節能設計

建筑墻體節能設計是低碳節能建筑設計中較為重要的環節之一。墻體節能設計應盡可能選擇新型的節能材料，如EPS絕熱模塊、加氣混凝土等。同時在比較容易產生熱橋效應的位置上，應采取苯板保溫處理，以此來降低由熱橋效應引起的熱損失。對于外墻飾面可采取淺色系涂料或進行植物覆蓋綠化，進而降低夏季陽光的熱輻射，減少空調的使用時間。

3.3 門窗低碳節能設計

建筑設計中，節能外窗的設計和窗型的選擇應按照建筑所處的環境、氣候特性等加以確定。同時應對外窗進行斷熱處理，以此來降低外窗的熱傳導率。外窗的氣密等級應按照國家有關標準進行確定。另外，窗墻比設計以及外窗的朝向設計也比較重要，在具體設計中，可根據各地區的實際情況進行確定。

3.4 環保型綠色建材的應用

在建筑的興建及裝飾過程中，通常會用到大量的設備管材、裝潢材料等，這些材料的生產和使用是造成建筑能耗及污染的主要因素之一。如人造板材中含有大量的甲醛、加氣混凝土則會會發出大量的氡氣等，此類物質和氣體的產生均會對環境造成極大程度的污染。現階段，我國建筑主要采用的一般都是鋼混結構，在該結構中，水泥的使用量所占的比重較大，而水泥是高污染、高能耗、高二氧化碳排放量的一種建筑材料，據有關資料顯示，每平方米的鋼混建筑，大約能夠產生出400kg左右的二氧化碳，并且混凝土廢棄物還是一種較為難以處理生成物，其也會對環境造成很大程度的污染。為了體現低碳節能的設計理念，在建筑材料的選擇上，應以可再生、循環利用的建筑材料為主，以此來降低二氧化碳排放量，這是減少建筑材料對環境污染最有利的措施之一。

在我國的黃土高原地區，建筑的圍護結構主要以黃土混入麥草和蘆葦等物質加工而成，用這種材料制成的土坯磚造價僅為混凝土的20%，以其作為建筑圍護結構能夠使室內環境更為舒適，而且材料加工過程不需要進行煅燒，對環境污染相對較小，另外，該材料還可以循環使用，經加工處理后，也可作為肥料用于農業生產當中。對于室內裝潢材料的選用上，可借鑒日本零排放住宅中采用的消石灰壁紙，這種材料在調解室內濕度上有明顯的效果。自汶川地震以后，有人提出了“再生磚計劃”，所謂“再生”就是利用已經破碎的建筑材料為骨料，并摻入絞碎的麥秸作纖維，然后繳入適量的水泥和啥加工成輕質砌塊。該砌塊屬于環保材料，并且因其就地取材，使得成本較低，加之對廢棄物的再利用，達到了降低環境污染的目的。

3.5 太陽能與建筑一體化設計

太陽能與建筑一體化主要是指將各種太陽能設備與建筑結合在一起，使之形成一個有機的整體，通過太陽能集熱器等設備，代替建筑原有的屋面保溫層，這樣的設計不僅能夠消除太陽光熱效應對建筑的影響，同時還避免了因重復投資帶來的成本增加，這種形式將會成為未來低碳節能型建筑設計中的主流趨勢。如廣州某高層建筑就是采用的太陽能與建筑一體化設計，該建筑在投入使用后，通過太陽能熱水補充了建筑15%的能耗，在電能方面每年大約可節省30%的能耗，節能效果顯著。

4 結論：

總而言之，我國建筑的能耗及碳排放量問題日益嚴峻，為了緩解這一壓力，必須大力發展低碳節能型建筑。在進行建筑設計時，設計人員應充分將低碳節能的設計理念運用到建筑設計當中，并加大低碳節能新技術、新材料的研究和開發，只有不斷堅持低碳節能的設計理念，才能使我國未來的建筑真正成為低碳節能型建筑。

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