簡析低碳建筑設計方法對比的探討

丁霄靈

常州市武進建筑設計院有限公司

簡析低碳建筑設計方法對比的探討

丁霄靈

常州市武進建筑設計院有限公司

隨著我國社會的向前發展，低碳理念已深入人心，人們在關心建筑物使用價值的同時，越來越關注能源損耗方面的種種問題。當前時代賦予建筑業更高的要求，即如何盡可能的降低建筑物的能源損耗和碳溢出量，這已成為時代為建筑設計者提出的更崇高的命題。國內外當前已有不少專家對其進行了相關的研究與實驗，根據記錄在冊的相關科研檔案進行研究，總結當前現有的建筑設計方案，可主要分成四大類，分別是依據數學模型的建筑個性模擬設計、單一成分設計、構建評估機制設計和聯合分類學設計。

低碳建筑設計方法比較研究

眾所周知，在建筑物的設計過程中，低碳節能能力的高地與建筑設計有著直接的關系，在建筑物進行圖紙的繪制過程中，對如何融入低碳節能進行充分考量，不僅能從根本上控制建筑物的能源損耗，更能控制二氧化碳等氣體的排放量。因此，國內外相關領域的專家對建筑物所選用的原材料低碳節能效果極其相關設計方案進行了研究和探索，并得出了具有突破性的進展。重點可根據相關理論依據、工藝、思維方式、技術手段等特點分為四大類型，希望通過這些針對性的分析，能幫助建筑設計者選擇實用性更高、更科學合理的方案，幫助建筑節能減排。

1、依據數學模型的建筑個性模擬設計

針對建筑設計過程中相關建筑信息不全或更改性較強的建筑設計效果十分顯著。通過構建數學模型，在多媒體軟件平臺進行整合設計，為建筑設計形成節能技術依據。這一設計方法的研究者以暖通空調領域的相關研究者居多，我國的建筑業指明專家夏春海和朱穎欣在2009年對這一設計進行了深入的研究并總結出十分具有參考價值的珍貴資料。這在建筑學設計參考資料中奠定了模擬工藝節能編制的基本框架和完整的運作機制，并根據方案的模擬運算模型相關性能和標準進行了深入研究，為建筑設計及相關信息的確定、節能運算都提供了理論參考。類似的相關研究不勝枚舉，此類設計最特殊的地方在于其精確度。從抽象的數學計算模型的構建到多媒體軟件平臺的計算參與，對建筑性能進行精確的模擬，這不僅是能在計算機上精準計算建筑的相關光、熱、風等種種性能，更能對多種設計方案進行對比篩選。但這種設計也尤其不足之處： 一是雖然能簡化操作步驟，但在研究過程中可選的理論模型與實際情況相比及其簡單和抽象，使計算結果與實際情況也不盡相同； 二是這種設計研究犯法與建筑師的設計可能存在偏差，建筑設計前期，建筑師會對其性能、空間、形式等進行平衡設計，而這種以模擬計算為主的方法雖然十分靈活易于修改，但對于時間來講仍無法適應建筑師的思維變化。

2、單一成分設計

單一成分設計，即從建筑的某一節能成分要素著手，將其確定為設計中的重點影響成分，并圍繞其開展建筑設計。2007 年，陳飛教授在相關資料中介紹了建筑物格局、形態、空間表現、節能構成與自然資源轉化等影響研究，從客觀的角度評價了其中運用的技術手段，并從建筑的形態和相應處理手段著手，為建筑的節能設計提供強力的理論支撐。2013 年，同濟大學謝振宇教授也在文獻資料中提出根據高層建筑風環境形成機理而對建筑環境的有海影響，通過多媒體軟件進行模擬，從形態上改善的理論依據和相關可行性對策。在崇尚低碳環保的今天，已有大批的建筑工作社和設計者將這一理念融合到實際建筑設計工作中，將其作為基本工作理念和根本宗旨。這種設計的優點在于將建筑物的二氧化碳排放與相關設計要素緊密結合起來，并作為切入點展開設計。在建筑設計的使用過程中，建筑物形態固然需要特定的技術進行支撐，并與周圍環境進行適應和融合，才能讓自然環境、建筑工程、建筑形態之間構建起本質性的鏈接，將低碳節能與建筑外觀建立起強有力的銜接，加以建筑專家設計者的獨特思考。這種設計的不足之處在于，單一關注某一方面的要素成分，極易忽略或根本無法從整體上評估建筑物碳排放量及其相互作用效果。

3、節能策略設計

結合單一成分設計的缺陷，節能策略設計則更加能夠充分考慮影響低碳節能的種種設計，并構建成設計手法集。關于此類的研究具有代表性的便是美國布朗與得開的相關研究，他們認為建筑的外觀形式能夠對能量的使用形成極大影響，因此在設計過程中不應忽視，文章還從建筑物的構建、組團、被動式系統等進行了分析與對策總結。不僅如此，國內外相關專家也都針對這種設計方式進行了研究，其特點可主要概括為： 以建筑設計中的策略為主要研究目標，針對低碳節能的設計核心進行犯法和策略上的歸納與整理，從而建立健全以全面布局開始，到細節處理相結合的策略總集合。這種設計的共同點是從建筑的節能目標出發，尋求建筑形式的最佳表現，這種設計的相關研究成果具有十分重要的參考價值。但是，這種設計同樣存在著不足，建筑的形式固然可以自由設計，但設計師在設計的過程中不得不考慮多方因素的作用，不僅是對節能低碳這一單方面，更應考慮文化底蘊、經濟發展、審美要求、使用者福利、相關規劃等種種影響與作用。設計師需要在這些要素之間權衡利弊，尋求低碳節能效果與其他要素之間的完美平衡，旨在將低碳節能發揮最大的功效。

4、構建評估機制設計

標準和相應的評估機制能真正指導設計的發展。這種設計方法能通過測評協助設計設進行高效的低碳建筑設計，也能幫助設計者了解并明確設計方向。國內外相關標準不僅相同，但其共同點是通過完整的評測體系的構建，形成建筑工程成果的可量化評估機制。但這種設計方法過多關注設計后的性能評價，且測評過程十分繁瑣，需要相關的技術人員來進行。

結語

建筑的設計固然是為人類服務，但當今社會的建筑設計不僅僅局限于服務于人類，更應注重結合社會、文化、經濟、節能燈相關要素來進行設計。這些設計要素與人們的生活息息相關，共同影響著建筑設計方案的形成。在建筑設計的過程中，總體設計階段意義重大，它能決定建筑整體的能源消耗和使用性能等，而建筑的施工設計與初步設計等都需要以此作為基礎進一步優化與完善。建筑設計中低碳理念的融合和體現，不僅是當代社會進步的標志，也是人們生活中可持續發展觀的具體體現。

［1］孫保偉.關于低碳建筑設計方法的比較研究［J］.門窗，2015，07（07）：148.