淺談低碳環境下的綠色建筑設計

李丹

【摘 要】近年來，我國建筑行業技術發展十分迅速，建筑項目增多，尤其是高層的建筑越來越多，在空間上利用更加充分，功能性更強，在建設環節中建筑的施工階段能耗十分大，建筑能耗逐漸成為居民能源消耗的主體。如何設計低碳環保的綠色建筑，解決現代建筑節能的問題，是建筑行業要不斷研究的課題。

【關鍵詞】低碳；綠色建筑；環境

在傳統的建筑工藝條件下，建筑規模的迅速增長伴隨著資源的大量消耗和環境的嚴重破壞。而當今社會的發展，要求建筑在滿足人們使用需求的條件下，還要在其能源消耗上降低能耗，逐漸要求建設綠色建筑，對用水、用電、綠化等方面實現環境的優化。

一、節能減排潛力大

根據能源研究所的統計研究，如果把建筑能耗全部電能、熱量折算成電量消耗，建筑能耗占到全社會總能耗的三分之一。在現代建筑中，越是大型的、綜合功用的建筑能耗越大，超大型建筑能占到總建筑耗能的70%以上，其中包括生產型建筑、公共設施建筑。而從全國總體來看，生產與公共設施建筑在資源消耗與環境保護方面只有損害沒有保護，急需在低碳節能、處理廢水廢氣、保護周邊環境上多下功夫。

在城市化進程加速的今天，各類建筑面積飛速的增長，其耗能幅度成倍增大，在我國已有的建筑中，從設計理念、結構和材料使用都比較傳統，傳統的建筑沒有進行能源節約的設計，且隨著建筑的使用，電器的增多，其能耗排放都要高于現代建筑，因此，進行技術升級的空間很大。同時應該看到，節能減排實施方面，效果也不好，對于政策的落實或是節能減排硬件的使用還做的不到位。在節能減排的意識上，從生產到生活，人們意識不強，節能減排的措施掌握的還較少，而對于每個人來說，一些節能降耗、保護環境的措施易于執行，只要提高思想意識，就能大幅度的改善建筑的環保問題。我國各級政府十分重視“節能減排”工作，而建筑的節能改造，就是政府的中心工作，所以，節能工作的推進形勢向好，建筑的節能減排潛力很大。

二、建筑節能技術概述

根據現代優秀建筑的技術研究可以了解到，建筑節能、環保技術有如下方式：一是通過設計，強化綠色建筑理念，進行節能改造。通過對建筑物的綠色設計創新，或者在建筑已有結構中使用先進的節能材料，使得建筑物能耗顯著降低，資源利用率相應提高，環境進一步受到保護。通過設計的改變和已有建筑的改造，效果十分明顯。二是在建筑物中利用可再生能源，實現建筑項目的優化。目前采用較多的可再生能源有太陽能、地熱、風能、生物能等，這些能源合理的利用，環保又節約成本，是長遠且生態的節能方法，是未來節能的主要思路。三是改善已有建筑的通風、取暖、空調系統的設計。大型建筑的空調與取暖是建筑的最主要耗能部分，因此，優化建筑的通風與取暖管道敷設，提高熱能使用效果，減少因溫度變化帶來的建筑物的電器損耗，最大效率的利用溫度，進而實現建筑節能，提高效果。四是建立智能型樓宇。利用信息自動化手段實現建筑使用的智能控制和建筑使用能源的有效利用是當今建筑節能的新趨勢。通過電子計算機信息技術對大型建筑各個系統自行自動調節控制，可以減少人力，并達到有效的節能目的。

三、低碳環境下的綠色建筑設計方法

（一）建筑的外觀設計中的節能因素

建筑的朝向、構型、窗戶、屋頂等方面的設計都對耗能產生影響。第一，對于建筑物的朝向設計，原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。第二，體型，如何合理地確定建筑形狀，必須考慮本地區氣候條件，冬、夏季太陽輻射強度、風環境、圍護結構構造形式等各方面的因素。應權衡利弊，兼顧不同類型的建筑造型，盡可能地減少房間的外圍護面積，使體形不要太復雜，凹凸面不要過多，避免因體形復雜和凸凹太多形成外墻面積增大而提高體形系數，以達到節能的目的。第三，窗的設計與建筑節能。現代建筑的窗戶較大，大窗是現代建筑美觀設計的趨勢，然而，大窗設計不利于室內溫度的調節，尤其是冬季不利于保溫，夏季室內溫度上升加快，側面加大了空調暖氣的使用頻率，增加了建筑的能耗。第四，屋頂綠化設計。屋頂綠化設計是一項很理想化的設計，且從暢想到實踐已經改良了很多次，屋頂綠化經過多年的技術改進，已經成為了現代建筑的節能標志，屋頂綠化不但能改變環境與生態，還能在保溫與生活用水的利用上給建筑提供很大幫助。

（二）建筑內部形式的節能因素

無論是大型公共建筑、生產設施，還是民用生活建筑，其功能決定了能源的消耗與對環境的影響，在內部結構方面也各有特點。因此，內部構造的設計很大程度上決定了建筑的節能情況。首先，建筑內部通道設計，內部通道是人們進入室內空間的必經場所，內部通道更是通風、空氣交換的重要場所，內部通道也是管道交錯、線路敷設、水流通過的通道，熱量在此進行交換，水流從這里流過。由此，內部通道設計是電器使用、廢水處理的重要場所。其次是大空間場所設計。大空間場所消耗能源的速度更快，電器使用的效率更低，不容易做好節能工作。例如大廳設計，如何做好大廳空調放置、通風設計、取暖設備設置，需要設計者具備較高的專業水平，如果安排得當，能夠大大節省電力與材料。第三，是室內的空調管道設計，空調設計不但要顧及到空調送冷，還要顧及到熱交換，在大空間的公共建筑中，不只是將空調管道建在上方，還要考慮采用地面送冷，要考慮到風口穿過樓板將風送至中庭，這種不增加能耗的送冷，也能提高人的舒適度。第四，要考慮到空間的劃分。例如會議室和辦公室的安排，特別要注意冷氣泄露的問題。要將空調房間集中設置，上下對齊。對溫濕度要求相近的房間宜相臨布置，屋頂應有良好的隔熱措施。

（三）建筑材料選擇的節能因素

材料在建筑行業中一定程度上代表了時代的科技發展水平。成本低、效果好的材料是建筑企業所青睞的，然而當今社會人們對環境的要求更好，對健康材料、環保材料的選擇占到了絕對大的比重，因此，選擇材料對于環保十分重要。

首先是框架選擇，以鋼結構為例，鋼材為可回收利用材料，在建筑拆除后鋼結構框架可以回收，因此，鋼結構的應用本身就節省了資源。在結構上，鋼結構大大降低了梁高，節省了空間。

第二，窗戶的用材，同朝向的雙層窗的節能率必然比單層窗更加節能。窗戶設計的時候盡可能選用斷熱橋鋁合金窗或塑鋼窗，少用或者不用單玻彩鋁窗、單玻推拉塑鋼窗。雖然初期成本較高，但隨著節能效率的提高，其耗能的減小，保溫效果的提高，從其電費的節省來講，很快就能收回。

（四）建筑內的功能設計的節能

第一，配電系統設計。對于配電系統，在配電系統電壓等級的確定上，應選用較高的配電電壓深入負荷中心。選用高效低耗變壓器，應該使變壓器的實際負荷接近設計的最佳負荷；可考慮設專用變壓器，以降低變壓器損耗；負荷線路路徑盡量短，以降低線路損耗。

第二，電氣設計。對于照明，應盡可能地選擇高光效光源即常說的節能燈泡。對于空調，要進行空調位置的優化設計，要將空調的制冷制熱效果發揮到極致。

第三，給排水設計。公共建筑的用水是資源節約的重要一環，其原則就是做到自動控制，現在的感應設備與節水設備都較為先進，只要在設備上因地制宜的采用正確方式，就會在節約上取得很好的效果。

第四，可再生能源的利用。對于風能、太陽能的利用在我國的大城市的高層建筑上都已經開始運用，其中利用風洞發電、利用太陽能蓄電的裝置在很多公共建筑上都能見到，有效的利用了空間和可再生能源，大大節約了電能和熱能。

參考文獻：

[1]葉祖達.綠色建筑的市場化：經濟效率與成本效益分析[J].住區，2015（01）.

[2]鞠鵬艷.創新規劃設計手段 引導北京低碳生態城市建設——以北京長辛店低碳社區規劃為例[J].北京規劃建設，2011（02）.

[3]彭震偉.“一帶一路”戰略對中國城市發展的影響及城市規劃應對[J].規劃師，2016（02）.