低碳概念下的建筑設計應對策略

潘 利 云

(通號工程局集團有限公司，山西 太原 030099)

?

低碳概念下的建筑設計應對策略

潘 利 云

(通號工程局集團有限公司，山西 太原 030099)

在論述低碳概念對于建筑設計的重要性的基礎上，闡述了低碳設計的理念，針對缺乏環保理念、設計不夠科學、節能水平低等問題，提出了相應的應對措施，目的是不斷提高低碳技術在建筑設計中的應用水平。

低碳,建筑設計,可持續發展戰略，節能材料

1 低碳概念下建筑設計的重要意義

隨著國民經濟的不斷發展以及人民生活質量水平的總體提高，人們對于建筑設計的要求也越來越高。在保證居住、辦公等要求的基礎上，對于建筑本身的舒適度、安全度、環保等提出了更高的要求。傳統的建筑施工需要消耗大量的資源，建筑物投入使用后日常的使用過程中也消耗大量資源同時造成環境污染。

近年來，國家大力推行可持續發展的戰略，要求建筑設計行業在保證建筑質量安全的前提下不斷提高資源的有效利用率、減少環境污染、減少二氧化碳氣體的排放量，從而降低對大氣的污染及對整個人類生活環境的不利影響；節約能源、提升建筑物中照明、給排水、供熱、制冷等的運作效率，實現低碳建筑正逐步成為一種趨勢。低碳指的是在建筑設計的全流程中，包括規劃、選址、方案設計、施工建造、后期使用等，通過科學、合理的規劃與設計，在滿足建筑物與自然環境之間的協調關系的前提下，采用環保、低碳的材料進行施工，選用低能耗、環保的設備，保證施工期間的安全、環保，利用先進的技術提升建筑物的保溫、隔熱、通風、照明等性能，以減少建筑施工過程中和建筑物使用過程中的能耗，在確保建筑物滿足安全、舒適要求的前提下，減少能源消耗和污染排放。

本文在論述低碳在建筑設計中重要性的基礎上，對低碳概念下的建筑設計應對策略及措施進行了深入探討，目的是不斷提高低碳技術在建筑設計中的應用水平。

2 低碳設計理念

2.1 節約能源

低碳建筑的重要特點就是在設計、施工、使用過程中最大限度地節約能源，因此在進行建筑設計的過程中要通過使用先進的技術和材料，有效降低建筑能源的消耗。進行低碳設計必須從建筑物周圍的自然環境入手，從可持續發展的角度出發，使自然資源和低碳技術有機融合，充分、有效的利用建筑物所在地的氣候、地理條件。

2.2 節約資源

在建筑設計過程中還可充分利用現代化的節能材料，包括各種類型的保溫隔熱板、輕質高強砌塊、中空玻璃等，另外盡量采用環保材料、可二次回收利用的材料和本土材料等；這樣做一方面可降低建筑物使用過程中對資源的消耗，從而節約資源；另一方面可通過擴大實際有效使用空間等方式提高建筑物的利用率；還可以通過改進建筑物的給排水、照明、采暖性能等減少對資源的浪費，同樣達到了提高對可再生資源的利用率，節約能源的目的。

3 我國目前低碳建筑設計存在的問題

3.1 缺乏環保理念

目前，我國建筑設計的過程中對環保的理念重視程度還不夠，建筑承建商往往從追求利潤的角度出發，希望縮短工期、盡早投入使用以使資金盡快回攏。因此缺少對科學、環保的方案比選。例如：在原材料和設備的選用過程中，為了降低前期投資，減少成本而不選用節能環保價位相對較高的材料和設備。

3.2 設計的科學程度不夠深入

一些設計師雖然在設計過程中能夠重視低碳環保的要求，盡量提高建筑物主體結構、選用的材料等的低碳環保性能，但并沒有對整個設計方案進行科學、完整、系統性的評估，而且忽略了建筑物整體系統功能的低碳性，例如：給排水性能、采光照明性能、取暖或制冷性能等；例如：單純地對外墻進行低碳設計或針對建筑體的局部進行低碳設計；此種做法是不太科學的，所以目前建筑設計的整體科學程度還不夠深入。

3.3 節能水平低

與發達國家相比，我國建筑設計中的低碳、節能水平明顯落后。一方面缺乏知識水平高、經驗豐富的設計及施工技術人員；另一方面對于環保理念的認識還比較浮淺，在建筑設計技術中并沒有深入的作出一些切實可行、適合我國國情的實現低碳建筑的具體措施，節能環保的技術推廣速度比較慢；許多建筑設計在保溫節能方面尤其是關鍵性設計節點還一直采用圖集和固有的一

4 低碳概念下建筑設計的應對措施

4.1 建筑整體和外部環境的低碳設計應對措施

首先，要保證建筑物的選址合理，在選址過程中要保證建筑物與自然環境之間的協調關系，要充分考慮和有效利用自然環境的條件，從而在減少建造成本的基礎上提升建筑的品質、減少能源的消耗。選址過程中要充分考慮到地貌特征、氣候特點、周圍環境和水質土質等，要保證建筑物在使用周期內能夠維持合適的氣候條件，盡量延長建筑物的使用壽命，同時要保證不會對所在區域的生態環境造成破壞。

選址完畢后，可以通過改善建筑物周圍環境的方式創造低碳建筑所需要的外部環境。例如：通過建造樹木、開發綠地、開挖人工湖等方式改善建筑物的局部小環境，從而對建筑物起到防風防沙、降噪、減塵、調節環境溫度濕度等作用。圖1給出一個建筑設計的環境示意圖，該建筑所處在四季主導風向為東南方向，而且土質沙化現象比較嚴重的地理環境位置中。在起風后，風力較大，對整個建筑物造成的污染比較嚴重，而且破壞了整個建筑空間的外部環境，建筑物的舒適度明顯降低。因此在進行建筑規劃設計時，在建筑主體的東南方向人為地設計了多重綠化帶，目的是降低風沙對建筑物的影響，減少風力對于建筑物的破壞，從而改善建筑物環境的舒適度、保護建筑物，不僅低碳節能，而且也可延長建筑物的使用壽命。

4.2 建筑結構的低碳設計應對措施

建筑結構的低碳設計首先需考慮建筑主體結構保溫節能的要求，為了滿足建筑物的保溫要求，需要選擇保溫效果較好的材料，同時按照低碳建筑設計相關技術標準要求對材料的具體技術指標：導熱性、吸水性、容納量等進行嚴格的篩選比較；材料購置后需要安排專門的場所進行存放儲存，并在儲存過程中采取嚴格的保護措施，以避免材料受到損害；在施工過程中，也要嚴格按照要求和步驟進行操作，在必要的情況下可以先進行試安裝確定細節后再進行正式安裝。在建筑主體結構中可以進行屋面的綠化處理或進行倒置式屋面的設計。屋面綠化處理是指在屋面直接進行綠化施工，從而減小建筑物的能源消耗、減少溫室氣體的排放等；屋面倒置是指將防水層設置在保溫層的下方，而不是放置在保溫層與屋面的中間。

在溫度較高的區域可以通過遮陽系統的設計來降低整個建筑的溫度。遮陽系統具有環保、效能高的特點，不過對遮陽建筑的設計、施工、材料選擇等方面都有較高的要求。在遮陽設計的過

程中要充分考慮到建筑物所在地的氣候特點、房間朝向、房間使用要求等因素，根據綜合分析的結果進行設計，另外也要區分永久性遮陽還是臨時性遮陽的要求來確定設計方式和使用材料。永久性的遮陽裝置有活動式和固定式兩種，活動式的遮陽設計可以根據時間、天氣、氣候、季節的變化進行遮陽板的角度調解，在光照較少的冬季還可進行遮陽板的拆除。常用的遮陽材料包括鍍膜玻璃、低反射率膜玻璃等。

4.3 門窗等的低碳設計應對措施

目前，我國建筑物在使用過程中的能耗約40%是由于門窗所造成的，因此加強對建筑物門窗的低碳設計具有重要意義。在設計過程中，可以選用單三層玻璃。三層玻璃最外部為吸收層主要用于阻隔外部熱量進入建筑物，中間一層為空氣層，用于吸收穿透吸收層而進入的熱量，最內側為玻璃層，可以反射陽光。另外，在氣候炎熱的地區要對外墻窗戶進行遮陽處理，例如使用活動百葉窗等。

在建筑物窗戶的窗框部分可以使用新型的通風材料，在窗口底部增加了一道空氣流通的渠道，使室外的空氣能夠沿著流通渠道從窗戶底部上升至窗戶的頂部后再進入到室內，從而有效解決了窗戶直接進風、風速過快的問題，從而大大提升了人體的舒適度。

4.4 設計過程中節能環保材料的低碳設計應對措施

通過對建筑物進行節能照明設計，有效減少建筑物對電能的消耗。例如：可以根據聚光原理、利用傳導技術，使用光導管將照射到樓內的自然光反射到建筑物的地下室中，滿足地下室的照明需要。光導管中使用的是光導纖維，能有效地傳導自然光，滿足地下室或高層樓內的照明需要，從而節約電能。

在建筑物的墻體保溫方面分為外墻保溫、內墻保溫及內外混合保溫等方式。如果僅對內墻進行保溫處理，會在內墻中增加保溫材料，會占用室內的有效空間，使墻體存在開裂的風險；但是如果采用復合外墻的操作方式，使用聚氨酯等保溫材料效果會好許多。所以，設計中應采用節能保溫材料的設計技術方案比選措施，使低碳設計理念得到更深入的應用。

5 結語

低碳、環保、節能是建筑設計的發展趨勢，在建筑設計過程中要高度重視低碳方案的設計、節能材料的應用，不斷提高資源的有效利用率、降低能耗。本文在論述低碳在建筑設計中重要性的基礎上，分析低碳設計的理念，對低碳概念下的建筑設計應對策略及措施進行了深入探討，希望給我國低碳建筑設計的發展提供參考。

[1] 曹 冀.談低碳概念下的建筑設計應對策略[J].建筑工程技術與設計,2015(32)：169-170.

[2] 寇佃娟.低碳概念下的建筑設計應對策略論述[J].建材發展導向，2016,14(9):134-135.

[3] 靳政隆.低碳概念下的建筑設計應對策略[J].城市建設理論研究,2014(15)：81-82.

On counter-strategy of architectural design based on low-carbon concept and its measures

Pan Liyun

(CRSCEngineeringGroupCompanyLtd,Taiyuan030099,China)

Based on the importance of the low-carbon concept on the architectural design, the paper illustrates the idea of the low-carbon design, and points out the counter-measures according to the insufficient environment-friendly idea, less scientific design, and low energy-saving, so as to improve the application of the low-carbon technique in the architectural design.

low-carbon, architectural design, sustainable development initiative, energy-saving materials

1009-6825(2017)17-0171-02

2017-03-22

潘利云(1978- )，女，工程師

TU201.5

A