低碳節能建筑設計和綠色建筑的生態節能設計

摘要：當前，社會經濟的快速發展，使能源消耗迅速增加，我們賴以生存的地球面臨嚴峻的能源危機以及環境問題，人們從單純追求發展的思想中覺悟，積極研發新技術，主動的去改善我們面臨的能源危機以及環境惡化問題。建筑作為與人類文明發展密切相關的行業，同樣面臨著全球環境變化而引發的各種挑戰，綠色建筑設計的研究與實踐是建筑師的重要任務之一。

關鍵詞：低碳節能；綠色建筑；規劃策略；設計方法

1、低碳節能建筑與綠色建筑

“綠色建筑”是一個包羅萬象的概念，是一場有關建筑與環境之間關系的討論，是在建筑的全生命周期內，最大限度地節約資源（節能、節水、節地、節材），保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑追求人與環境的協調，在最少的資源消耗，最小的環境影響下，追求最好的環境營造1。

工業革命之前，由于技術水平的限制，人類發展對環境的影響有限，自工業革命以后，人類對自然的無節制索取，使環境的破壞日益嚴重，氣候變暖、霧霾、酸雨以及能源危機使人們逐漸認清了環境保護的重要性，“綠色建筑”的概念由此產生，幾十年來，人們主動探索，尋求解決環境問題的答案，先后出現了“節能建筑”“生態建筑”“低碳建筑”等概念。

2、綠色建筑的低碳規劃策略

我國的綠色建筑，涵蓋兩個層面的問題，首先是城市層面的規劃策略。

2.1低碳生態城市規劃設計的安全格局

構筑區域及城市生態安全格局，首先需要對區域及城市的生態要素進行識別，通過對這些要素的識別，確定保留的自然斑塊和若干重要控制點，并對其進行保護，把建設過程對生態系統的影響降到最小。

2.2低碳生態城市規劃設計的空間格局

城市空間格局及土地利用是城市規劃的重要內容，將低碳減排的目標融入到城市的用地布局中是綠色建筑城市層面中的重要策略。首先，要發展合理的城市形態，宏觀的城市形態分為：核心城市、星形城市、衛星城市、線性城市、多中心網絡城市。多中心是最適合的城市“低碳”發展的模式。這種模式在空間結構上，可以根據各城市的歷史及定位靈活確定密集區或疏散區，并且有條件用高速軌道鏈接。在環境和生態方面，在網格中可以有村莊、農田等大片空間，對局部氣候具有良好的調節作用，可以緩解熱島效應。

2.3低碳生態城市規劃設計的生態格局

根據城市的生態分布，調整生態布局，分級劃定生態控制線，防止城市建設無序蔓延而危及城市生態系統安全，實現城市可持續發展。

2.4低碳生態城市規劃設計的交通系統

建立區域性公共交通，推進低碳城市空間結構模式。在總體規劃階段，以公交網絡的規劃引導開城市的發展方向，同時大力發展軌道交通，兩者結合。

經濟全球化的深入發展及電子商務的發展，使城市物流網絡越來越重要，這就要求科學布局物流園區和物流設施，注重交通樞紐與城市干線的銜接，形成區域物流網。

倡導低碳出行，倡導清潔能源交通，推進自行車及城市步行的慢行系統促進資源節約型、環境友好型社會的發展。

2.5低碳生態城市規劃設計的能源規劃

通過節能手段，減少能源需求，降低大氣污染；帶動相關產業發展，增加更多的就業機會；提高可再生能源利用率，優化能源結構，促進經濟發展和社會進步；實現能源階梯利用，保障能源供給量，美化城市環境。

實現節水、控制城市水土流失和水澇、減輕城市排水和處理系統的負荷，減少水污染和改善城市生態環境；減少新水的取用和不必要的排放，提高人民群眾生活用水的質量。

2.6低碳生態城市規劃設計的固廢資源規劃

垃圾排放減量：最大限度的避免廢棄物排放，減少生產加工新材料帶來的資源和能源消耗和環境污染。

垃圾分類收集：減輕垃圾的處置負擔

垃圾處理和利用：減少生活垃圾處理量和二次污染影響。

3、綠色建筑的節能設計方法

綠色建筑的內涵豐富，涉及面廣。而降低能耗始終是綠色建筑設計的核心內容之一，建筑耗能在國民經濟耗能中所占比例巨大，因此降低建筑耗能成為綠色建筑設計的首要任務。也是綠色建筑在第二個層面上所要解決的重要問題。建筑師一定要提前介入項目的前期，并實時跟蹤，使建筑師的美學設計更加有的放矢。

3.1建筑節能技術

建筑的節能設計要注重可持續技術策略與建筑的功能、空間和形式進行整體化考慮，避免各種技術的簡單堆砌。因地制宜地選擇低碳策略，將建筑的空間體驗和形式表現積極結合。采取生態的策略，積極的對建筑外部環境加以回應，通過結構體系的優選、外圍護結構的節能措施的設計、室內環境的控制、能源系統的優選來降低建筑的能耗。

建筑的節能設計可以分為被動式和主動式。被動式技術包括：充分利用自然通風的空間布局，天然采光與可調節外遮陽，圍護結構優化（包括實體維護結構及玻璃等通透的維護結構），地道通風技術、雨水回收與生態景觀相結合、可循環材料利用，本土材料利用等。主動式技術包括：太陽能光伏發電系統、太陽能光熱系統、生物質鍋爐地暖系統、生態友好型排水系統、綠色照明、用于室內外環境的智能控制系統，能源管控系統。上述二者的二元結合，以被動式技術為主導、結合主動式技術的可持續策略與建筑的一體化設計，目前已有可取的實踐經驗。

3.2BIM技術在綠色建筑設計中的應用

綠色建筑的全生命周期強調的是在整個建設和使用流程上對環境負責和提高資源使用效率，包括：選址、場地改造、建造、運行、維護、翻新和拆除。主要由信息過程和物質過程組成，而由于管理水平的有限，目前情況常常會出現各個階段不能完全銜接順暢，經常會出現信息傳達重復、錯誤、缺失的情況，伴隨而來的是各種返工而造成浪費。

BIM技術是以三維數字技術為基礎，集成了工程項目各種相關信息的工程數據模型，它涵蓋了完整的信息，不僅只是幾何形狀描述的視覺信息，還包含大量的非幾何信息，如材料的強度、性能、傳熱系數、構造造價、采購信息等，它重新整合了建筑設計的流程，涉及到建設項目全生命周期的管理，可以實現項目基本信息管理、進度管理、質量管理、投資控制管理整合，通過管理和利用數據，挖掘數據的潛力，發揮其決策支持功能。BIM作為一種全新的理念，涉及從規劃、設計理論到施工、維護技術等一系列創新和變革，是建筑業信息化的發展趨勢。

4、結論

綠色建筑是一項綜合的科學體系，是一項龐大的系統工程，需要各系統的高度協同，需要強大的技術支持做后盾，在實踐中，要以促進可持續發展為理念，以具體問題為導向，在不斷地紓解矛盾的過程中，尋求發展和進步；在追求美學品質、空間品質的同時，力求做到對環境友好，與自然和諧共處。

參考文獻：

[1]綠色建筑概念及其發展現狀 黃獻明 P2 2014/11