低碳概念下的建筑設計策略運用

朱小芬

[摘要]：在物質文化得到滿足的同時，人們的生態環保意識也日漸增強，隨著生存環境的惡化，也越來越意識到二氧化碳排放增加引起的全球氣候變暖對人體健康和居住環境方面的負面影響。因此，各行各界都在尋求更低碳排放的方式方法，而建筑行業是所有行業中能源消耗和碳排放量之最。因此，低碳理念在建筑行業中的引入獲得各界的廣泛認可，低碳建筑應運而生。本文將從低碳建筑產生的背景和概念，以及低碳概念的應用現狀、相關技術等方面分析低碳概念在建筑設計方面的策略運用。

[關鍵詞]：低碳概念;建筑設計;策略運用

一.低碳建筑的產生背景和概念

隨著二氧化碳猛烈增加的排放量，全球氣候的變化也越來越明顯，各類生物的生存形勢也越來越嚴峻。響應政策和倡導綠色生產生活，各行各業都以降低碳排放量為目標。其中建筑行業就更是二氧化碳排放量大戶，以及建筑行業的傳統設計建設方法所帶來的高成本、逐漸變差的居住體驗等都要求建筑設計理念和方案尋求轉型，以完成綠色低碳建筑項目的建設，取得節能技術的突破和創新，構建起建筑低碳排放的體系，進而形成建筑材料可循環持續發展的模式。加之低碳經濟的發展要求已經得到越來越多的重視，而沒有綠色低碳內容的項目或許就要被市場淘汰，因此，低碳建筑的實際應用勢在必行。

低碳，主要是指通過調整各種生活方式和生產方式以達到較低的溫室氣體，主要是二氧化碳的排放量目的的一種選擇。低碳建筑即是將低碳概念運用在建筑設計中，充分考慮建筑環境與施工建造以及建筑材料等方面，使得建筑物在從建造到使用廢棄的完全生命周期內，能減少其中以碳氫化合物為主的化石燃料的使用，提高各種物料的投入產出比，來降低二氧化碳在建筑物使用過程中的排放量。

二.低碳建筑的應用現狀分析

低碳建筑在建筑界中并不是一個建筑新名詞，在日本建筑師看來，低碳理念早在20年前就開始在建筑界提及并踐行。歐洲近年流行的“被動節能建筑”，它不需使用人工能源僅利用室內資源就可以達到人體正常生活所需，昭示著零耗能建筑已經可以變為現實。如下圖中法國圣旺的零能源學校，不論是在選址布局、建筑環境還是太陽能光伏板的處理，都旨在實現“零能源消耗”的目標。

低碳建筑是綠色建筑的另一方面的衍伸分支，前端體現，在我國，低碳建筑的思想也越來越受到重視。位于北京的當代鴻運房地產公司開發的MOMA系列在低碳、高舒適度建筑方面就走在了國人前列。還有2008年建成、2009年開放商業使用的，采用了日建設計集團的“為實現可持續發展建筑的100條策略”中全部技術的中央電視臺總部大樓，此電視臺高樓呈現了建筑界對環保建筑要求的所有最佳狀態。

縱觀以上案例，低碳概念在建筑設計中的運用應該體現在以下幾方面。

（一）低碳概念在建筑選址方面的應用

低碳建筑旨在為使用者提供更為健康、舒適和節省資源的建筑物使用環境。一方面，在低碳建筑設計中，設計人員要從建筑用途、氣候條件等方面考慮建筑選址，要依據各種自然地理條件和社會人文，因地制宜，有效利用開發環境時所產生的自然資源，實現建筑材料就地取材，減少建筑材料的成本，同時還能降低建筑廢料的形成率。另一方面，建筑設計師在建筑規劃時對于建筑朝向的考慮，最好要保證落成時有良好的朝向，通風遮陽最為適宜，其次還要關注建筑圍墻護欄等結構的保溫暖和隔熱源的技術，以及要設計有利于自然風流通的建筑上下層開口等，以期實現建筑被正常使用時需要的暖氣、涼風、空氣流通等能源消耗的降低。

（二）低碳概念在建筑環境方面的應用

任何建筑物都不是孤立存在的，它是以為人們的各種人文、社會、政治等活動提供舒適便捷的環境而存在的，建筑設計師在規劃建筑方案時還應該考慮到建筑的目的，以及和周圍的環境融合會發揮怎樣的作用，不設計“雞肋”的建筑，能達到最初期望的理想目標。注重區域共生，建筑落成后給該環境帶來的是積極作用。而在低碳概念引進建筑設計中后，就要更注重建筑的綠化比例，不僅要保護周圍原生態環境，還要和周圍環境和諧共生。

（三）低碳概念在建筑選材方面的應用

在建筑設計中將低碳概念落實在建筑材料中體現在節能環保材料的選擇和利用。環保建材囊括：地板材料、建筑墻、墻壁裝飾、管道材料、油漆涂料和燈光照明等。設計人員在設計建筑時應充分了解各類環保建材的用途和特性，以在設計方案時合理地安排建筑材料的使用。首先，要考慮預算，降低材料的浪費率;其次，要考慮材料對人體健康的影響，盡量選擇無毒無害的天然材料;最后，要從建筑材料的性能出發，考慮建造過程中材料的保存工作，最好能夠完整或更低折損率地度過建筑周期，使之能達到循環可持續使用的綠色目標。

（四）低碳概念在空間設計方面的應用

在低碳建筑中合理規劃空間，一是提高建筑內部空間的使用率，增強建筑使用者的使用體驗和提高其的經濟效益;二是提高建筑材料的利用率，減少建筑材料的浪費;三是充分利用風速流動、水分分布和光影折射的知識原理，使得建筑物能夠自行調節合理的溫度和自然采光，以減少使用者對能源消耗電器的依賴，也可達到降低二氧化碳排放的目的。而對于整體的建筑設計，一要考慮周圍建筑群體的風格和高矮面積，二要考慮當地的城市規劃，使城市內的空間得到充分利用的同時，還要使城市內的建筑分布更合理和諧和有序。

三.低碳理念在建筑行業運用中的相關技術

在上述方面運用到的相關技術有：

（一）材料節能技術

門窗節能技術，節能門窗不僅是為了增加采光面積，還為了表現現代建筑透亮的特點，而且門窗節能不光要考慮材質問題，還要考慮工藝水平。

外圍墻節能技術，在建筑使用的全周期中，由于外層的墻壁直接接觸戶外，導致其各單位圍欄結構比起內墻的熱損耗更大，所以，研發外墻的穩固保溫技術也成為實現建筑低碳節能的重要一環。通過不懈對復合墻的研究和試驗，如今可以成熟運用的技術有三種：外墻內保溫、外墻外保溫和外墻夾層保溫。

房頂節能技術，是利用物理或生物生態手段來實現建筑低碳節能的目的。現今已實現的技術大致包括房頂保溫隔熱技術、平改坡技術、給屋頂通風、在屋頂種植擴大綠化的手段、給屋頂蓄水的技術等，還有其他靠智能或生態手段來實現目標的新型技術。

（二）新能源的研究和開發

太陽能轉熱能技術、光電板墻將太陽能轉化為電能的技術、不僅可以遮陽還能提供電能光電遮陽板技術、既能體現現代建筑特色又能采光的光電天窗技術、利用二氧化碳濃度來控制新風量的智能技術，以及捕捉二氧化碳使之變為建筑材料的技術等。

四.結束語

低碳理念基于地球上有限資源的可持續性發展和維護生態健康而細化出來的。低碳概念在建筑設計中的運用主要是為了追求建筑的生態化，第一，建筑能為人類提供舒適的室內空間環境;第二，建造建筑時在自然資源的利用上，減少對環境的索求，要節約土地，而在選擇能源與材料時，要堅持盡量少使用不可再生資源、重復循環地使用可再生資源，或者用可生資源替代使用不可再生等有限資源的原則。第三，將建筑物的建造及落成后對環境的影響降到最低，主要是指將碳排放的量減到最低，過程中產生的有害有毒廢棄物能被妥善處置，避免廢棄物加重對周圍環境的光、聲和空氣污染。低碳建筑對建筑的要求不僅僅是建筑的使用過程，而是代表了建筑的整個使用周期，直至建筑被廢棄拆除。雖然低碳建筑在國內已經有實例，但中國低碳建筑的更廣泛推行和實施依舊還有一系列的技術層面的操作難題以及行業的發展還需要相應的政策支持。而今低碳概念被運用得越來越廣泛，建筑設計師身為建筑業中關鍵的一環，更應充分了解并在建筑設計規劃中貫徹執行低碳的概念，助力現代化綠色城市的建設。

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