低碳概念下的建筑設計應對策略分析

李彥婷

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

建筑設計過程中應對節能控制引起重視，降低建筑對資源的消耗，使建筑能夠符合低碳標準，滿足當代建筑設計的重要趨勢。低碳是衡量建筑設計質量的重要指標，需要對低碳設計方案進行完善，對建筑設計過程進行全面掌握，確保建筑設計方法的有效性。在低碳概念的作用下，使建筑的功能與結構更加的完善，在很大程度上促進的建筑設計質量的提升。

1 低碳概念下建筑設計的重要性

1.1 優化建筑美學特征

在低碳概念下，需要將美學要素融入到建筑設計中，對建筑的外觀進行完善，使其具有一定的觀賞性。建筑設計具有多樣化的結構，需要結合自然環境的要求，對建筑進行合理安排，為建筑提供良好的節能環境，使建筑能夠自然融入空間。建筑設計過程中，需要考慮到建筑的風格特點，建筑的風格將會影響到節能效果，為此，對建筑風格設計應引起重視。可通過運用新型的節能環保材料使建筑達到自平衡的狀態。例如在設計時充分考慮建筑的開窗位置、大小、形狀等，在達到自然通風采光的同時，提高建筑的美學特征，使建筑設計能夠將低碳與藝術相結合，保障建筑具有完善的外觀[1]。

1.2 降低建筑耗能水平

耗能是建筑需要面臨的首要問題，應對建筑采取節能設計措施，對建筑的能耗進行控制，將能耗狀況控制在較低水平。低碳設計是節能控制有效形式，可以降低建筑的能源消耗，使低碳理念的應用更加的深入。傳統建筑在夏季時需要通過空調對室內進行降溫，這將會造成電能的消耗。通過合理對建筑空間進行設計，提高室內的通風降溫條件，可使室內的溫度能夠下降3～6℃。通過這種方式，降低空調的使用，達到節約能源的目的。冬季時建筑通過供暖設備來維持室溫，這將消耗較多的煤炭資源，導致空氣中二氧化碳含量增加。為此，需要做好建筑的保溫工作，在外墻中使用保溫材料，增加墻體的熱阻降低墻體的傳熱系數，使建筑室內外溫度的傳遞減緩，實現對建筑的保溫作用。室內保溫效果提高后，能夠降低供暖設備的能源消耗，進而降低二氧化碳的排放量。

1.3 打造舒適居住環境

在低碳概念下，建筑環境將得到優化，使建筑更適合人類居住，建筑空間的利用更合理。建筑具有綠色節能的特定后，能夠為人體的健康提供保證，使人們在心態上得到放松。而且，對環境條件的改善，可使室內具有良好的通風狀態，提高氣體交換的能力，保證室內空氣的清新度，讓空氣中的病菌能夠及時排放到室外。尤其是在新冠疫情的影響下，建筑低碳設計顯得更加重要，通過低碳設計可以對疫情起到一定的防范作用，促進人體健康水平的提高。許多建筑均采用環保型材料進行設計，降低了有害物質對人體的影響，使室內空氣更加健康，防止了苯、醛等對人體的危害。為了提高建筑綠化水平，可注重綠化植物的使用，利用庭院、天井、內院、種植屋面等形式對建筑進行綠化，起到空氣凈化作用，保障建筑的低碳設計效果。

2 實現低碳建筑設計目標需采取的應對策略

2.1 合理選擇建筑地址

建筑工程開展前，需要合理對地址進行選擇，確保建筑能夠處于開闊、明亮的環境，具有節能設計的條件。在陽光充足的條件下，可以將陽光作為室內溫度的來源，保障冬季情況下室內環境的溫暖，使室內具有良好的熱源條件。當光照條件較好時，采用太陽能熱水器供熱，降低加熱設備對能源的消耗，符合低碳節能的特點。良好采光條件還能降低室內照明設備的使用，具有節約電能的作用。需要注意的是，陽光照射對室內具有一定的影響，室內的光線過度明亮，對人的視覺造成一定程度的阻礙。在保證室內光照充足的情況下，要避免陽光對室內的直射，減少室內的光污染，進而起到低碳節能的效果[2]。

2.2 采用節能環保材料

對建筑材料進行選擇時，需要以節能環保材料為主，防止建筑材料對環境造成影響，使人體能夠維持健康的狀態。對普通建筑材料而言，往往存在著甲醛超標的情況，對人體健康的影響較為嚴重，長期處于甲醛環境下將會對黏膜造成損傷，甚至誘發致癌的風險，對人體危害嚴重。采用節能環保材料，可以防止材料中存在有害物質，對材料的危害進行控制采用節能環保材料進行施工，還可提高建筑的綠色化水平，節能環保材料包含各個方面，如保溫材料：有外墻保溫及飾面系統（ELFS）、建筑保溫絕熱板系統（SIPS）、隔熱水泥模板外墻系統（ICFS）等，這些節能環保材料在滿足保溫需求的同時，還可兼顧隔熱、防火、裝飾、耐腐蝕等功能。再如新型墻體材料，有粘土空心磚、加氣混凝土砌塊、輕質板材、復合板材等，可以在很大程度上提高建筑的節能效果，將節能效率提升20%～30%，保障建筑能耗的穩定性。還有節能門窗的使用：PVC 門窗、鋁材復合門窗、鋁塑復合門窗等，在滿足外立面美觀需求的同時還兼具了優秀的保溫、隔熱、氣密、水密性等效果。

2.3 優化建筑空間布局

空間布局對建筑的節能效果具有影響，需要做好空間設計可使空間得到最大化利用，增強建筑的節能效果。建筑設計過程中，需要保證內部空間寬敞，避免給人以狹窄的感覺，對人的心理狀態造成影響，影響建筑的規范化使用。在設計過程中，需要與建筑的類型相結合，對功能需求進行分析，提高建筑空間分布的完善性、合理性。建筑空間應具有良好通透性，提高通風效果。設計時避免建筑中存在密閉空間，導致空氣的流動性下降，室內出現霉變，且有害氣體無法排出，對人體健康造成嚴重的影響。空間設計作為提高建筑節能效果的關鍵之一，需要對空間設計的技巧進行掌控，防止室內產生較多的能耗浪費。隨著室內空間的增加，室內的明亮度將會變差，對空間進行設計時，需要考慮建筑的采光面積，保障室內的整體透光性，進而提高室內空間的采光面積[3]。

2.4 注重再生能源運用

建筑設計過程中，通過對再生能源的運用，也是對建筑內部的能耗進行控制的重要手段。可再生能源包括太陽能、風能等，應因地制宜地將這一類能源引入到建筑設計中，以此來替代建筑部分能源消耗，確保建筑能耗控制的有效性。如太陽能的運用，在光照時間長的地區合理以用太陽能，可在建筑節能方面大幅度降低建筑的能耗，并且符合低碳設計的理念。太陽能的應用形式較多，常用的有以下4 個方面：①照明。太陽能具有自然光照條件，將陽光引入到室內可以提高環境明亮度，能夠降低照明設備的使用。②加熱。太陽能具有輻射作用，通過熱水器的應用，可以對熱水進行加熱，為人們提供具有一定熱量的水源，滿足日常工作生活中熱水的供應。③發電。通過太陽能電池板可以實現發電功能，存儲后的電能可用于建筑內部照明設備的供電，具有節約電能的作用。④取暖。在陽光的作用下，可以在很大程度上提高室內的溫度，增強室內的保溫作用，能夠取代一部分供暖溫度，進而降低煤炭的消耗，起到節能減排的效果。

2.5 采用屋頂綠化措施

屋頂綠化具有較強的節能減排作用，符合建筑低碳設計的理念，使建筑與綠色植物結合起來，在低碳控制方面較為直接。如圖1 所示，屋頂綠化一般采用綠色植物，如草坪、綠籬等，可以對屋頂起到裝飾作用，使建筑環境充滿綠意。通過綠色植物可以對周邊空氣進行凈化，去除空氣中的有害物質，保證空氣的清新程度，使人們能夠呼吸到健康的空氣。而且，屋頂綠化能夠起到有效的隔熱保溫作用，夏天可以對熱量進行吸收，冬季能夠阻擋室內熱量的傳遞，具有良好的溫度調節效果。屋頂綠植需要定期進行維護，且要做好保護和防水措施。屋頂綠化有助于綠色低碳的控制，綠植還具有觀賞性，提高人們的居住舒適度，是建筑低碳設計的重要發展方向。

2.6 做好建筑照明設計

圖1 屋頂綠化

為了提高建筑的節能效果，需要合理進行照明設計，一方面需要確保室內的照明效果，保證室內光線的充足，尤其是在夜晚降臨時，需要保證夜間環境的明亮；另一方面需要注重節能設備的使用，如采用LED 節能燈作為照明光源，可以對電能的消耗進行控制，避免出現電能消耗過高的情況，使照明設備能夠起到節能作用。在照明線路設計方面，需要對照明設備的數量進行控制，適當地增加照明設備之間的距離或者提高照明設備的高度。通過這種方式，能夠減少照明設備的數量，進而達到節能的目的。照明設備的開關采用“光控+聲控”的設計，使照明設備具有自動控制功能，在白天時能夠自動熄滅，夜晚及有人經過時能夠自動開啟，可減少照明設備的能源浪費，提高使用時的高效性，進而對照明設備的節能效果進行優化。

2.7 注重建筑朝向設計

建筑設計過程中需要注重朝向的設計，確保建筑的陽光照射面積。我國位于北半球，需要將南向的窗戶適當地加寬，提高建筑的整體采光能力。隨著城市化的發展，高層建筑的設計顯著增多，而且建筑的面積也不斷加大，在土地資源有限的情況下，建筑的容積率、密度不斷提高，導致部分室內環境較為陰暗，即使冬季采用取暖措施，室內的溫度也無法得到保證。因此，做好建筑的朝向設計較為重要。可通過對陽光的直射特點與輻射量展開分析，對建筑所需的光照條件進行計算，使室內的采光量得到有效地控制。通過對建筑朝向進行設計，可以對陽光直射強度較高的時間進行回避，使建筑能夠處于冬暖夏涼的狀態，保障建筑的綠色低碳設計水平[4]。

2.8 應用建筑節能系統

為了更好地貫徹低碳理念，需要做好建筑節能系統的應用，對節能系統展開設計，提高建筑設計的合理性。建筑由供暖、用電、通風等系統構成，在設計過程中，需要注重系統之間的協調性，確保各部分系統能夠穩定運行，共同參與到節能控制中。圖2 為建筑節能系統的主要組成部分。在發電與供熱系統方面，可以將兩者結合起來進行設計，在燃料的作用下，大部分熱源用于發電，滿足建筑的電能所需。預熱用于對鍋爐進行加熱，為建筑進行供暖。從整體效果來看，提高了熱源的利用率，使余熱能夠更好地發揮作用，進而降低熱源的消耗。建筑內部具有制冷設備，可以降低室內的溫度，并且由吸收式冷凍機提供冷凍水，提高水資源的利用率，有助于冷卻水源的控制，提高室內溫度的調控作用。

圖2 建筑節能系統

3 結語

綜上所述，建筑設計需要具有明確的方向，通過低碳概念可以對設計進行指導，賦予建筑較強的節能減排能力，提高居住環境的舒適度。建筑設計需要走低碳節能的道路，將環保材料、節能設計、綠色措施等結合起來，對建筑展開綜合化的設計，以全面節能作為建筑設計的前提，使建筑在節能方向上愈行愈遠，進而保障建筑行業能夠長遠發展。