論如何在低碳概念下進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)

李治

（山西五建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

1 低碳建筑概念解讀

低碳建筑就是將建筑建設(shè)中所使用到的各種資源進(jìn)行合理地使用，并在施工過程中選用環(huán)保或者安全的施工材料，以此來減少人類建筑對自然環(huán)境的破壞和影響。國內(nèi)目前對于建筑市場的管理比較嚴(yán)格，對于低碳設(shè)計(jì)的實(shí)施情況非常重視，同時還頒布了和低碳建設(shè)有關(guān)的法律法規(guī)，因此，未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向勢必是圍繞著綠色低碳進(jìn)行的。對于建筑來說，施工設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比施工過程重要得多，一個好的建筑一定離不開精妙的設(shè)計(jì)[1]。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時，要以低碳環(huán)保理念為基礎(chǔ)，最大限度地避免資源的浪費(fèi)。低碳設(shè)計(jì)并不是讓設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時為了利潤去偷工減料，而是要求其在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，要合理利用、綜合考慮資源，利用節(jié)能減排的設(shè)備和技術(shù)，全面控制整個施工過程，并將施工時產(chǎn)生的廢料集中妥善地進(jìn)行處理，減少建筑行業(yè)對環(huán)境的污染[2]。綠色低碳理念引入建筑行業(yè)，最重要的是要求設(shè)計(jì)人員在建筑設(shè)計(jì)過程中時時創(chuàng)新，以確保建筑業(yè)低碳設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 低碳概念理解不全面

進(jìn)行低碳建筑的設(shè)計(jì)時，必須將低碳理念充分與建筑設(shè)計(jì)之間進(jìn)行有機(jī)融合，而想要實(shí)現(xiàn)此設(shè)計(jì)目標(biāo)，就要求建筑設(shè)計(jì)人員自身對于低碳概念具備極為深入的理解，如此才可保障由其所開展的設(shè)計(jì)工作成果，滿足實(shí)際低碳建筑的設(shè)計(jì)需求[3]。但站在當(dāng)前的低碳建筑設(shè)計(jì)視角進(jìn)行分析卻能夠發(fā)現(xiàn)，大部分設(shè)計(jì)人員在執(zhí)行建筑各個層面的設(shè)計(jì)工作時，僅是注重設(shè)計(jì)期間的“資源節(jié)約”“成本控制”等方面，此種過于狹隘的低碳建筑理念解讀，在很大程度上源自于設(shè)計(jì)者個人的理解偏離低碳建筑實(shí)際方向。因此，由該類設(shè)計(jì)人員所給出的低碳建筑設(shè)計(jì)方案，自然也無法真正為建筑的低碳經(jīng)濟(jì)以及社會效益提升帶來助力，最終限制了低碳建筑優(yōu)勢發(fā)揮。

2.2 低碳設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐融合度低

低碳建筑設(shè)計(jì)工作開展中，將要真正將“低碳”的意義體現(xiàn)出來，那就離不開理論和實(shí)踐的有效結(jié)合，唯有如此才能真正達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化目標(biāo)。但綜合現(xiàn)有的低碳建筑設(shè)計(jì)實(shí)況來看，大部分設(shè)計(jì)人員所出具的低碳建筑設(shè)計(jì)方案，在內(nèi)容上十分匱乏，且問題存在于各個設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量隨之受到影響[4]。例如，部分建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之時，過分注重低碳理念的融合，導(dǎo)致實(shí)際建筑施工根本無法實(shí)現(xiàn)抽象化的低碳設(shè)計(jì)需求，從而導(dǎo)致低碳建筑設(shè)計(jì)方案淪為“紙上談兵”，方案的實(shí)用性和適用性也極低，造成資源浪費(fèi)[5]。

2.3 建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新度不足

要想進(jìn)一步將低碳建筑設(shè)計(jì)優(yōu)勢呈現(xiàn)出來，就必須結(jié)合不同項(xiàng)目的施工點(diǎn)、周邊環(huán)境、地理位置等多樣因素進(jìn)行針對性的分析，隨后才能結(jié)合分析結(jié)果，給出更具個性化、鮮明化的低碳建筑設(shè)計(jì)方案[6]。此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，很大程度上需要依賴于建筑設(shè)計(jì)師自身的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，要求設(shè)計(jì)人員必須主動從傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)框架中脫離出來，發(fā)散思維，才能設(shè)計(jì)出更契合低碳理念的創(chuàng)新性實(shí)用建筑方案。但是，經(jīng)過對當(dāng)前大部分設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析，卻明顯發(fā)現(xiàn)，整個設(shè)計(jì)流程在執(zhí)行框架上，仍舊遺留極明顯的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)“影子”，導(dǎo)致給出的設(shè)計(jì)方案缺乏創(chuàng)新性。

3 低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對方法

3.1 建筑環(huán)境設(shè)計(jì)

低碳建筑設(shè)計(jì)工作過程中，想要賦予建筑“低碳”特性，就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段，充分針對建筑周邊的具體環(huán)境做好相應(yīng)的調(diào)查工作，如此才能真正結(jié)合項(xiàng)目的建筑需求，促使建筑成果與周邊環(huán)境實(shí)現(xiàn)風(fēng)格上的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如，在開展低碳建筑設(shè)計(jì)工作時，設(shè)計(jì)人員可結(jié)合建筑周邊的自然環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，并由此展開相應(yīng)的低碳設(shè)計(jì)方案處理工作，經(jīng)過長期的設(shè)計(jì)方案發(fā)展和實(shí)踐，十分有利于低碳發(fā)展的預(yù)期目標(biāo)快速達(dá)成[7]。此外，在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)工作期間，設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)可以集中在綠化面積設(shè)定方面，以此提升建筑周邊的綠色植被覆蓋面積。與此同時，借助交通規(guī)劃的有效控制，為城市的環(huán)境布局合理性以及生態(tài)性提升，起到促進(jìn)作用。同時，低碳建筑理念與建筑環(huán)境設(shè)計(jì)相融合，也極度有利于環(huán)境與自然兩者之間的融洽相處，最終促使低碳概念可以與建筑設(shè)計(jì)之間形成有利的互惠關(guān)系。

3.2 建筑體型設(shè)計(jì)

低碳建筑設(shè)計(jì)中，充分做好建筑的合理設(shè)計(jì)工作，能夠全面促進(jìn)建筑施工和后續(xù)居住使用期間的碳排放量降低，同時科學(xué)化、合理化的建筑體型系數(shù)設(shè)計(jì)，也可進(jìn)一步為低碳設(shè)計(jì)理念的發(fā)揮起到助推效用。在此認(rèn)知基礎(chǔ)上，建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行低碳建筑體型設(shè)計(jì)時，就應(yīng)該深刻將低碳理念融于各項(xiàng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，尤其是在建筑體型的內(nèi)部空間以及格局規(guī)劃方面，保障最基礎(chǔ)的建筑室內(nèi)采光及通風(fēng)條件之外，還需做好建筑室內(nèi)的溫度設(shè)定等考量工作，以此使得建筑在居住期間，能夠大幅度降低能源消耗量，繼而為整個建筑行業(yè)未來實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)，也可為未來綠色生態(tài)城市的建設(shè)目標(biāo)達(dá)成創(chuàng)造條件[8]。基于我國生態(tài)建設(shè)的宏觀視角，國家的土地面積大、疆域遼闊，使得我國不同地區(qū)的氣候條件也隨之生成差異，而氣候條件、地理風(fēng)貌等條件的差異化，也為我國的低碳建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格賦予“百花齊放”的發(fā)展空間，尤其是在建筑外在體型的設(shè)計(jì)上，不同地區(qū)的特色也不一而同。

3.3 建筑空間設(shè)計(jì)

雖然我國在全球范圍內(nèi)的占地比較居于前列，但是可用于工程建筑的土地資源仍舊處于緊張狀態(tài)下，因此，進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之時，空間利用設(shè)計(jì)方案的優(yōu)良，就成為國民對于建筑設(shè)計(jì)關(guān)注的焦點(diǎn)內(nèi)容，而對于設(shè)計(jì)人員而言，空間利用設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，也是低碳理念利用和滲透的最佳條件。對我國當(dāng)前的生態(tài)現(xiàn)狀進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，空間之中的噪聲、光、空氣等污染問題出現(xiàn)，對于居民的生活均產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響，那么在這一緊張階段下，將低碳建筑設(shè)計(jì)理念融入設(shè)計(jì)方案中，不僅可綜合考量建筑空間的舒適性，對于樂觀心態(tài)、情緒放松也具有很好的促進(jìn)作用[9]。具體將低碳建筑設(shè)計(jì)理念融于建筑空間上設(shè)計(jì)中，應(yīng)該從下述兩個方面著手。

（1）應(yīng)該主動融合建筑結(jié)構(gòu)的具體性能要求，進(jìn)行建筑空間結(jié)構(gòu)配置的綜合考量。同時，還需將居住用戶的實(shí)際空間使用需求融入設(shè)計(jì)方案之中，才是低碳理念的最佳呈現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 低碳建筑空間利用設(shè)計(jì)

（2）在設(shè)計(jì)期間，應(yīng)該充分將節(jié)能減排以及低碳節(jié)能等低碳建筑設(shè)計(jì)原則融入設(shè)計(jì)內(nèi)容中去，并同步做好建筑的抗震性能、抗壓性能設(shè)計(jì)，以此更好地將低碳建筑設(shè)計(jì)的綠色環(huán)保理念表達(dá)出來。

3.4 建筑材料設(shè)計(jì)

現(xiàn)代化城市建設(shè)中，建筑的投建重點(diǎn)往往集中在高層建筑方面，因此做好高層建筑材料的低碳設(shè)計(jì)工作，就成為低碳建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。具體而言，在進(jìn)行低碳建筑材料設(shè)計(jì)時，應(yīng)該從以下兩個方面著手。

（1）在進(jìn)行低碳建筑材料的選擇時，設(shè)計(jì)人員需要深入一線做好材料的質(zhì)量、供應(yīng)商、使用壽命等多項(xiàng)條件的審查工作，預(yù)防高能耗、質(zhì)量不過關(guān)類資料體現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案中。與此同時，作為建筑材料的采購員，必須實(shí)時做好建筑材料的市場動態(tài)變化調(diào)查工作，并選用性價比最佳的節(jié)能環(huán)保型材料應(yīng)用于施工中。材料設(shè)計(jì)階段，還應(yīng)將更多的精力集中在對于綠色新型材料的深入了解方面，以此提升設(shè)計(jì)人員對于環(huán)保性能、建筑需求的配比能力，從而選用最合理的建筑材料。

（2）粉塵飛散，一直是低碳建筑設(shè)計(jì)中需要全力避免的重要設(shè)計(jì)點(diǎn)。由于粉塵的飛散主要集中在材料的運(yùn)輸這一流程中，有效將運(yùn)輸程序、里程縮減，就是實(shí)現(xiàn)“滅粉塵”低碳設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。因此，在進(jìn)行建筑材料的低碳建筑設(shè)計(jì)時，材料的選擇應(yīng)該嚴(yán)格按照“就近取材”原則展開，預(yù)防施工揚(yáng)塵等生態(tài)污染問題產(chǎn)生。

3.5 建筑通風(fēng)采光設(shè)計(jì)

低碳建筑設(shè)計(jì)中，做好室內(nèi)的通風(fēng)及采光設(shè)計(jì)工作，可明顯降低光能及風(fēng)能等資源的損耗量。因此需要做好如下設(shè)計(jì)工作。

（1）在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員需要著重考量建筑室內(nèi)門及窗的氣密性，高層建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)，應(yīng)該有效借助設(shè)計(jì)工作將更多的自然風(fēng)引入建筑室內(nèi)，尤其是在夏季階段，可以充分利用自然風(fēng)滿足建筑室內(nèi)的熱量揮發(fā)需求。

（2）進(jìn)行建筑采光設(shè)計(jì)時，由于現(xiàn)階段多數(shù)綠色低碳建筑的窗墻比較小，因此就必須做好開窗位置的確認(rèn)工作，借此設(shè)計(jì)出最佳采光方案，即“中間開窗方法”。如果建筑中墻邊緣與窗口之間距離較近時，可將縱向均勻性采光水方案應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，最終實(shí)現(xiàn)建筑低碳采光的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.6 建筑圍護(hù)設(shè)計(jì)

想要進(jìn)一步達(dá)成低碳建筑設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該進(jìn)一步做好建筑的圍護(hù)設(shè)計(jì)工作。建筑圍護(hù)是建筑用于保溫隔熱的重要外在屏障，且圍護(hù)一般分為內(nèi)部和外部兩個空間。此時進(jìn)行低碳建筑圍護(hù)設(shè)計(jì)時，就需要將低碳設(shè)計(jì)理念融于建筑外墻設(shè)計(jì)中，降低外墻的熱能消耗量，并同步完成對于建筑室內(nèi)濕度、溫度的合理把控，且對于建筑室內(nèi)與室外之間的熱交換隔絕也具有顯著效用[10]。具體的圍護(hù)設(shè)計(jì)中，可以將泡沫板、巖棉板以及保溫漿料等材料融入建筑圍護(hù)內(nèi)墻的保溫結(jié)構(gòu)之中，以此提升對于建筑熱能平衡的控制成效，如圖2所示。此外，門窗作為建筑圍護(hù)中的重要結(jié)構(gòu)，也需做好低碳設(shè)計(jì)工作，其間可選用斷熱鋁合金+雙層中空玻璃設(shè)計(jì)方案，此方案可抑制室內(nèi)熱能擴(kuò)散的同時，也可明顯減少熱橋，最終提升建筑圍護(hù)設(shè)計(jì)得低碳處理效果。

圖2 低碳理念下建筑圍護(hù)設(shè)計(jì)

4 結(jié)語

綜上所述，低碳建筑設(shè)計(jì)工作開展過程中，作為設(shè)計(jì)人員自身，應(yīng)該主動圍繞“低碳”這一理念進(jìn)行深入解讀，如此才能確保后續(xù)所給出建筑設(shè)計(jì)方案符合低碳發(fā)展理念的標(biāo)準(zhǔn)及要求。在具體的建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將設(shè)計(jì)的目光著眼在宏觀視角上，將低碳設(shè)計(jì)融于建筑的圍護(hù)、空間以及采光等多個設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，而非僅是在施工成本控制方面、施工資源節(jié)省方面下功夫。此外，在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)時，還應(yīng)該充分將更多綠色能源融于設(shè)計(jì)方案中，最終以此為低碳建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。