低碳概念下的建筑設計應對策略研究

何雋平

中鐵十一局集團建筑安裝工程有限公司 湖北 武漢 430064

新經濟時代，我國建筑行業快速發展，傳統的建筑設計已不能滿足工程快速建造和市場多元化的需求，建造過程和建造后裝飾材料等均會對環境產生危害，低碳已經不僅是一個口號，低碳和我們每個人生活息息相關。如何將低碳概念貫徹到工程建筑設計中，減少建筑物能源消耗、排放污染物，同時避免在施工過程中對環境產生不利影響。但在建筑設計階段，部分人員都存在忽視低碳概念的情況，導致建筑設計中消耗能源增加。基于此，建筑設計人員就需要合理化的選擇綠色材料和良好的施工工藝等。建筑行業需要以低碳理念為核心依托，開展建筑結構化設計工作，減少能源損耗，達到優化生態環境，實現建筑行業節能化發展目標。

1 低碳建筑工程設計的概念和意義

低碳建筑是指在建筑的全生命周期中，碳排放量比較少的建筑。主要劃分為低能耗型建筑、環境友好型建筑、綠色宜居型建筑和零碳排放建筑。按照可再生能源的使用，降低能源消耗，低碳建筑通過建筑全生命周期的碳排放量嚴格控制在最低水平。主要提出的背景為應對全球氣候變暖，核心是控制建筑碳排放量，這也是非低碳建筑的區別所在。

低碳建筑工程設計要遵循循環、復雜、和系統化的設計全過程，需要借鑒世界各國的先進的設計理念和前沿技術，構建低碳建筑技術標準體系，提高建筑師低碳節能的意識，優化每個節能減排的技術要點，讓低碳建筑工程設計具有操作性和可行性。

“綠水青山就是金山銀山”思想給我們低碳建筑工程設計指明了道路，大多數建筑工程，如城市更新、擴建、工廠都會占用土地，這將消耗大量的能源資源。如何實現建筑與低碳之間共贏，協調好工程項目設計和貫徹低碳理念指導之間的關系，是建筑工程行業需要優化設計工作的核心。

低碳建筑設計除遵循我們傳統建筑設計風格前提下，將低碳新技術與傳統設計元素相結合，努力實現宜居型和舒適型建筑，選擇節能環保材料，打造綠色建筑，運用低碳設計理念，如采用BIM設計技術、裝配式節能建筑方案。

其中BIM技術是采用計算機程序建模對建筑工程項目進行全方位的虛擬建造模擬，其核心價值在于BIM模型可以作為工程技術數據的載體，完美實現建筑全生命周期所產生的數據資料，為建筑全生命周期的各參與方提供數據庫。BIM技術在建筑的全生命周期碳排放過程中進行數據的傳遞。BIM技術的使用可以節省大量的成本、降低碳排放。BIM技術可帶來快速和可持續的全設計過程，提供更好的設計方案。建筑施工建造過程中采用BIM技術進行碳排放測算，也可為建筑材料碳排放測算做出詳細的分析。

裝配式建筑可在加工和建造過程中減少碳排放，構件在工廠統一加工制作，現場作業較少，施工周期短，有效減少施工現場建筑污染物和垃圾的排放。應用裝配式技術，使用綠色環保建材，能夠有效降低污染，發揮其優良的節能性能，協助建筑物低碳節能。

2 低碳概念下的建筑設計存在的問題

低碳理念下的建筑設計，主要就是結合生態環境的發展趨勢，根據建筑行業在生態環境危害下起到的影響機制，編制完善的計劃，并且有效的滿足建筑設計的生態環保基本需求。然而，我國與國外發達國家相比較，沒有建設健全的低碳建筑體系，合理利用新型節能技術、再生能源，我國低碳建筑設計理念不斷發展，低碳理念建設以及實踐不符，實際工程項目開發沒有直觀的凸顯出低碳設計理念、實際的價值效應，建筑環境與空間設計存在不合理性。在實際項目建設中也沒有凸顯低碳設計，能源消耗量較高，使得建筑物設計無法滿足開發需求，不利于實現后續低碳開發與設計。

3 低碳概念下建筑設計存在問題的有效應對策略

3.1 建筑環境

在建筑設計的進程中，設計人員應當結合建筑工程項目建設基本情況、所處的自然環境，實現建筑與環境相互協調。例如，實際的建筑設計環節中，結合建筑實際情況，不斷優化周圍的環境。可以直接利用建筑周圍自然環境組織，開展低碳設計活動。在長期實踐以及發展階段，順利達成低碳發展的基礎目標。在建筑設計的過程中，應當更加關注綠化面積設計，并且逐漸擴大綠色植物覆蓋率[4]。在進行交通合理規劃的同時，對城市環境布局進行調整，為建筑物與自然環境和諧共處創設良好的條件，低碳理念下完成建筑設計活動。

3.2 體型設計

開展建筑體型合理設計，能有效的減少排碳量，體型系數合理，對踐行低碳設計理念來說十分重要。在實際的建筑體型設計階段，加入低碳理念，還需要從低碳環保角度進行充分考量，持續優化建筑體型結構，實行內部布局的科學化設置。在不對建筑自然通風與采光產生影響的同時，還能對溫度進行把控，減少實際建筑運行的能源消耗，順利達成建設綠色城市的長期發展目標。我國地域遼闊，各個地區的氣候特點也存在差異，體現的建筑風格也存在一定不同之處，并且對建筑體型提出了不同的要求。設計人員要做好全面的分析與考量工作，并切實提升設計水平，分析低碳理念的設計宗旨，保證建筑擁有良好的環保性能，按期完成建筑項目建設活動。

3.3 空間設計

目前，我國土地資源使用比較緊張。而在建筑工程項目的設計環節中，優化空間設計則是大部分建筑企業都關注的問題。在實際的建筑空間設計過程中，對人們的實際空間需求進行分析，并逐步進行低碳理念滲透。目前，我國的環境問題愈發增加，適合人們居住的場所也越來越少，土地利用率出現逐漸下降的趨勢[5]。其中常見的污染形式有光污染、空氣污染、噪音污染等，都會在一定程度上影響人們生產生活。因此，在實際的建筑空間設計進程中，相關人員要對空間創設的舒適性、對人們生活的影響進行分析。建筑工程結構、工程項目建設質量與性能有直接的關系，在實際的空間設計中，需要對建筑結構空間設計進行研究，保證建筑結構滿足實際的性能要求、住戶對建筑的多層次需求。為了順利達成合理空間設計目標，就需要秉承節能減排、科學合理、減少能源的核心原則，充分的分析建筑項目實際抗震性、抗壓性。在降低建筑對建筑材料需求與消耗的同時，切實提升工程項目建設水平，有效延長建筑使用壽命。基于此，在實際的空間設計階段，建筑應當依托于低碳概念，科學化的使用空間資源。

3.4 自然采光

自然采光是利用自然光源，有效滿足內部照明的關鍵設計手段。建筑內部攝取的自然光源有很多，而人工照明設施使用率不斷降低，還可以達成節約能源的效用。而在實際的采光設計過程中，大多以被動式、主動式的方法為核心，合理化的利用先進技術，以鏡面反射光學原理為核心支撐。以導管、光線等傳導材料，在室內引入自然光。這種模式大都適用于地下室結構、封閉無窗環境中，在達到良好光源照射效果的同時，降低電能消耗。另外，利用這種方式，可以享受自然光的優勢，以此減少實際消耗，為人們身體健康提供相應的保障。以傳統設計理念的核心，優化建筑設計模式，引入自然光，起到輔助室內照明的效用，減少電力能源消耗[6]。雖然這一設計理念合理的利用了自然光，但是具有光線強烈的特點，并且注意都是以直射方向引入的，可能會使得照明強度過高，使得居住的人們出現頭暈目眩的感覺。基于此，在引入自然光的時候，要盡可能保證光照穩定性，對各個設計空間進行優化。設計人員立足于建筑基本優勢以及特點，開展自然采光設計活動，達到良好的內部照明效果，從根源上減少電力能源消耗使用，更加符合我國落實的低碳可持續發展計劃。

3.5 使用具有環保效果的綠色建筑材料

在綠色建筑設計的過程中，需要合理的選擇建筑材料，并且關注材料綠色環保性能，盡可能使用環保材料、無毒材料。對于我國大部分高層住宅建筑來說，一般都是以鋼筋、混凝土為材料形成建筑框架。而建筑項目對鋼筋、混凝土材料需求較高，也會大量消耗過多的資源。在城市高層住宅建筑施工的進程中，需要合理化的發揮有環保效用的綠色建筑材料。在選擇的時候，選擇能可持續回收、處理再利用的特殊材料，進而達成減少資源消耗，保護周圍環境的核心目標。例如，對主框架使用鋼筋混凝土材料，非承重結構則可以利用綠色環保材料。在選擇材料廠家的時候，需要遵循就近原則，減少運輸距離過程中的材料消耗、人工消耗，在設計前期充分考量當地材料，選擇性價比較高的建筑材料。此外，在進行建筑材料選擇的時候，則應當選擇能再次回首、可持續利用的材料，長久可持續利用與建設低碳建筑。而在選擇建筑材料的時候，也要獲得供應商生產資質證明、材料質量證明、材料使用壽命等，做好嚴格篩查工作，避免使用污染性較高、能源損耗量較大的材料。采購人員也要負責結合市場的動態變化情況，選擇性價比相對比較高的環保型材料，并對新型材料使用進行研究，評估不同種類材料的實際環保性能[7]。同時，粉塵擴散存在于材料運輸、施工過程中，粉狀施工材料在風力作用環境下，可能出現自由擴散的情況，出現粉塵污染。而運輸車的壓力較大、運輸過程中出現運輸廢料等，都會在一定程度上傷害城市道路。所以，設計人員確定建筑材料的時候，則應當秉持就地取材的核心原則，避免運輸階段出現道路損害、揚塵污染等。最后，在建筑施工階段，主要的污染都是來自粉塵狀砂石、鋼筋混凝土。而對于這些材料的制造以及使用階段，可能會產生甲醛、氛氣、粉塵污染等，還會導致施工人員身體損傷。而在選擇材料的時候，也需要以毒氣釋放量作為核心采購標準，并使用無害、綠色可循環材料。

3.6 積極應用新型環保節能技術

基于人們的環保意識顯著增強，并且引入了更多創新性的環保節能技術。在開展高層建筑設計工作的過程中，則應當選擇環保性較強、費用合適的設備。而在低碳建筑建設環節中，需要立足于實際情況，合理化的進行節能可再生能源使用，如施工地區如果常年都是晴天，則要使用太陽能。而在相對偏僻的地區，則需要合理使用風能；距離海、湖比較近的地區，也可以合理使用水資源，實現資源再利用。通過合理利用新型節能環保技術，減少能源消耗，實現能源可循環使用[8]。例如在高層建筑設計階段，則要引入水資源使用循環利用裝置。在設置水循環裝置的同時，有效的處理雨水、生活污水，達成水資源循環使用，不斷凈化小區的環境。從國家層面入手，推進節能技術研究與發展。例如，對于新建的建筑，則需要完成外墻保溫隔熱層設置工作，使用擁有保溫隔熱效果的材料，阻止室內和室外熱量交換，降低能源消耗與支出。

3.7 圍護設計

在圍護設計的過程中，圍護結構是十分重要的保溫隔熱屏障，進行內部與外部空間的劃分。第一，促進低碳理念設計要求落實，完成外墻保溫隔熱處理的工作，還需要對內部濕度進行控制，隔絕內外空間熱交換情況，減少熱能消耗。例如，合理化的使用泡沫板、保溫漿料、巖棉板，并對熱能平衡效果進行把控。第二，選擇雙層中空玻璃、鋁木復合型門窗，對熱能擴散情況進行抑制。還可以借助植物屋面、太陽能屋面處理方式，達到隔水保溫的作用，避免室內進入過多熱空氣、冷空氣，打造舒適的室內環境。

3.8 高效利用再生能源

在建筑設計中，要在順利貫徹低碳理念，則需要提升可再生能源的使用效率。基于此，在改善能源使用模式的同時，根據建筑行業發展先進、完善的技術進行深度調研分析，以便于完成新能源開發活動，合理化的使用新材料。第一，構建節能系統，各個地區的建筑能耗差異較大。因此，在設計的環節中，應當落實因地制宜的基本原則。結合建筑所在地的實際情況，選擇完善的能源使用模式，并且以開展保溫設計作為設計要點。第二，合理化的利用以及開發清潔能源。目前，我國更加關注清潔能源使用與開發。以低碳概念組織為核心，優化建筑設計，設計人員應當合理利用風能、太陽能、地熱能，提升新型可再生能源使用效率，順利達成低碳設計核心發展目標。

4 結束語

低碳概念的提出，可以有效減少煤炭能源燃燒，碳排放量，為大眾創設良好的居住環境。而引入新型綠色材料、環保技術，就可以避免破壞周圍的環境，對建筑空間進行合理的使用，提升土地資源的使用效率。在推行低碳建筑設計的同時，相關部門要落實各項法律法規，還需要做好建筑設計監管工作，以此推進低碳建筑設計活動順利進行。秉持節能、環保的基本原則、我國提出的宏觀調控戰略發展計劃，由政府職能部門進行協調監管，推動建筑行業低碳化發展。