探究低碳建筑设计
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摘要：低碳建筑是指高能效、低能耗、低污染、低排放的建筑体系，从建筑材料、设备到施工建造再到建筑物使用的整个生命周期内，采用生态建筑、节能技术、生态材料等，通过合理的开发强度，减少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量，实现建筑低碳化。低碳建筑的主要特征為舒适宜居、采光通风、节能减排。低碳建筑全方位体现“节约能源、节约资源、保护环境、以人为本”的基本理念。
关键词：低碳建筑；理念；设计要点
1 低碳建筑设计理念
低碳建筑的理念不仅包括既有能源的优化，节约资源及材料，还包括使用天然材料和本地建材，减少在生产和运输过程中对能源造成的浪费。
1.1能源组合优化
包括新兴能源的利用，引入天然气、轻烃或生物质固体燃料，进行燃煤锅炉改造，减少碳排放，控制大气污染。可再生能源的利用，风能、太阳能等。工业余热的利用。
1.2节能
采用节能的建筑围护结构，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置空调系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。最大限度地利用自然的采光通风。如，建筑在立面上的开窗形式，应尽量满足自然采光和通风的要求；同时，设计中要贯穿可持续发展的理论，如使用各种自动遮阳，双层幕墙、可调节建筑外立面的设计等。通过各种手段，既保证有非常现代化的建筑形象，又能够达到比较节能和舒适的目的。建筑要采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。
1.3节约资源
在建筑设计和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。尽可能的优化建筑结构，减少资源的浪费，提高中水的利用率，力求使资源可再生利用。
1.4采用天然材料
建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。尽量采用天然材料。建筑中采用的木材，石块、石灰、油漆等，要经过检验处理，确保对人体无害。
1.5舒适和健康的环境
保证建筑内空气清新，温、湿度适当，光线充足，给人健康舒适的生话工作环境。
2 低碳建筑设计要点
2.1低能耗建筑设计和低碳建筑设计
“低能耗建筑设计”基于减少对于能源的需求，“低碳”甚至“零碳”建筑设计不仅建立在降低能源需求的基础上，更值得一提的是要充分利用场地可得到的可再生能源。零碳建筑的电能通常可以在建筑内部和城市电网之间双向流动，自身产生的电量充足时可以补给城市用电量，不足时可以从城市电网获取，之间相互平衡和抵消从而选到零碳排放。设计中需要权衡通过“低能耗设计”把能源的需求降低到一个适宜的程度和如何使用可再生能源这两者之间的关系和比重。例如一个指导原则是降低供暖或制冷的能源需求量使之可以用通风系统来弥补，新风率应该足以满足维系室内环境的良好空气质量，另外同时考虑借助围护结构的蓄热性能来吸收和释放热量。
2.2减少能源需求
总的来讲，降低能源需求最有效的方法是“被动式设计”。例如.根据太阳、风向和基地环境来调整建筑的朝向；最大限度地利用自然采光以减少使用人工照明；提高建筑的保温隔热性能来减少冬季热损失和夏季多余得热；利用蓄热性能好的墙体或楼板以获得建筑内部空间的热稳定性；利用遮阳设施来控制太阳辐射；合理利用自然通风来净化室内空气并降低建筑温度；利用具有热回收性能的机械通风装置。
2.3灰色能源
制造和运输建筑材料的过程中会消耗大量能源，建造过程也同样消耗大量能源。我们称之为灰色能源，比起建筑中使用的供热制冷能源来讲它是隐性的消耗，当上述显性能源消耗降低时，隐性能源的消耗比例自然升高。灰色能源消耗占有相当的比重，所以要想真正地实现可持续发展便不能忽视这部分能源消耗。
2.4可替代能源和可再生能源
太阳能可以用来产生热能和电能太阳能光电板技术发展迅速。如今其成本已经大大降低，而且日趋高效。在住宅中使用太阳能集热器是一种有效利用太阳能的途径，目前主要用来为用户提供热水。地热能也是一种不容忽视的能源，由于其温度相对恒定，所以既能够在冬季供热也可在夏季制冷。
2.5整体设计
低碳设计不是建筑设计的附加物，不应把它割裂看待。目前普遍的一个误区是建筑设计完成后把低碳设计作为一个组件安装上去。事实上，从建筑设计之初就应该考虑低碳的因素使之与设计整合，并使得一种手段能够达到多种功效。例如使用太阳能光电板作为遮阳板来阻挡过多的太阳辐射。减少能源需求的同时能够缩小供热和制冷系统的设备规模，甚至能够完全摈弃传统的供热制冷系统。又如低碳办公搂设计无需采用传统系统，仅利用地热以及人体散热及办公设备等产生的热量并采用热回收设备便可满足冬季供热。
2.6现代建造方法
现代建造方法旨在尽可能地采用非现场的施工手段来完成建筑的建造。旨在减少湿作业，提高施工效率，提高施工质量，达到更高的客户满意度，它是环境保护，可持续发展的重要因素之一，并且使施工进度更加可控。采用现代建造方法可以大大缩减工地施工时间，提高工地施工的安全度，并弥补一些建造工业和技术上的缺陷。现代建造方法要求施工工人具备较高技术水平，能够减少工人的数量，总体上缩减了劳动力。现代建造方法要求设计方案时便加以考虑，要求改进弥补传统的建造工艺和技术，这从短期来看会提高整体施工造价，因为现代建造方法需要高技术的工人，这是目前所稀缺的。劳动力技术上差别会带来价格上相对较大的差异，加上技术上的改进带来的一系列设备更新费用和培训费用，造价会增加约30%左右。从长远来看，建造方法带来的造价问题会逐渐下降，更重要的是施工完成度、施工质量将会大幅提高。施工现场对于环境的影响会大大减小。现代建造方法越来越被看作是低碳建筑不可或缺的一部分。
2.7可再生能源技术一体化设计
随着科学技术的发展，可再生能源逐渐被发掘并不断应用于经济之中。将建筑与可再生能源技术相结合，进行一体化设计，不但有利于提升建筑本身的使用功能，而且也能够实现节能低碳的效果，将低碳理念充分贯彻实施。当下，我国低碳式建筑设计中与太阳能技术相对整合得较好。在利用太阳能节约生活用能之外，更能将其进行转化，如使用太阳能热水器等集热器将太阳能转化成为建筑用能，以提升集热效果，使低碳式建筑的构建所需能源得到节约，修建安装难度大大降低。
2.8水、热环境设计
在低碳式建筑设计之中，水、热环境的有机结合也是重要关键的技术之一。在节水方面，需要综合考虑水质和水量两方面的问题。而低碳式建筑中大多采用节水型设备，在收集雨水的同时能够处理污水；而对于小区一般常见的景观用水，在低碳式建筑设计之中也大多加以一并考虑，从而实现对水资源的综合利用，与水环境的和谐相处。在热环境方面，低碳式建筑也应加以充分考虑，通过利用太阳能等，不但要顾及建筑设计小区的热供应的舒适性，也要充分顾及节能环低碳的要求。
3 结语
低碳式建筑的设计，需要广大的建筑设计人员与时俱进，转变以往的建筑设计理念，从节能、环保、低碳等多个方面综合考虑低碳式建筑的设计方法，并结合现代化科学技术，探究高效实用的低碳式建筑设计技术及方法，从而推动我国低碳式建筑设计的发展与进步。
参考文献
[1]尹宏宇.低碳式建筑设计技术及方法[J].黑龙江科技信息2013
[2]韩放.低碳式建筑设计方法及相应技术[J].民营科技，2013
[3]李越低碳式建筑设计技术及方法[J]民营科技2011
（作者单位：安徽省城建设计研究总院股份有限公司）
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