低碳建筑設計中的低碳設計理念研究

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【摘要】隨著我國環境狀況的日益惡化，以及資源和能源耗費量的逐步增大，從而不斷推動了低碳建筑的快速發展。使用低碳建筑，可根本解決能源資源的浪費及不合理應用等問題，有助于緩解當前的能源供給與社會經濟矛盾等狀況，并有助于加快經濟的循環發展，同時確保我國能源與環境的安全，以及人民生活水平的提升。此外，低碳設計是其中的關鍵階段之一，文章首先分析了低碳建筑的內容及重要性，接著對建筑的低碳設計展開研究，從而促進低碳建筑的廣泛使用。

【關鍵詞】低碳建筑；重要性；低碳建筑設計

低碳建筑指的是建筑工程在規劃、選址、建造、設計及應用等方面，利用合理的設計與規劃，采取低碳形式建材、設施和產品，嚴格實施建筑的低碳準則，并對低碳建筑裝置的運行增強管理，且相應設計出結構外圍構筑的熱工特性，以提升制冷、采暖、照明、給排水、通風及管道體系等的運作效率，以及對能再生資源的大量使用，從而在確保建筑使用性能及室內熱環境質量的條件下，減少建筑的能耗，以有效、合理的使用資源。我國為耗能大國，所以對于建筑行業，我國若再不盡早推廣低碳建筑結構的使用，則將對社會和環境造成重大影響，進而使我國的經濟發展受到限制，并影響我國的社會經濟可持續性發展的策略。

1低碳建筑的內容與重要性分析

1.1低碳建筑內容分析

低碳建筑的主要內容包含以下幾方面，分別為減少建筑照明能耗、降低空調耗能及采暖低碳等，并且還應注重的包括，在進行建筑的低碳設計過程中，必須要與建筑結構的舒適特性相結合，如此更能符合人民群眾對于住宅性建筑的需要。此外，對建筑而言，低碳建筑的實現過程通常是利用一系列的低碳設計方案，來減少建筑設施、材料等對于資源的耗費量，在確保建筑的整體性能更完備的基礎上，降低建筑施工、改造和運行中對資源的使用效率，從而最大限度減少建筑在壽命完整周期中對生態環境帶來的污染及損害。

1.2低碳建筑的重要性分析

由低碳建筑的含義而言，其最基本的功能便是資源節省，從而降低對環境的損害和污染。同時，開展低碳型建筑工程的重要意義還包含下面幾方面內容：首先，隨著建筑業的不斷進步，建筑的耗能量將越發擴大，并對資源和環境的威脅也將更大，然而建筑業若要堅持走可持續的發展路線，則必須要解決耗費資源量過多這一難題，并采取低碳的設計形式，以切實減少建筑的耗能；其次，建筑的低碳設計應充分結合其舒適特性，這一設計行為不但可以降低能源的耗費，還可以保證建筑的實用效果，以符合當代人們對于住宅環境舒適度的需要；再者，實施低碳建筑可以使得對環境的污染現象有效減少，以保證生態的完好。

2建筑的低碳設計分析

2.1建筑整體和外部環境的低碳設計分析

2.1.1選址要合理

對建筑位址的選擇主要是按照該區域水質、土質、氣候、地貌和四周環境等狀況進行綜合考慮而最終確定的。在低碳設計時，不但要確保建筑結構在其生命完整周期內維持合適的微型氣候條件，從而為低碳建筑的開展提供條件，并且也應注意不可對生態環境的整體平衡產生毀壞。

2.1.2外部環境的合理性設計

在完成建筑的選址后，必須要研究微型氣候狀況。按照建筑的特性需求，應利用外部環境的合理性設計以對已存在的微氣候條件進行完善，從而開創出低碳建筑所需要的環境，其實施方案主要包括：在建筑四周排布植被和樹木等，這不但可以有效凈化大氣、抵擋風沙，同時還可以降噪和遮光；創出人工生態環境，例如在建筑周圍進行水源的布置，從而通過水來保證環境氣溫、減少風沙和雨水的集取等的平衡。

2.1.3合理設計與形體規劃分析

建筑的合理性規劃與形體設計可實現對劣質微氣候條件的有效適應。這包含對整個建筑形體、體量、建筑體型組合、朝向和日照等的合理選擇。對熱濕的沿海區域而言，自然性通風的引進對于低碳十分關鍵，在布局和設計方面，能夠利用建筑結構的陰面與陽面產生大小各異的氣壓值，從而就算在無風條件下也可產生通風，并且于建筑形體設計上產生風洞，促使風回旋于其內，進而獲得較好的通風功效，以實現低碳效果。對朝向和日照的選取，其原則為冬天應能夠獲取充分的日照且躲避主導向風，在夏天應可以實現自然通風且盡可能降低陽光的輻射。此外，建筑的位置、朝向選擇和平面整體性設計，要與眾多現實條件相結合，建筑會受限制于地質狀況、城市設計、環境、道路和歷史文化等因素，因此，若要使得建筑結構低碳設計既能滿足氣候、方位、朝向、日照等條件的要求，又充分結合以上地質狀況、環境與歷史文化等諸多因素的影響，一般是很難實現的，所以只可以對各因素間得失進行衡量，以找出平衡點，從而選出對該區域氣候環境較適宜的最好朝向。

2.2建筑各部位的低碳設計分析

低碳建筑的墻體結構設計。對墻體結構的低碳設計，除要考慮氣候情況等以完成好防熱、防濕和保溫等策略外，還必須實現對微氣候狀況的特殊性構造進行完善，例如嚴寒區域的夾心外墻設計、被動型太陽建筑房屋中的各類蓄熱外墻設計，以及以巴格達等地帶為代表的為適應該地區熱干氣候而在外墻內裝設上風口等。此外，在馬來西亞也出現了捕風墻的特殊性墻體低碳設計，該設計是于建筑的兩邊設置陽臺開口，在開口的兩邊墻體上布設兩個擋風墻，并使得兩個通風墻產生喇叭型袋子，從而把風捉捕到陽臺中，之后利用陽臺的門開口狀況來對風進入量實現調控，以產生空氣鎖來有效調節建筑內的通風。低碳建筑的門窗設計。根據相關資料顯示，在我國現存的能耗較高建筑中，約四成能耗是經過窗和門耗散的。所以，對門、窗完成好低碳設計十分重要。在進行設計時，對于窗外一側的周圍墻面，和窗框、圍墻和門間縫隙大小，均應實施溫度保持處理；對于門和窗框周圍及抹灰層間縫隙，適合采取保溫性材料及縫隙密封材料進行密封，以防各類型材料邊界面裂開，以降低窗、門的熱工特性。低碳建筑的外圍結構細部設計。在進行圍護結構的細部低碳設計時，其對整個建筑的低碳也十分關鍵，應由以下幾個方面入手：首先，對熱橋應該采用有效的斷橋和保溫方法；墻體附墻結構和出挑結構，例如雨罩、陽臺、室外空調欄板、陽臺擱板、附壁柱、裝飾線和凸窗等都應選用斷隔熱橋與保溫策略；窗外側周圍墻體，也應實施保溫措施；對于窗框、外墻和門的間隙，要采取可靠的保溫材料進行堵填；采取整個的玻璃幕墻之時，樓板和隔墻或是幕墻與梁間的縫隙，應利用保溫性材料進行填補。

2.3在設計時選擇低碳型建筑材料

選擇適宜的低碳型建筑材料，也是實現建筑整體性低碳的關鍵內容之一。在選用建筑材料時，要遵循高效、健康、低碳、經濟的原則。首先，伴隨科學技術的不斷進步，許高新材料被逐漸研究制造并在實際建筑設計中得到使用，從而可起到更佳的低碳功效，例如新型防水材料、保溫材料在建筑外墻中的使用，使得其防潮和保溫功效更好；新的隔熱、透光型玻璃被運用到門、窗之中，可達到更佳的隔熱和透光功效；采取可調型遮陽鋁板，可起到較好的遮陽功效。

3結語

在項目工程建筑中貫徹低碳觀念，需滿足系統性與總體性要求，在我國當前所頒布的有關規范與準則中，對于建筑的各個低碳環節均作了具體規定，并且相應要求也由總體至細節均得到了逐步完善，同時低碳標準也更為具體。但是，建筑的低碳設計是一項長效、全面和系統的項目，其要求廣大的建筑業相關從業者一起努力，并且在嚴格依據我國有關低碳建筑設計規范開展施工設計時，其各有關部門主管機構必須加強監督和察驗，以保證低碳建筑設計的高效實施，從而促進整個社會低碳建筑觀念的建立，進而推動我國建筑業的發展。

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作者:馬萍 單位:河南省人防建筑設計研究院有限公司