基于低碳理念下的建筑设计

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摘要：我国处于建设发展的高速增长期，城市化、现代化进程还将持续很长的时间，而建筑业作为我国国民经济增长的重要支柱产业，在能源的有效利用、减少污染、保护生态环境等方面还处于起步与探索阶段，所面临的能源与环境问题更为突出。因此，对照我国的新能源发展规划与低碳经济的发展目标，积极尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的环境性能，引领低碳的生活方式，是当代建筑师所需肩负的责任。 

关键词：低碳；建筑；设计  abstract: since china in the rapid development in construction, urbanization and modernization process will continue for a long time. as the important pillar industry of national economic growth, the construction industry is in the initial exploratory stage in energy utilization, pollution reduction, ecological environment protection, so the problems in energy and environment are serious. therefore, according to the new energy development planning and the development goals of low-carbon economy, it is a mission for the contemporary architects to improve the utilization of building energy in the design, construction and operation by the desing means, improve the nvironmental performance of buildings, and lead the low-carbon lifestyle.key words: low carbon; building; design  中图分类号：tf761+.2 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）  一、低碳建筑的概念 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为舒适宜居、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。具体到建筑上，低碳建筑具体的指标要求是节能——减少建筑能耗需求，提高能源系统效率，开发利用新能汛节水——减少用水量(强化节水器具推广应用)，提高水的有效使用效率(再生利用、中水回用、雨水回灌、污水处理)， 防止泄露(降低供水管网漏损率)；节地——提高土地利用率，提高建筑空间使用率，原生态保护，旧建筑利用，地下空间利用；节材——建筑设计节材，建材应用节材，建筑施工节材，建筑垃圾利用；人居环境——化学污染，生物污染，放射污染，声光热环境，景观绿化。  二、从规划设计开始注入低碳理念  建筑是人与自然进行能量信息交换的媒介。建筑师对建筑、市镇以及它们在空间上的分布所做的决策对能否实现“可持续发展”而言至关重要，能源、原材料的消耗、碳排放水平等都将取决城市的发展模型。遵循非扩张性开发原则，从城市规划开始就贯穿低碳的理念，遵循保护、利用自然的设计策略，提高土地的使用效率，尽量减少开发带来的环境冲击，才能为一个建设项目打下良好的基础。  三、建筑设计中的低碳设计方法  对于建筑来说，低碳设计意味着整个设计、建造、使用与废弃环节都要考虑到低能耗、低污染与低排放。在考虑建筑的耐久性设计的同时兼顾建筑的易拆除设计、节约资源设计和可再生能源利用设计等。1.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.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。 3.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。太阳能光电板技术的迅速发展，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。 4.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。 5.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。 6.造价 低碳建筑并不代表提高造价成本。将低碳技术应用和理念整合进建筑的过程当中——构造、建设、运用、维护直至拆除。从整个工程周期来看，生态建筑的造价比起同一标准统一规模的建筑在成本上大大降低。但是，人们往往把可持续发展的技术看作是个插件插进一个建筑中去，一旦一个工程设计完成，再往上面增加技术，这必将带来费用的大幅度提高。在使用阶段，生态建筑往往更加容易操作，它不需要很高科技，因此使用和维护这个建筑并不复杂反而更加简单高效。  四、低碳设计理念的推广与建立完善的后评价机制  通过政策法规的制定、专业机构的实施推进、经济杠杆的运用、设计师有目的的引导等手段进行低碳项目的推广，是行之有效的手段。一个理性的建筑设计过程加上一个具有延续性的环境性能评价过程，才能形成一个完整的循环。由评价提供的反馈信息最终可以转化为设计的优化策略。比如在新材料新技术的推广应用上，不能单纯的从感觉上判断节能的效果，而是通过一个有效的评价机制，获得科学的严谨的数据，从而从经济、环保等方面综合判断其应用价值。如太阳能光电转化装置，成本较高、回收期较长，在大量的居住性建筑中推广就较为困难。除此之外，中国要建设和推广低碳建筑，除了近期要进一步完善建筑节能体系之外，中长期需要建立自己的数据库，对各种不同建筑材料如钢材、水泥、玻璃、铝制品和内部装修材料，以及建筑设备(空调等)等在生产过程中的能耗量做出全面统计和分析。同时，对不同地区厂家生产的各种建筑材料其单位能耗进行标识和追踪，建造时才能有更节能、减碳的方案可选择。  五、结 语  低碳经济核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。中国的城市化、现代化进程还将持续很长的时间，只有选择节能减排的低碳发展模式，避免用孤立的眼光看待交通、污染、建筑、能源等问题，考虑整个生态系统的协同合作，建立建筑低碳排放体系，注重建设过程的每一个环节以有效控制和降低建筑的碳排放，并形成可循环持续发展的模式，才能有效解决城市发展中的各种问题。  建筑始终是一门工程与艺术相结合的科学，在建筑中贯穿生态设计的理念意味着高新生态技术的运用的同时，让技术和审美时尚相融合，根据具体设计所处的区域特征，在常规的设计中寻求调整的方法，以最小的投入换取生态效益的最大化。对文明的梳理，多学科的融入，在能源危机的时代中作出建筑师冷静的思考，将是未来建筑设计应对环境与资源问题的必由之路。  参考文献  [1]郝靖欣，张希晨.持续发展与绿色建筑［j］.时代建筑，1999.  [2]吴恩融，穆钧.基于传统建筑技术的生态建筑实践［j］.时代建筑，2007.  [3]江亿.中国建筑能耗现状及节能途经分析［j］.新建筑，2008.  [4]田蕾.建筑环境性能综合评价体系［m］.南京:东南大学出版社，2009.