低碳建筑设计理念与技术(1)

低碳建筑设计理念与技术

作者：窦志国

来源：《城市建设理论研究》2014年第07期

摘要：伴随着我国经济的发展，人们的环境保护意识在逐渐的提高，全球变暖已经给我们敲响了警钟，然而，我国二氧化碳的排放量还是严重的超标，而且建筑在二氧化碳的排放总量中，几乎占到了50%，远高于其他领域，因此，低碳建筑是我国未来发展的必然趋势，本研究将对低碳建筑的设计理念与技术进行阐述，并提出利用可再生能源进行房屋设计与建造的新理念，提高低碳建筑的使用寿命。

关键词：低碳建筑；设计理念；技术探究

中图分类号：TF761文献标识码： A

前言

最近几年，全球变暖的形式不容乐观，各国都提出减少污染物质的排放，并加大力度致力于低碳建筑的设计与建造当中，我国存在着很多高能耗、高排放的建筑问题，尤其是采暖、照明、通风以及空调消耗的能量占据了较大的比重，因此，设计与建造低碳建筑是我国目前面临的严峻问题，低碳建筑不仅能够推动低碳经济的发展，还能够使得建筑业具有更为广阔的发展前景。

1.低碳建筑的设计理念探析

1.1自然通风设计

传统的建筑都是采用自然通风的设计，也就是依靠气压差产生的自然风进行通风，热压通风是利用气压的湿度差异产生的上升浮力，这些通风设计都在一定程度上受到自然环境的制约，低碳建筑设计理念应该尽可能的使自然风的作用发挥到最大。建筑物自然通风有四种主要途径：单侧通风、穿堂风、烟囱效应及反烟囱效应，在进行平面或剖面上的功能配置时，除考虑空间的使用功能，也要对其热产生或热需要进行分析，尽可能集中配置，使用空调的空间尤其要注意其绝热性能。低碳建筑的设计朝向以及布局方面都应考虑当地的风动环境，同时，其平面的设计和群体分布也会对产生的自然风造成影响，因此，低碳建筑在自然通风方面的设计理念可以通过导风板或窗户的开启方式等方法来实现自然风的最大利用，相信通过低碳设计理念能够使得室内通风更加健康与舒适，对居住者的卫生有一定的保障，还可以避免因出汗引起的不适，提高人民的生活质量。事实上，低碳建筑所倡导的自然风还能够节约建筑的成本，减少空调的能耗，噪音污染也相应的减少了。

1.2自然采光设计

建筑物对于采光的要求是较高的，应该满足白天使用自然光照明，低碳建筑的自然采光设计就分为被动与主动两种方式，被动自然采光就是白天利用自然光进行正常的工作和学习，起到良好的节能效果，然而，如果遭遇阴天没有日光将影响人民正常的生活，如果是阳光充足，人民有不能够完全的将其利用，这无疑是对太阳能的严重浪费，因此，低碳建筑设计理念就意在将太阳能收集起来，利用光线导光或是镜面反射倒光将太阳能得到充分的利用，我国目前已经研制出很多利用太阳光的科学、先进的技术，可以广泛的应用于低碳建筑的设计与建造当中，这样能够减少人工照明对于能源的消耗，还环保。当然，低碳理念的自然采光设计应该首先考虑建筑物的实际情况，避免其间距、朝向以及气候因素的影响，尤其是障碍物对光线收集的阻碍，在施工过程中应尽量避免。另一方面，自然采光设计还能够让居住着享受健康的自然光照明，有利于提高人民的工作效率与生活质量。

1.3太阳能得热空间与温度梯度场房间设计

要想真正意义上的实现低碳建筑低能耗设计就应该充分的开发与利用可再生能源以及各种余热的循环利用，从而节约成本，减少资源浪费。低碳建筑理念中太阳能得热空间与温度梯度场房间的设计就能够很好的满足上述优点，一方面，太阳能是我们可以利用的丰富的可再生能源，而且无污染，同时，建筑物的性能、结构与空间布局也可以最大限度的减少热量损失，合理设置太阳能得热空间与温度梯度场房间，可以建造出主要甚至完全依靠太阳能满足采暖和生活用热水的低能耗的低碳建筑甚至零能耗的零碳建筑，为了保证室内温度的连续稳定，当由于气象等因素集热器供温不足时，设置风力发电，沼气池来补充热源，另外设置捕风器加强自然通风，雨水收集再利用都减少了建筑物的能耗，减少碳的排放。

2.低碳建筑技术的广泛应用

2.1传统低耗能技术的探索

我国在低碳建筑的设计上已经取得了一定的成效，一些传统的建造方式也能够在一定程度上实现低能耗的建筑理念，例如苯板、稻草板、稻草砖等节能技术，竹子建造技术，陶土夹心墙建造技术，木框架填充秸秆砖，木结构填充岩棉等等，但是，这些建造技术并不十分规范，存在很多弊端与隐患，需要使用现代化的先进建造技术将其完善，研发新型的既保暖又环保的建筑材料以提高人们对建筑房屋的需求，同时，减少农村地区因焚烧种植废品等产生的二氧化碳等污染物的排放，改善我国广大农村地区的居住环境。在传统的低耗能技术基础上，加强自然通风与自然采光，合理的设计房屋朝向，确保房屋的密闭性，尤其注意出口应防止冬季冷风的进入，我国农村地区的住房条件较差，以往的火炕是主要的供暖设备，但是火炕的余热使用理念与低碳概念非常吻合，应在此基础上加以改进，并提高冬季供暖的卫生与舒适性，使其成为保温性能优良、节能效果显著的供暖设施。另一方面，建筑草砖及竹木结构这种墙体材料能够满足人们的无毒无害要求，不仅有非常好的保温隔热性能，还能够使得建筑施工简单，周期缩短，既环保又节约。尽管这种建筑还因种种原因没有普及，但是这种设计理念与技术正在不断的进步，而且，在广大农村地区有着非常实际的应用价值。例如现在比较成熟且初具市场的

北美木屋，原料方面利用速生木材，技术方面解决了生物建筑材料的防火防霉防虫的问题，满足了居住者的正常生活需求，是低碳技术的良好体现，值得广泛的推广及使用。

2.2新型低碳建筑技术探索

伴随着我国经济的发展，很多新型建筑材料被不断的研发出来，应当本着低碳建筑的理念，选择合适的建筑结构及材料，新型低碳建筑技术应该充分的考虑低碳经济，无论是建筑的构造技术还是墙体材料都应该以低碳技术作为基础，在施工过程的机电设备使用也应该考虑节能环保，减少能耗与空气的污染。一方面，新型低碳建筑尽量不使用高能耗以及需远距离运输的原料，并采取高效率地机械设备进行施工，另外，设备在运转的过程中会造成能源的浪费，因此，能源控制技术也是至关重要的，我国应该加强对建筑节能设备方面的研究与应用，使得更多地区的建施工实现节能与环保。另一方面，可以借鉴国外先进的低碳建筑技术，建造适合我国建筑业发展的低碳建筑，提高建筑围护材料的保温隔热性能，在采光、供暖、供电等方面要实现自给自足，减少二氧化碳的排放。甚至可以通过智能控制系统来更好的满足建筑物内环境的舒适性与健康性，例如“世博会零碳馆”的设计理念，在这方面进行了有意义的尝试：世博“零碳馆”是中国第一座零碳排放的公共建筑。除了利用传统的太阳能、风能实现能源…自给自足‟外，“零碳馆”还将取用黄浦江水，利用水源热泵作为房屋的天然“空调”；用餐后留下的剩饭剩菜，将被降解为生物质能，用于发电。

3.结语

本文对我国低碳建筑的设计理念及技术进行了概括性的阐述：通过对建筑的自然通风及自然光照的优化设计，来达到室内环境舒适宜人的目的，从而做到建筑使用环节的低碳；通过低碳材料的应用以及建造流程的优化来达到建造环节的低碳。但归根结底低碳建筑都是通过对太阳能的充分利用以使得建筑物更加的节能与环保，然而，我国在普及低碳建筑技术方面还存在一些问题，而且建筑成本较高，在维修方面需要消耗较大的人力物力，因此，我国还要不断的探索低碳建筑的可行举措，扩大对于太阳能的利用，并提高建筑物的使用寿命。

参考文献：

[1]李启明，欧晓星．低碳建筑概念及其发展分析．建筑经济，2010（2）：41-43．

[2]《绿色建筑》教材编写组．绿色建筑．北京：中国计划出版社，2008：278-294，235-244．