探析低碳式建筑设计技术及方法

探析低碳式建筑设计技术及方法

发表时间：2016-09-01T09:04:52.737Z 来源：《低碳地产》2016年第10期作者：黄旭辉

[导读] 由此可知建筑节能减排首先要从降低日常能耗开始，这也是效果最明显的一个环节，其次则是从建材的生产和运输等方面。

黄旭辉

中国美术学院风景建筑设计研究院 310000

【摘要】随着建筑行业的不断发展，低碳建筑已经成为其发展的主要方向，这样的建筑更加符合可持续发展的需求，更加适合时代发展的趋势。在现代建筑设计工作中体现“低碳”理念应该根据我国的经济状况、社会的认同度和建筑设计的实际工作，应该在推广和宣传低碳理念和建筑节能等概念下功夫，在建筑设计中体现低碳的理念，体现建筑设计的先行作用，在出色完成建筑低碳设计的前提下，为行业整体实现现代建筑设计，体现低碳理念，完成可持续发展目标提供方向上和技巧上的铺垫。

【关键词】低碳建筑；设计理念；设计技术

1.低碳概念

低碳建筑是指建筑在规划、设计和建造过程，尤其是在使用过程中。在满足室内热湿环境等使用要求的前提下，通过使用节能技术和产品，直接或间接减少能源的使用。提高能源使用效率或使用清洁能源，从而降低二氧化碳排放。低碳建筑设计的降耗过程通过空间组织、体量设计、绿化设计、构造及围护结构设计，采光设计、照明控制、通风组织等一系列适宜技术形成综合的低碳效应，使建筑形成良性的微气候自循环系统。以最经济的措施实现节能降低二氧化碳排放。

节能建筑应用较多的目前应该是玻璃幕墙，对屋顶、外墙以及楼地板的研究使用较为欠缺。同时，低碳建筑夏热冬冷地区的研究，较寒冷地区的研究多，主要原因是夏热冬冷地区采暖和空调能耗均较高，节能设计需同时考虑围护结构的保温和隔热性，而这两者是相互矛盾的，要想达到既保温又隔热的目的，目前需要解决的问题还有许多。目前关于建筑物体排放二氧化碳的研究表明：建筑物的日常耗能占建筑生命周期二氧化碳排放量的绝大部分，此外，建材的生产与运输阶段的二氧化碳排放量占一小部分。由此可知建筑节能减排首先要从降低日常能耗开始，这也是效果最明显的一个环节，其次则是从建材的生产和运输等方面。

2.低碳建筑设计技术及防范研究

2.1合理规划空间功能、优化建筑内部环境

住宅建筑设计中，一般在住宅一层或地下室设有配电房、水泵房等功能性用房，以此满足住宅运行需求，、也在一定程度上造成了环境污染。配电房点辐射、水泵房工作所产生的振动都对周边住宅造成较大影响，因此在建筑设计过程中，应将功能性用房与住宅相互区别，保持合理距离，并采用较为合理的构造措施。一般可选择独立的或上部无主体建筑的群房。发动机房会造成烟污染，应将其安置在最高的建筑群中，保证其烟道直达屋顶。

2.2科学使用生态化功能系统

采用雨水、污水分流系统设计，实现雨水的合理回收使用及污水的有效处理。针对水资源相对短缺地区，应通过雨水及中水回收系统合理利用水资源，将回收雨水用于树木灌溉，有效缓解水资源短缺的压力。合理规划地表与屋顶雨水径流途径，引进先进技术提升雨水渗透量，增加土壤水分，减少热岛效应，实现生态环境的全面改善。

2.3建筑垃圾的回收利用

建筑垃圾的清理要与低碳环保相结合，挖掘建筑垃圾的开发潜力，实现资源的再生与利用。建筑垃圾中的石块与混凝土快等可以用于软土地基的加固；大块建筑垃圾破碎后，可以分选为粗细骨料重新进行混凝土配制；钢门窗、铸铁管等进行分拣后，能够回炼再利用等。建筑垃圾的合理利用是节能环保的根本宗旨，从根本上推动低碳经济的全面发展。

2.4建筑采光低碳节能设计

在进行建筑设计时，只有选择合理的采光角度，才能确保建筑物获得充足的光和热。就我国所处的地理位置而言，其位于北半球之上，阳关照射的角度决定了建筑朝向应面南背北。这样的设计能够使建筑夏季所受的热辐射降低，并增加冬季阳光照射的时间。并且我国大多数地区夏季的季风走向以东南向为主，采取南向布局有利于夏季放热以及冬季保温，这对于降低能耗起着较为明显的作用。另外，虽然增添绿化设置能够有效地改善热环境，但在绿化设计时必须充分考虑采光的要求，尽可能不要遮挡建筑正常的阳光照射角度。以北京奥运村微能耗幼儿园为例，其在采光设计方面运用了较为先进的日照分析软件，并以模拟结果为依据进行建筑整体布置，该设计使建筑得到了充分的阳光照射，节能效果较为明显。

2.5建筑墙体节能设计

建筑墙体节能设计是低碳节能建筑设计中较为重要的环节之一。墙体节能设计应尽可能选择新型的节能材料，如EPS绝热模块、加气混凝土等。同时在比较容易产生热桥效应的位置上，应采取苯板保温处理，以此来降低由热桥效应引起的热损失。对于外墙饰面可采取浅色系涂料或进行植物覆盖绿化，进而降低夏季阳光的热辐射，减少空调的使用时间。

2.6门窗低碳节能设计

建筑设计中，节能外窗的设计和窗型的选择应按照建筑所处的环境、气候特性等加以确定。同时应对外窗进行断热处理，以此来降低外窗的热传导率。外窗的气密等级应按照国家有关标准进行确定。另外，窗墙比设计以及外窗的朝向设计也比较重要，在具体设计中，可根据各地区的实际情况进行确定。

2.7合理利用再生能源

⑴节能系统的选择。建筑的能源消耗性存在地区差异性，应该根据不同地区的特点采取不同的能源利用方式。比如北方城市采暖能耗在总能耗中所占比重较高，对煤炭的消耗也最大，就需要考虑在加强保温设计的同时寻求开发新的替代能源，大量缩减碳排放。南方城市对电能的消耗比较高，在加强隔热、遮阳设计同时，采用能耗低的电气设备，考虑建筑的通风与地冷的利用。改善城市的能源结构，尽量使用清洁能源，

⑵可再生能源的综合利用。在建筑全寿命周期内，充分考虑可以再生的非化石能源，包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等，满足建筑与环境之间的辨证关系。对太阳能的利用正在成为常规的能源利用手段。

⑶新技术开发①变废为宝的水体开发利用理念。面对全球水资源的缺乏问题，将节水策略应与水环境系统设计有机结合起来。室外的