基于低碳理念下的建筑設(shè)計(jì)

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摘要：我國處于建設(shè)發(fā)展的高速增長期，城市化、現(xiàn)代化進(jìn)程還將持續(xù)很長的時(shí)間，而建筑業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)增長的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在能源的有效利用、減少污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面還處于起步與探索階段，所面臨的能源與環(huán)境問題更為突出。因此，對(duì)照我國的新能源發(fā)展規(guī)劃與低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)，積極嘗試通過設(shè)計(jì)手段在建筑的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的環(huán)境性能，引領(lǐng)低碳的生活方式，是當(dāng)代建筑師所需肩負(fù)的責(zé)任。 

關(guān)鍵詞：低碳；建筑；設(shè)計(jì)  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  中圖分類號(hào)：tf761+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：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、低排放的建筑體系，從建筑材料、設(shè)備到施工建造再到建筑物使用的整個(gè)生命周期內(nèi)，采用生態(tài)建筑、節(jié)能技術(shù)、生態(tài)材料等，通過合理的開發(fā)強(qiáng)度，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)建筑低碳化。低碳建筑的主要特征為舒適宜居、采光通風(fēng)、節(jié)能減排。低碳建筑全方位體現(xiàn)“節(jié)約能源、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、以人為本”的基本理念。具體到建筑上，低碳建筑具體的指標(biāo)要求是節(jié)能——減少建筑能耗需求，提高能源系統(tǒng)效率，開發(fā)利用新能汛節(jié)水——減少用水量(強(qiáng)化節(jié)水器具推廣應(yīng)用)，提高水的有效使用效率(再生利用、中水回用、雨水回灌、污水處理)， 防止泄露(降低供水管網(wǎng)漏損率)；節(jié)地——提高土地利用率，提高建筑空間使用率，原生態(tài)保護(hù)，舊建筑利用，地下空間利用；節(jié)材——建筑設(shè)計(jì)節(jié)材，建材應(yīng)用節(jié)材，建筑施工節(jié)材，建筑垃圾利用；人居環(huán)境——化學(xué)污染，生物污染，放射污染，聲光熱環(huán)境，景觀綠化。  二、從規(guī)劃設(shè)計(jì)開始注入低碳理念  建筑是人與自然進(jìn)行能量信息交換的媒介。建筑師對(duì)建筑、市鎮(zhèn)以及它們?cè)诳臻g上的分布所做的決策對(duì)能否實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”而言至關(guān)重要，能源、原材料的消耗、碳排放水平等都將取決城市的發(fā)展模型。遵循非擴(kuò)張性開發(fā)原則，從城市規(guī)劃開始就貫穿低碳的理念，遵循保護(hù)、利用自然的設(shè)計(jì)策略，提高土地的使用效率，盡量減少開發(fā)帶來的環(huán)境沖擊，才能為一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目打下良好的基礎(chǔ)。  三、建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)方法  對(duì)于建筑來說，低碳設(shè)計(jì)意味著整個(gè)設(shè)計(jì)、建造、使用與廢棄環(huán)節(jié)都要考慮到低能耗、低污染與低排放。在考慮建筑的耐久性設(shè)計(jì)的同時(shí)兼顧建筑的易拆除設(shè)計(jì)、節(jié)約資源設(shè)計(jì)和可再生能源利用設(shè)計(jì)等。1.減少能源需求 總的來講，降低能源需求最有效的方法是“被動(dòng)式設(shè)計(jì)”。例如．根據(jù)太陽、風(fēng)向和基地環(huán)境來調(diào)整建筑的朝向；最大限度地利用自然采光以減少使用人工照明；提高建筑的保溫隔熱性能來減少冬季熱損失和夏季多余得熱；利用蓄熱性能好的墻體或樓板以獲得建筑內(nèi)部空間的熱穩(wěn)定性；利用遮陽設(shè)施來控制太陽輻射；合理利用自然通風(fēng)來凈化室內(nèi)空氣并降低建筑溫度；利用具有熱回收性能的機(jī)械通風(fēng)裝置。 2.灰色能源 制造和運(yùn)輸建筑材料的過程中會(huì)消耗大量能源，建造過程也同樣消耗大量能源。我們稱之為灰色能源，比起建筑中使用的供熱制冷能源來講它是隱性的消耗，當(dāng)上述顯性能源消耗降低時(shí)，隱性能源的消耗比例自然升高。灰色能源消耗占有相當(dāng)?shù)谋戎?，所以要想真正地?shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展便不能忽視這部分能源消耗。 3.可替代能源和可再生能源 太陽能可以用來產(chǎn)生熱能和電能。太陽能光電板技術(shù)的迅速發(fā)展，如今其成本已經(jīng)大大降低，而且日趨高效。在住宅中使用太陽能集熱器是一種有效利用太陽能的途徑，目前主要用來為用戶提供熱水。地?zé)崮芤彩且环N不容忽視的能源，由于其溫度相對(duì)恒定，所以既能夠在冬季供熱也可在夏季制冷。 4.整體設(shè)計(jì) 低碳設(shè)計(jì)不是建筑設(shè)計(jì)的附加物，不應(yīng)把它割裂看待。目前普遍的一個(gè)誤區(qū)是建筑設(shè)計(jì)完成后把低碳設(shè)計(jì)作為一個(gè)組件安裝上去。事實(shí)上，從建筑設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮低碳的因素使之與設(shè)計(jì)整合，并使得一種手段能夠達(dá)到多種功效。例如使用太陽能光電板作為遮陽板來阻擋過多的太陽輻射。減少能源需求的同時(shí)能夠縮小供熱和制冷系統(tǒng)的設(shè)備規(guī)模，甚至能夠完全擯棄傳統(tǒng)的供熱制冷系統(tǒng)。又如低碳辦公摟設(shè)計(jì)無需采用傳統(tǒng)系統(tǒng)，僅利用地?zé)嵋约叭梭w散熱及辦公設(shè)備等產(chǎn)生的熱量并采用熱回收設(shè)備便可滿足冬季供熱。 5.現(xiàn)代建造方法 現(xiàn)代建造方法旨在盡可能地采用非現(xiàn)場(chǎng)的施工手段來完成建筑的建造。旨在減少濕作業(yè)，提高施工效率，提高施工質(zhì)量，達(dá)到更高的客戶滿意度，它是環(huán)境保護(hù)，可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，并且使施工進(jìn)度更加可控。采用現(xiàn)代建造方法可以大大縮減工地施工時(shí)間，提高工地施工的安全度，并彌補(bǔ)一些建造工業(yè)和技術(shù)上的缺陷?，F(xiàn)代建造方法要求施工工人具備較高技術(shù)水平，能夠減少工人的數(shù)量，總體上縮減了勞動(dòng)力。現(xiàn)代建造方法要求設(shè)計(jì)方案時(shí)便加以考慮，要求改進(jìn)彌補(bǔ)傳統(tǒng)的建造工藝和技術(shù)，這從短期來看會(huì)提高整體施工造價(jià)，因?yàn)楝F(xiàn)代建造方法需要高技術(shù)的工人，這是目前所稀缺的。勞動(dòng)力技術(shù)上差別會(huì)帶來價(jià)格上相對(duì)較大的差異，加上技術(shù)上的改進(jìn)帶來的一系列設(shè)備更新費(fèi)用和培訓(xùn)費(fèi)用，造價(jià)會(huì)增加約30％左右。從長遠(yuǎn)來看，建造方法帶來的造價(jià)問題會(huì)逐漸下降，更重要的是施工完成度、施工質(zhì)量將會(huì)大幅提高。施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于環(huán)境的影響會(huì)大大減小?，F(xiàn)代建造方法越來越被看作是低碳建筑不可或缺的一部分。 6.造價(jià) 低碳建筑并不代表提高造價(jià)成本。將低碳技術(shù)應(yīng)用和理念整合進(jìn)建筑的過程當(dāng)中——構(gòu)造、建設(shè)、運(yùn)用、維護(hù)直至拆除。從整個(gè)工程周期來看，生態(tài)建筑的造價(jià)比起同一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)模的建筑在成本上大大降低。但是，人們往往把可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)看作是個(gè)插件插進(jìn)一個(gè)建筑中去，一旦一個(gè)工程設(shè)計(jì)完成，再往上面增加技術(shù)，這必將帶來費(fèi)用的大幅度提高。在使用階段，生態(tài)建筑往往更加容易操作，它不需要很高科技，因此使用和維護(hù)這個(gè)建筑并不復(fù)雜反而更加簡(jiǎn)單高效。  四、低碳設(shè)計(jì)理念的推廣與建立完善的后評(píng)價(jià)機(jī)制  通過政策法規(guī)的制定、專業(yè)機(jī)構(gòu)的實(shí)施推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)杠桿的運(yùn)用、設(shè)計(jì)師有目的的引導(dǎo)等手段進(jìn)行低碳項(xiàng)目的推廣，是行之有效的手段。一個(gè)理性的建筑設(shè)計(jì)過程加上一個(gè)具有延續(xù)性的環(huán)境性能評(píng)價(jià)過程，才能形成一個(gè)完整的循環(huán)。由評(píng)價(jià)提供的反饋信息最終可以轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略。比如在新材料新技術(shù)的推廣應(yīng)用上，不能單純的從感覺上判斷節(jié)能的效果，而是通過一個(gè)有效的評(píng)價(jià)機(jī)制，獲得科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)，從而從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面綜合判斷其應(yīng)用價(jià)值。如太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，成本較高、回收期較長，在大量的居住性建筑中推廣就較為困難。除此之外，中國要建設(shè)和推廣低碳建筑，除了近期要進(jìn)一步完善建筑節(jié)能體系之外，中長期需要建立自己的數(shù)據(jù)庫，對(duì)各種不同建筑材料如鋼材、水泥、玻璃、鋁制品和內(nèi)部裝修材料，以及建筑設(shè)備(空調(diào)等)等在生產(chǎn)過程中的能耗量做出全面統(tǒng)計(jì)和分析。同時(shí)，對(duì)不同地區(qū)廠家生產(chǎn)的各種建筑材料其單位能耗進(jìn)行標(biāo)識(shí)和追蹤，建造時(shí)才能有更節(jié)能、減碳的方案可選擇。  五、結(jié) 語  低碳經(jīng)濟(jì)核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。中國的城市化、現(xiàn)代化進(jìn)程還將持續(xù)很長的時(shí)間，只有選擇節(jié)能減排的低碳發(fā)展模式，避免用孤立的眼光看待交通、污染、建筑、能源等問題，考慮整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同合作，建立建筑低碳排放體系，注重建設(shè)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)以有效控制和降低建筑的碳排放，并形成可循環(huán)持續(xù)發(fā)展的模式，才能有效解決城市發(fā)展中的各種問題。  建筑始終是一門工程與藝術(shù)相結(jié)合的科學(xué)，在建筑中貫穿生態(tài)設(shè)計(jì)的理念意味著高新生態(tài)技術(shù)的運(yùn)用的同時(shí)，讓技術(shù)和審美時(shí)尚相融合，根據(jù)具體設(shè)計(jì)所處的區(qū)域特征，在常規(guī)的設(shè)計(jì)中尋求調(diào)整的方法，以最小的投入換取生態(tài)效益的最大化。對(duì)文明的梳理，多學(xué)科的融入，在能源危機(jī)的時(shí)代中作出建筑師冷靜的思考，將是未來建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)環(huán)境與資源問題的必由之路。  參考文獻(xiàn)  [1]郝靖欣，張希晨.持續(xù)發(fā)展與綠色建筑［j］.時(shí)代建筑，1999.  [2]吳恩融，穆鈞.基于傳統(tǒng)建筑技術(shù)的生態(tài)建筑實(shí)踐［j］.時(shí)代建筑，2007.  [3]江億.中國建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能途經(jīng)分析［j］.新建筑，2008.  [4]田蕾.建筑環(huán)境性能綜合評(píng)價(jià)體系［m］.南京:東南大學(xué)出版社，2009.