低碳概念下建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略探討

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［摘要］低碳理念的建設(shè)與施行，是立足于國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之上來實(shí)現(xiàn)的。對于建筑行業(yè)來講，其在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生大量的環(huán)境污染物，對地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境以及人身健康造成較高的危害。基于此，文章對低碳建筑設(shè)計(jì)概念及重要性進(jìn)行概述，指出低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，并從外形設(shè)計(jì)、環(huán)保設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)多個(gè)方面，對低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略進(jìn)行研究。

［關(guān)鍵詞］低碳概念；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)對策略

近年來，建筑行業(yè)的迅速發(fā)展下，其產(chǎn)生的環(huán)境影響問題也日益增加，例如工程機(jī)械設(shè)備以及水泥混凝土材料使用，都將會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成一定的污染，阻礙著我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。低碳概念的提出，則是針對現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展過程中所產(chǎn)生的二氧化碳排量問題來進(jìn)行分析，然后依據(jù)從行業(yè)特性來制定出較為完整的解決策略，以降低碳排量。對于我國建筑事業(yè)來講，依托于低碳理念來對建筑本身進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，可有效降低能源的損耗，保證生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也可間接為建筑行業(yè)的綠色化、節(jié)能化發(fā)展提供有效途徑。

1低碳建筑設(shè)計(jì)概念及重要性

1.1低碳建筑設(shè)計(jì)概念

低碳建筑理念作為一個(gè)以節(jié)約為主的設(shè)定機(jī)制，其是符合大自然的這種發(fā)展規(guī)律，通過遵循著人與自然和諧相處的原則，保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)在對自然環(huán)境造成破壞時(shí)期，效益產(chǎn)出比與能源消耗比可達(dá)到一個(gè)均衡點(diǎn)。在低碳建筑設(shè)計(jì)過程中，其本身是以節(jié)能減排為核心，將自然消耗資源與可利用資源進(jìn)行有效整合，保證整個(gè)建筑既可維系行業(yè)本身的使用價(jià)值又可最大限度地與生態(tài)環(huán)境形成一個(gè)有機(jī)整體，進(jìn)而為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供一個(gè)可持續(xù)的發(fā)展點(diǎn)。低碳建筑設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要點(diǎn)是保證能源的可持續(xù)利用，通過新能源來替代傳統(tǒng)能源的消耗，保證各類資源呈現(xiàn)出可持續(xù)性以及可再生性的特點(diǎn)，例如風(fēng)能、光能與水能等，通過資源的合理利用，可有效降低整個(gè)建筑過程中廢棄物的產(chǎn)生，及其他資源合理利用，又可有效保證建筑區(qū)域內(nèi)對生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到一個(gè)良好地促進(jìn)作用。低碳建筑設(shè)計(jì)在人們生活質(zhì)量的不斷提高下，以低碳理念為主的建筑工藝更加貼合人們的生活需求，通過舒適度方面的契合保證建筑技術(shù)的實(shí)施是建立在人們規(guī)范式需求基礎(chǔ)之上來實(shí)現(xiàn)的。例如建筑材料在選擇中，是以原生態(tài)、無污染的材料為主，且材料在消耗過程中不會(huì)產(chǎn)生對周邊環(huán)境以及居住環(huán)境有害的各類物質(zhì)，進(jìn)而為人們居住場所來建立一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境。

1.2新時(shí)期下低碳建筑設(shè)計(jì)的重要性

近年來國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定發(fā)展下去，其本身是以社會(huì)資源以及自然資源的過度消耗為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長的，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速率高于環(huán)境保護(hù)速率時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)污染問題，甚至部分環(huán)境影響所產(chǎn)生的病毒將對整個(gè)生態(tài)領(lǐng)域造成較大的危害。以空氣污染為例，國家前幾十年在發(fā)展過程中，其生態(tài)環(huán)境基本處于藍(lán)天白云的自然和諧現(xiàn)象，然而在近年來發(fā)展中，霧霾產(chǎn)生的概率逐漸加大，空氣中所存在的有害物質(zhì)將對人身健康造成一定的危害。在現(xiàn)階段建筑行業(yè)中采用低碳設(shè)計(jì)理念，在一定程度上可避免因環(huán)境污染問題而造成的生態(tài)平衡被破壞的現(xiàn)象發(fā)生，從低碳概念下建筑設(shè)計(jì)的重要性來進(jìn)行分析，主要分為下列幾點(diǎn)。第一，與人們生活需求相契合，在建筑結(jié)構(gòu)的低碳設(shè)計(jì)下，可有效保證整個(gè)建筑行業(yè)與人們主觀需求效果，特別是在近年來自然觀念，和諧觀念的滲透下依托于低碳建筑設(shè)計(jì)與地域環(huán)境形成精準(zhǔn)契合，保證在整個(gè)生態(tài)環(huán)境不被破壞或破壞程度較小的前提下，發(fā)揮出建筑應(yīng)用的住宅功能、商業(yè)功能等，進(jìn)而提高建筑物的居住質(zhì)量。第二，可滿足建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求。低碳理念的提出與設(shè)定，是針對建筑行業(yè)在整個(gè)生態(tài)環(huán)境中所運(yùn)行的污染機(jī)制來進(jìn)行規(guī)劃的，其也可以看成是建筑行業(yè)在發(fā)展過程中的一個(gè)重要導(dǎo)向機(jī)制。通過新技術(shù)、新工藝的不斷引進(jìn)，可令整個(gè)建筑產(chǎn)業(yè)形成一個(gè)持續(xù)性發(fā)展的態(tài)勢，同時(shí)也為整個(gè)建筑機(jī)制提供基準(zhǔn)化的信息服務(wù)。

2低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)，是以現(xiàn)階段我國生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨勢來進(jìn)行設(shè)定的，通過將建筑行業(yè)在生態(tài)環(huán)境危害中所起到的影響機(jī)制制定出一系列的計(jì)劃，保證建筑工程設(shè)計(jì)可滿足生態(tài)環(huán)保需求。同時(shí)，地方政府已經(jīng)起到了職能監(jiān)督的作用，對建筑進(jìn)行監(jiān)督設(shè)計(jì)以及監(jiān)督施工情況來進(jìn)行指標(biāo)測定，確保各類建筑工作的開展可滿足新時(shí)期下低碳概念的規(guī)范化延伸。然而，與國外較為完善的低碳建筑體系相比，我國低碳建筑設(shè)計(jì)理念正處于發(fā)展過程中，其主要呈現(xiàn)出的差異性體現(xiàn)為兩方面。一方面，從我國針對低碳建筑設(shè)計(jì)的監(jiān)督來講，其在規(guī)范制度層面體現(xiàn)出一定的欠缺性，主要是由于整個(gè)機(jī)制在建設(shè)過程中是以大量時(shí)間消耗為主體來不斷實(shí)踐與摸索，甚至部分碳排量的測定是需要通過建筑物的實(shí)際運(yùn)營以及建設(shè)來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的，這就造成碳排量無法形成一個(gè)有效的基準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)值，進(jìn)而無法為低碳建筑設(shè)計(jì)提供較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。另一方面，低碳理念的理論建設(shè)與實(shí)踐不相符，大部分開發(fā)商以低碳建筑為噱頭進(jìn)行資源的拓展與基本建設(shè)，然而在實(shí)際工程開設(shè)中，并未能體現(xiàn)出低碳設(shè)計(jì)理念以及其起到的價(jià)值效應(yīng)。當(dāng)此類利益所產(chǎn)生的不良經(jīng)濟(jì)鏈可滿足開發(fā)商的發(fā)展需求時(shí)，則大部分開發(fā)商將大肆宣揚(yáng)低碳理念，而在實(shí)際工程建設(shè)中并未能體現(xiàn)出任何的低碳設(shè)計(jì)，這就造成整體建筑無法滿足實(shí)際開發(fā)需求，在一定程度上阻礙了低碳理念的實(shí)現(xiàn)。

3低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略

3.1外形設(shè)計(jì)

外形作為建筑物的主要設(shè)計(jì)環(huán)境，例如，墻體材料的選取、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，同時(shí)其也作為建筑材料消耗最多的環(huán)節(jié)。在對外形設(shè)計(jì)注入低碳理念時(shí)，為進(jìn)一步降低能源的損耗，應(yīng)充分考慮到與建筑外形呈現(xiàn)出線性關(guān)系的各類因素，將墻體材料、外形結(jié)構(gòu)、材料顏色等進(jìn)行分析，測定出各類因素所能起到的能源節(jié)約效果。例如，在對墻體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過屋面材料的設(shè)計(jì)，依據(jù)建筑所處的地理環(huán)境、自然環(huán)境，對墻體的薄厚度進(jìn)行界定，在北方建筑中，保證原有建筑保溫板應(yīng)用的前提下，應(yīng)將墻體進(jìn)行適當(dāng)增厚處理，保證冬天環(huán)境下建筑物的保溫效果，以降低北方冬季采暖設(shè)備的能源消耗。同時(shí)，為保證建筑物的保溫、保濕效果，應(yīng)將窗墻比的系數(shù)適當(dāng)降低，且窗框在選擇時(shí)，應(yīng)盡量以鋁制窗框?yàn)橹?，其既起到保溫的作用，在一定程度上，又可降低光污染的危害，進(jìn)而達(dá)到綠色節(jié)能的環(huán)保目的。

3.2環(huán)保設(shè)計(jì)

環(huán)保設(shè)計(jì)是貫穿于整個(gè)建筑體系中來實(shí)現(xiàn)的，在現(xiàn)場作業(yè)時(shí)，材料之間的化學(xué)反應(yīng)、設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱量、噪音污染、光污染、粉塵污染等，都將對周邊生態(tài)環(huán)境造成較大的危害，且整個(gè)消耗體系是以能源消耗為產(chǎn)生點(diǎn)的，甚至部分有毒物質(zhì)將對材人身造成嚴(yán)重的危害。在環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對現(xiàn)階段建筑工程的消耗機(jī)制，對建筑材料、建筑工藝以及建筑環(huán)節(jié)產(chǎn)出與消耗之間的比例系數(shù)進(jìn)行分析，選擇低能耗、高環(huán)保的材料作為主體設(shè)計(jì)中心，且應(yīng)保證環(huán)保材料的選取，不會(huì)改變原有建筑屬性，而是通過材料的等位替代，保證整個(gè)建筑工程的環(huán)保率達(dá)到最大化，以提高整體建筑效率。

3.3空間設(shè)計(jì)

空間設(shè)計(jì)主要是指房屋結(jié)構(gòu)在當(dāng)前建筑環(huán)境中所具備的利用率，房屋結(jié)構(gòu)利用率的合理性，可最大限度地確保整個(gè)建筑產(chǎn)出比是滿足預(yù)期建筑需求的。低碳理念下的建筑設(shè)計(jì)要求在施工作業(yè)中，針對單個(gè)房屋結(jié)構(gòu)在整個(gè)建筑物中所起到的價(jià)值進(jìn)行測定，在保證空間利用率最大化的前提下，降低因空間資源消耗比。此外，還可針對空間結(jié)構(gòu)特性添加可再生資源，保證在有限的空間利用下，縮短整個(gè)建筑周期。3.4智能設(shè)計(jì)低碳建筑的智能設(shè)計(jì)是未來建筑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，通過智慧建筑體系的建構(gòu)，可將建筑物前提設(shè)計(jì)、中期施工、后期運(yùn)維中數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，令建筑物不再僅以可居住性為準(zhǔn)則，而是逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫m居住性，在各類高新技術(shù)的支持下，有效保證建筑物中的各類資源得以充分利用。在建筑物體系中進(jìn)行智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，可最大限度提高機(jī)械化設(shè)備的運(yùn)行效率，應(yīng)用效率的提高則可降低建筑施工過程中的污染排放量，令建筑體系真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化的發(fā)展。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對現(xiàn)代化技術(shù)與建筑體系的結(jié)合路徑進(jìn)行分析，正確界定出高新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)以及施工過程中的可行性，然后通過相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，縮減理論參數(shù)與實(shí)際施工之間存在的誤差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑與智能建筑的自然過渡，加快低碳建筑的實(shí)現(xiàn)效率。

3.5節(jié)能設(shè)計(jì)

低碳建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能理念的體現(xiàn)，主要是利用現(xiàn)有的自然資源進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換，降低其它能源的損耗，以達(dá)到節(jié)能目的。例如，對建筑物的結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行優(yōu)化，提高房屋內(nèi)部的采光率，日照時(shí)長的增加可降低日光燈的使用。此外，考慮到裝修過程中的熱分散現(xiàn)象，可在建筑物頂部添設(shè)太陽能設(shè)備，在晴天進(jìn)行光能采集并儲(chǔ)能，然后在晚上用于建筑物內(nèi)部電燈設(shè)備的能量供應(yīng)。在對建筑格局內(nèi)的綠地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)正確分析出草木植被與生態(tài)環(huán)境、建筑格局呈現(xiàn)出的聯(lián)動(dòng)影響，制定出合理的搭配格局，以降低建筑物使用過程中所產(chǎn)生的空氣污染、光污染、噪聲污染等問題，以提高整體建筑質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述，低碳概念下建筑體系的設(shè)計(jì)必須遵循環(huán)保原則、節(jié)能原則，保證建筑施工對環(huán)境所造成的影響值降到最低，以此來真正實(shí)現(xiàn)建筑層面上的節(jié)能減排，這對于新時(shí)期下的工程建設(shè)體系來講，是貼合國家宏觀調(diào)控戰(zhàn)略的。期待在未來發(fā)展過程中，地方政府職能部門可起到監(jiān)管、協(xié)調(diào)的作用，輔助各類政策機(jī)制的落實(shí)，真正實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的低碳化發(fā)展。

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作者：陳學(xué)凱 陳晨 郭亞杰 單位：南京長安建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司