設計初期實現(xiàn)低碳建筑設計方法的探索

龔理清　董俊　葉欣

【摘 要】隨著環(huán)境問題的日益嚴重，發(fā)展低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為全球趨勢。建筑業(yè)一直是二氧化碳排放量的大頭，推廣低碳建筑對于降低碳排放量和保護生態(tài)環(huán)境有著重要意義。如何推廣低碳建筑，如何設計低碳建筑便是本文所要探討的核心問題。

【關鍵詞】低碳；建筑；設計；方法

隨著環(huán)境的日益惡化，“低碳”二字對大多數(shù)人已經(jīng)不再陌生。建筑行業(yè)作為碳排放量的最大來源，進行低碳建筑研究在當下顯得格外重要。要實現(xiàn)建筑的低碳化，必須經(jīng)過合理設計，尤其是在建筑設計的初期，注重對建筑建設中碳排放量的控制有利于實現(xiàn)建筑的低碳化，那么究竟什么是低碳建筑呢？我們又該如何通過相關設計來使高能耗建筑轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞冀ㄖ?？以上問題筆者將為您在下文中一一解答。

一、低碳建筑的定義

低碳，簡單來說就是減少二氧化碳的排放量。而低碳建筑，一般指的是在選用建材和相關設備，以及后來的施工建造和最終使用這整個過程中，盡量減少石化能源的使用，二氧化碳排放量較低的建筑。

二、在建筑領域推廣低碳設計的必要性

為什么一定要在建筑領域推廣低碳建筑設計呢？這一方面是由日益惡劣的全球環(huán)境所決定的，另一方面也是由于建筑業(yè)本身的高二氧化碳排放量所導致的。

眾所周知，目前全球環(huán)境已經(jīng)惡化到無以復加的地步，各種極端氣候現(xiàn)象的出現(xiàn)不斷威脅著人類的生存和發(fā)展。這里面很大一部分原因是由于二氧化碳排放量過高，大氣中過高的二氧化碳含量使得全球氣溫上升，兩極冰川不斷消融，海平面的繼續(xù)上升將會淹沒大多數(shù)沿海城市，人類的生存空間將會進一步縮小。減少二氧化碳排放量已經(jīng)迫在眉睫。發(fā)展低碳經(jīng)濟已經(jīng)是全球趨勢，作為經(jīng)濟發(fā)展的重要部分，建筑業(yè)也應該采取相關措施作出響應。

其次，建筑業(yè)本身也是能源資源消耗的巨頭。據(jù)統(tǒng)計，人類從自然界獲取的資源中的一半都用來建造各種建筑，而人類所產(chǎn)生的固體廢棄物中的一半，也是來自于建筑物。相關數(shù)據(jù)顯示，全球的建筑業(yè)能耗占到了終端總能耗的五分之二，相應的排放出的二氧化碳的總量也遠高于人們通常認為是二氧化碳最大制造者的運輸業(yè)和工業(yè)。這個問題在我國尤其嚴重，由于我國對資源的有效利用程度十分低，這使得我國每建成1㎡的建筑，就會產(chǎn)生出0.8t的碳；而我國絕大部分的建筑都是高能耗建筑，建筑業(yè)幾乎是我國二氧化碳的最大生產(chǎn)機。出于這種情況，限制建筑業(yè)減少碳的排放量已經(jīng)是我國推行低碳生活發(fā)展低碳經(jīng)濟必須采取的措施。

以上原因足以讓我們認識到控制建筑業(yè)的碳排放量的重要性，可是為什么要注重設計初期的低碳設計呢，難道在之后就無法控制嗎？答案是肯定的，下面筆者將簡要分析其中的原因。

3.在設計初期實現(xiàn)低碳方案的原因

在建筑設計中，涉及到能源使用的相關決策有五分之四發(fā)生在設計初期，如果在這一階段沒有相應的能量顧問參與，那么對碳排放量的評估就無法實現(xiàn)。而真正進入施工階段后，整個工作重心都放在如何完美實現(xiàn)設計師的構想上，那時再提降低能耗顯然也不會受到重視。因此，在設計初期就將控制碳排放量加入整個施工計劃中，這樣才能夠從根本上保證建筑的碳排放量降低。

既然在設計初期實現(xiàn)低碳設計方案如此重要，那么我們有哪些策略可以用來達到這一目的呢？下面詳細說一下。

三、建筑低碳設計的方法

要建造低碳建筑，首先要做到是培養(yǎng)設計人員的低碳環(huán)保意識，并將它貫徹在整個設計過程中。但是，只是在設計施工過程中貫徹這個理念是遠遠不夠的，還要將這種理念延伸到建筑使用和廢棄物處理等后續(xù)環(huán)節(jié)中，爭取使建筑能耗降到最低，減少環(huán)境污染以及固體廢棄物的產(chǎn)生。此外，在保障建筑本身質(zhì)量的前提下對再生資源循環(huán)和可持續(xù)利用也有助于節(jié)能減排。

說了這么多，都是推廣低碳理念，那么在實際的設計中我們要怎樣實行建筑的低碳化呢？筆者提供了幾個方案，僅供參考。

1.建筑環(huán)境低碳化

在前期的建筑設計中，設計師一定要對建筑物周圍的環(huán)境情況有清晰的認識，力求保持環(huán)境和建筑的和諧統(tǒng)一，最好的效果就是利用建筑本身的低碳節(jié)能特性來反作用于周邊環(huán)境的保護工作。具體說來，首先要盡可能地提高建筑物周邊的綠地覆蓋率，因為有效的二氧化碳吸收率在另一方面就會減少二氧化碳的排放量。此外，如果設計師進行的是城市建筑的整體規(guī)劃，那么一定要對建筑物周圍的道路交通進行合理規(guī)劃，盡可能保障道路的暢通，避免大量車輛擁堵增加尾氣排放。在做整體布局時，設計師要盡量使自然環(huán)境和人工建筑能夠完美融合，不能以突出建筑而犧牲建筑場所本身的生態(tài)平衡。

2.建筑材料的低碳化

正如前文所言，人類采集的資源近一半是用在了建筑上，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們對建筑需求的擴大，建筑材料的消耗速度也到了前所未有的地步，要實現(xiàn)建筑低碳化，建筑材料的低碳化必不可少。建筑材料的低碳化包括兩個方面：一是建筑材料的綠色環(huán)保，另外一個是綠色建材的合理有效利用。

建材的生產(chǎn)和使用過程都不可避免的會產(chǎn)生大量能源消耗，其中的一部分甚至會嚴重污染環(huán)境，損害人體健康，比如混凝土混合過程中產(chǎn)生的氡氣，還有比較常見的人造板材產(chǎn)生的甲醛氣體等等。另外，建筑建造中經(jīng)常用到的水泥，也會產(chǎn)生大量的二氧化碳，據(jù)不完全統(tǒng)計，每修建一平米的鋼筋混凝土建筑，便會相應產(chǎn)生300至400千克的二氧化碳，而對這些建筑的拆除，又會產(chǎn)生大量不易處理的固體垃圾。因此，傳統(tǒng)建材的長期使用，無疑會給環(huán)境造成更大壓力。設計師在進行設計的時候，不妨打破常規(guī)思維，轉(zhuǎn)變思路，嘗試使用低能耗建材。比如生土材料，這種材料具有再生性強價格低廉等特點。尤其是在黃土高原地區(qū)，這種材料的原料十分豐富，而且由黃土加工而成的的這種材料，無需經(jīng)過煅燒，這樣就可以避免煅燒產(chǎn)生的能耗和污染，而且這種材料可以循環(huán)利用，可塑性強于混凝土，可以更好的實現(xiàn)設計師的理念，并且?guī)缀趿阄廴?，是未來建筑用材的一個很有前景的材料。

建筑用材低碳化的另一方面便是提高建筑用材的使用率。我國的經(jīng)濟發(fā)展模式是粗放型的，走的是高投入高能耗和低收益的發(fā)展道路。這一點在建筑行業(yè)也不例外，雖然我國的建筑用材的需求極大，但是真正投入生產(chǎn)的建材使用率十分低，相同的結果，中國付出的往往是其他國家?guī)妆稁资兜拇鷥r。我國的能源資源并不豐富，更禁不起如此“豪放”的浪費，因此，設計師在進行設計時，一定要注意節(jié)約材料資源。比如，建筑師在進行設計時，要盡可能減少建筑結構要素，使建筑的外觀設計和室內(nèi)設計呈現(xiàn)一體化趨勢，這樣可以降低用材的耗損。另外，要合理利用各種材料的天然屬性，使之自然結合，這樣既可以保障建筑物的質(zhì)量，又可以減少工序降低能耗。第三點，建筑師在選用建材的時候，要盡量選用耐久性強的材料，比如鋼結構構件，這種材料具有施工簡單，利用率高等特點，這樣不僅可以降低施工成本，還可以減少固體廢棄物的產(chǎn)生，實在是一舉兩得。

3.建筑空間的低碳化

在進行設計時，合理的空間利用可以有效降低建筑的總面積。比如在設計時，有效的利用建筑本身的采光條件來降低室內(nèi)的用電量，通過有效的空間綠化來凈化室內(nèi)空氣，減少二氧化碳含量，另外，對于墻面的保暖隔熱處理，也可以減少空調(diào)的使用率。這些小的貼心設計在近年來的裝修節(jié)目中也比較常見，比如單是對屋面的保暖隔熱，便有架空、蓄水和植被覆蓋多種方法。設計師在設計過程中要充分發(fā)揮想象力，使一些自然因素轉(zhuǎn)變?yōu)榻档湍芎牡闹Γ热缤ㄟ^對太陽能、降雨等自然能源和自然現(xiàn)象的充分利用，來調(diào)節(jié)室溫和室內(nèi)濕度，提高居民低碳生活的生活質(zhì)量。

除了以上三個方面，當然還有很多方法可以實現(xiàn)建筑業(yè)的節(jié)能減排，只要我們的設計師充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，低碳建筑一定會在中國大地上得到迅速推廣。

四、結語

低碳建筑的實現(xiàn)，不是光靠設計者的個人努力便可以實現(xiàn)的，它更需要投資者，建材商，施工人員的大力支持和國家的有效引導，只有各方面都堅定發(fā)展低碳經(jīng)濟的決心，低碳建筑的未來才會更加美好。

參考文獻：

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