汪彩榮（通渭正泰建筑安裝工程有限責(zé)任公司，743399）

數(shù)字化技術(shù)的低碳建筑設(shè)計方法觀察

汪彩榮
（通渭正泰建筑安裝工程有限責(zé)任公司，743399）

由于現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國額數(shù)字化技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。在這樣的大背景下，我國的低碳建筑也得到了一定程度的發(fā)展，并且，在此基礎(chǔ)上，我國的低碳建筑設(shè)計方法也得到了一定程度的發(fā)展。本文主要對現(xiàn)今數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了一定程度的分析，并且對于低碳建筑設(shè)計方法也進(jìn)行了深入的探討。

數(shù)字化技術(shù)；低碳建筑；設(shè)計方法

眾所周知，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方法主要是一種單一的、線性的建筑設(shè)計方法，這種設(shè)計方法主要是根據(jù)圖表的信息進(jìn)行建筑的相關(guān)設(shè)計的。并且在此基礎(chǔ)上，對于建筑的不同階段以及不同對象進(jìn)行抽象化的研究。而隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，我國的數(shù)學(xué)建模技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)作技術(shù)都得到不同程度的發(fā)展。[1]通過利用數(shù)字化技術(shù)可以使得對于建筑的相關(guān)設(shè)計回歸到三維設(shè)計的層面，并注重建筑設(shè)計的整體性以及系統(tǒng)性。只有在這個層面上，數(shù)字技術(shù)對于建筑設(shè)計才會真正起到相應(yīng)的輔助作用。一般來說，在數(shù)字化技術(shù)下使用的低碳建筑設(shè)計方法主要涉及以下幾個方面：

1、數(shù)字化技術(shù)對于低碳建筑設(shè)計方法的主要作用

在建筑設(shè)計方法中采用低碳理念是時代進(jìn)步發(fā)展的表現(xiàn)。而通過在低碳建筑設(shè)計方法中運用數(shù)字化技術(shù)可以讓設(shè)計師在進(jìn)行建筑設(shè)計的時候，更加理性地看待建筑設(shè)計時所涉及到的諸多要素。并且通過數(shù)字化技術(shù)的運用，可以使得建筑創(chuàng)造在前期的設(shè)計階段更具理性觀念，有利于開展在建筑設(shè)計中對自然資源充分利用的思考。

另外，在不同的建筑設(shè)計方法階段對于數(shù)字化技術(shù)的利用程度是不盡相同的。在現(xiàn)今所采用額建筑設(shè)計方法中，一般會采用數(shù)字化技術(shù)對建筑創(chuàng)作的地形以及建筑對周圍環(huán)境的影響做一個虛擬化的調(diào)研活動，通過網(wǎng)上的模擬活動，使得建筑中聲、光、熱等環(huán)境要素對于建筑設(shè)計以及周圍環(huán)境的影響一目了然。[2]并且通過構(gòu)建相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，使得建筑的相關(guān)平面、立體的剖面圖清楚形象地被人們所了解，根據(jù)這些數(shù)學(xué)模型，使得建筑創(chuàng)作的各個方面實現(xiàn)有效溝通，在建筑建造的過程中，協(xié)同運作。因此，可以說，在建筑設(shè)計的過程中，數(shù)字化技術(shù)在其中所起到的最重要的作用就是通過構(gòu)建一個數(shù)字模型以及虛擬的模擬庫，對于建筑設(shè)計以及建造的過程進(jìn)行實時的監(jiān)測。

2、低碳建筑設(shè)計中所用到的裝配體系

一般來說，在低碳建筑中所采用到的裝配體系一般都是對于低碳材料的使用。但是，究其根本，低碳建筑在進(jìn)行裝配體系設(shè)置的時候首先應(yīng)該考慮的是結(jié)構(gòu)的合理化。數(shù)字化技術(shù)運用到建筑的設(shè)計過程中之后，使得建筑設(shè)計時的一些方案設(shè)計對于建筑設(shè)計的合理性可以進(jìn)行有效的模擬，在虛擬的模型中查看建筑設(shè)計是否合理。[3]因而，建筑設(shè)計師在進(jìn)行建筑設(shè)計的時候，需要對裝配體系進(jìn)行積極的虛擬模型庫建立，并在日常的設(shè)計過程中，對于這些數(shù)據(jù)庫進(jìn)行積累，從而使得虛擬的模型庫的搭建更加順利以及搭建的效率更高。另外，這些庫經(jīng)過實踐的檢驗以及和廠家的積極溝通之后，低碳建筑中所使用到的各種裝配構(gòu)件也會更具可靠性以及發(fā)展更為成熟。

另外，在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計時，也要注意其低碳材料的使用。由于低碳建筑中最重要的組成部分就是建筑建造過程中所使用的各種低碳材料。因而，在進(jìn)行建造的時候，需要對建筑材料進(jìn)行積極的選擇，不僅需要對建筑中的主體材料進(jìn)行選擇，同時也需要對建筑中支護(hù)結(jié)構(gòu)所使用到的材料進(jìn)行選擇嗎，使其符合低碳建筑的建造要求。一般來說，低碳材料主要有以下幾種：首先，自然材料；其次，低污染材料；再次，再生建材；最后，循環(huán)利用材料。將數(shù)字技術(shù)運用到低碳材料的選擇中，可以對材料所具有的環(huán)保特征以及其本身所具有的熱工參數(shù)、構(gòu)造特征等都進(jìn)行充分的了解。只有充分了解這些信息，才能使得建筑設(shè)計師對于建筑方案中提到的相關(guān)能耗問題進(jìn)行充分的把握。[4]一般來說，在進(jìn)行虛擬材料庫的建立時，會采用Design Builder，將虛擬材料庫以數(shù)據(jù)庫的形式進(jìn)行積累。該軟件的主要優(yōu)點就是對于建筑中能耗的損耗可以進(jìn)行詳細(xì)的計算，且對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)，減少其數(shù)據(jù)輸入的主要過程。

3、建筑中太陽能輻射的利用問題

在低碳建筑中，十分注重太陽能輻射的利用問題，因此，很多的低碳建筑不僅在屋頂上設(shè)置了太陽能的光伏板，且在進(jìn)行建筑外形設(shè)計的時候，對于太陽能輻射的作用也進(jìn)行了充分的考慮。因此，在很多的低碳建筑中，都有一個“坡度屋頂”，這個屋頂主要目的就是為了使對于太陽能輻射的利用達(dá)到最佳。但是，很多時候，屋頂所設(shè)置的坡度都不是最佳的，因為，在對屋頂進(jìn)行坡度設(shè)置的時候，一般是根據(jù)設(shè)計師的經(jīng)驗以及專業(yè)技能進(jìn)行的，因此，在設(shè)置的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)一定的偏差。[5]但是，現(xiàn)今已經(jīng)出現(xiàn)了可以對屋頂?shù)钠露冗M(jìn)行精確計算的數(shù)字化技術(shù)，即Ecotect。利用該數(shù)字技術(shù)可以對屋頂?shù)钠露冗M(jìn)行精確的計算，使得建筑中最佳的遮陽角度的確定。

結(jié)語：

在低碳建筑的設(shè)計過程中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)是一個十分龐大復(fù)雜的工程。但是，如上文所述，在低碳建筑設(shè)計中，通過應(yīng)用各種數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，可以使得低碳建筑的設(shè)計更加合理方便，并且，對于低碳建筑的功能以及效用進(jìn)行最大化發(fā)揮。另外，需要注意的是，設(shè)計師在進(jìn)行低碳建筑的設(shè)計時，不僅需要對低碳建筑設(shè)計的相關(guān)流程進(jìn)行完整的設(shè)計，還需要在掌握相關(guān)的技術(shù)方法的基礎(chǔ)上，對于建筑設(shè)計的前期活動做一個充足的準(zhǔn)備。在低碳建筑的設(shè)計過程中，其最主要的是，控制碳的排放量，因而在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計的時候，要充分利用數(shù)字化技術(shù)，對于建筑的碳排放進(jìn)行實時的監(jiān)測，并使得建筑的碳排放控制在一定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，符合低碳建筑的設(shè)計要求。

[1]高路.未來建筑師的兩只手:數(shù)字化技術(shù)+低碳理念——以北京萬通新新家園聯(lián)排別墅建筑設(shè)計為例[J].土木建筑工程信息技術(shù),2013,01:85-97.

[2]姚剛,張宏.新科學(xué)觀下的低碳建筑設(shè)計技術(shù)與方法簡析[J].室內(nèi)設(shè)計與裝修,2011,02:124-125.

[3]魏守文.低碳建筑設(shè)計技術(shù)與方法簡析[J].民營科技,2011,10:346.

[4]趙明珠.關(guān)于低碳式建筑設(shè)計技術(shù)及方法的分析[J].中華民居(下旬刊),2014,04:20.

[5]夏冰,陳易.關(guān)于低碳建筑設(shè)計方法的比較研究[J].建筑節(jié)能,2014,09:60-67.

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1007-6344（2016）04-0088-01