何永樂

東南大學建筑設計研究院有限公司 江蘇 南京 210018

1 低碳建筑理念以及對于建筑領域發(fā)展的重要性

1.1 低碳建筑的理念

低碳概念下建筑設計涉及相關內容較多，主要包含環(huán)境舒適度、建設成本等，其內容主要可以概括為以下幾方面：①營造舒適健康環(huán)境。當下社會生活節(jié)奏加快，人們對生活環(huán)境要求愈發(fā)嚴格，建筑設計過程中需綜合考量多方面因素，對建筑室內風光熱環(huán)境進行合理設計。②選取自然生態(tài)材料。建筑師以低碳概念為基本設計理念，需選取當地自然施工原材料，展示地域特色的同時，可節(jié)約建造運輸成本，降低碳排放，但具體使用過程中，需對其進行系統(tǒng)性質量檢查，嚴禁有害物質超標。③節(jié)約資源。在優(yōu)化建筑空間，結構形式的基礎上，應最大限度地利用自然資源，提高通風、日照效能，進一步提高能源利用率。④主動式節(jié)能。選取合適的節(jié)能設備，引入新型節(jié)能技術，將其布設于建筑關鍵部位，以此控制建筑實際能耗，促使建筑自然采光、通風均符合綠色建筑設計要求[1]。

1.2 低碳理念對于建筑領域發(fā)展的重要性

首先，符合綠色環(huán)保要求。傳統(tǒng)建筑設計模式下，建筑模式較為單一，且在南北地域差異性干擾下，建筑自身特征并不凸顯。隨著低碳理念的興起及推廣，人們更多注重生態(tài)環(huán)境保護，將綠色環(huán)保作為切入點，進一步創(chuàng)新建筑設計理念及風格，凸顯地域特色，為人們提供良好的視覺體驗感，滿足人們對建筑功能基本需求，從本質層面實現(xiàn)建筑美學與綠色環(huán)保融合。其次，減少資源能源耗損。充分將低碳理念融入綠色建筑設計中，其核心優(yōu)勢在于滿足節(jié)能環(huán)保需求，減少施工建設中能源的實際耗損。傳統(tǒng)建筑設計模式下，能源耗損較為嚴重，且會產生大量的污染建筑垃圾。以低碳設計理念為核心導向，開展建筑設計可減少建筑設計能源耗損量，甚至可實現(xiàn)零污染、零排放，這將是未來建筑設計的主流趨勢。最后，提供舒適的居住環(huán)境。低碳理念融入建筑設計中，可營造良好的居住場所，進一步凸顯綠色節(jié)能環(huán)保成效，且相較于原有建筑設計，更能夠展示人為關懷，創(chuàng)設良好的生態(tài)型環(huán)境，為受眾提供更舒適的環(huán)境。

2 低碳理念中建筑設計產生的優(yōu)勢

2.1 可以形成新型的建筑美學

從目前的情況來看，我國以前的建筑風格有很大的相似性，而且由于受我國城市化進程的快速推進等因素的影響，建筑沒有鮮明的特點。然而，自從引入低碳理念以來，建筑本身的風格發(fā)生了重大變化。加強環(huán)境保護可以有效激發(fā)建筑設計美學，體現(xiàn)地域文化特色。這樣，在給人們提供良好舒適的同時，也能滿足人們對建筑功能的各種要求，最終達到綠色環(huán)保和有效提升建筑美學的目的。

2.2 能夠構建出更加舒適的建筑

對于低碳理念下的建筑設計，我們更加注重以人為本的基本理念，既能提高綠色環(huán)保的效果，又能有效提升室內環(huán)境質量。與傳統(tǒng)的建筑理念相比，低碳建筑理念具有更高的優(yōu)勢，可以為人們營造相對舒適的環(huán)境和生活場所。

2.3 能夠達到節(jié)能環(huán)保和減少消耗的目的

在建筑設計中，應用低碳環(huán)保理念的一個最明顯的優(yōu)勢是保護環(huán)境，降低建筑項目的能耗。通過實踐和研究證明，以往采用的傳統(tǒng)建筑設計模式產生的能源消耗較多，建造和使用中產生的廢棄材料對周圍環(huán)境有直接影響。由于低碳建筑設計的應用，如采用裝配式設計方式，可以有效減少濕作業(yè)，減少材料浪費，降低施工能耗。因此，低碳建筑設計在未來有著良好的發(fā)展空間和方向[2]。

3 低碳概念下的建筑設計應對策略

3.1 充分考慮陽光和熱量需求

基于低碳理念的建筑設計，在設計初期就需要設計師充分考慮項目所處的地理位置及環(huán)境，依據項目的實際日照要求，通過計算模擬實現(xiàn)對自然光的充分利用，將陽光最大化應用在室內采光和采暖中。設計師要充分結合地理位置，周邊環(huán)境，建筑朝向，周邊建筑間距等因素進行綜合考量。例如，在夏季，為了降低建筑吸收的熱量，可在建筑屋頂或門窗洞口處設置遮陽設施，朝西墻面設置隔熱墻等，阻擋烈日的暴曬。合理設計建筑內部通風系統(tǒng)，增強風壓通風和熱壓通風效果，將建筑內的熱量排出，盡量減少室內空調的使用，降低能耗。冬季時，通過建筑朝向、布局、高度組合，開窗等合理設計，增大陽光照射面積，提高建筑保溫效能。

3.2 使用具有環(huán)保效果的綠色建筑材料

應用節(jié)能材料在當前建筑節(jié)能設計中的重要性是非常突出的，在具體設計工作中，需要全面降低墻體的能源消耗，同時具備通風和透氣的特點，這樣可以減少不必要的能源損耗，并且可以降低材料的使用量，以此來提高整體的設計效果。如ALC板材：材料以粉煤灰（或硅砂）、水泥、石灰等為主原料，經過高壓蒸汽養(yǎng)護而成的多氣孔混凝土成型板材。ALC板既可做墻體材料，又可做屋面板，是一種性能優(yōu)越的新型建材。例如，可以利用當前輕質塑料材料集中在溫熱地區(qū)中的使用，具備通風透涼的優(yōu)勢之后，再根據外界溫度來達到內部溫度的科學調節(jié)，降低溫度調節(jié)能源的消耗。

其次在材料應用方面，可以優(yōu)化外圍結構材料，例如在門窗中融入更多節(jié)能材料來提高整體的節(jié)能效果，隔熱斷橋鋁合金門窗在門窗節(jié)能設計中的應用非常廣泛。在材料運用的過程中，要在門窗的內部添加尼龍隔條柵欄，可以將門窗組合成兩個部分，有效地提高熱傳導的速度，從而使得整體的保溫隔熱性能能夠得到全面的提高；這種材料還具備強度較高和防火性能較好的優(yōu)勢，在使用過程中能夠提高使用壽命。另外還可以通過隔熱條的使用，避免在門窗中存在較為嚴重的能量損耗，滿足節(jié)能環(huán)保的要求以及標準。在實際工作中，需要根據門窗的設計要求選擇正確的材料，做好材料性能的全面監(jiān)測，避免對后續(xù)使用造成一定的影響?？茖W處理好冷橋的問題，使門窗的保溫隔熱性能能夠得到全面提高[3]。

3.3 考慮好建筑環(huán)境，設計性能良好的節(jié)能系統(tǒng)

突出建筑設計環(huán)境適應性是綠色建筑設計理念切實落地的關鍵環(huán)節(jié)，也可為降低建筑污染提供有效支持。①設計人員需要從自身的建筑設計經驗出發(fā)，綜合綠色建筑設計的一般要求，考慮建筑設計的環(huán)境適應性。建筑師可以分析建筑區(qū)域氣候變化的實際情況，并根據建筑區(qū)域季節(jié)性的變化選擇合適的自然環(huán)境設計方案，包括綠色植物的栽培以及相關水資源設施的布置等。②設計人員需要根據環(huán)境調研的結果，從強化建筑物環(huán)境適應性的角度，分析實際的綠色建筑設計需求，并將這種需求落實到降低環(huán)境污染的過程中。建筑師需要從污染源角度，分析在建筑物運行中可能存在的污染物，包括生活垃圾以及工業(yè)生產垃圾等，并選用分類處理的方式，降低不同類型垃圾對建筑環(huán)境的影響。③設計人員需要從可循環(huán)利用的角度分析綠色建筑設計要求。例如，設計人員可對建筑物的水循環(huán)管網進行改造，在水循環(huán)管網中增加過濾水管網，并將清潔過濾之后的水源應用在綠色植物的灌溉中，這樣不僅可降低建筑物水資源的消耗，也可促使環(huán)境保護與建筑運行過程有機結合起來，進而可提高綠色建筑設計的合理性。

3.4 優(yōu)化建筑形式

在這個階段，我們應該優(yōu)化建筑形式。首先，太陽能墻體直接影響到建筑本身的保溫性能，而建筑墻體的保溫性能也直接影響到建筑的節(jié)能指標?；诖耍斜匾龊锰柲軌Φ慕Y構形式設計。此外，綠化屋頂屬于房屋屋頂隔離保溫的合理方式。通過立體綠化設施，對建筑整體進行節(jié)能設計考量。最后，將蓄水架空覆土種植房屋面與屋面綠化、墻體豎向綠化相連接。這樣可以增強建筑的美感，避免陽光的全方位影響，合理利用雨水和蒸發(fā)水，可實現(xiàn)空氣凈化[4]。

3.5 重視建筑形狀和保溫方面的合理設計

不同地域的自然環(huán)境、經濟環(huán)境都是各不相同的，建筑師開始建筑設計工作前，必須要對當地的氣候環(huán)境、經濟發(fā)展情況等進行具體的分析，確保設計出的保溫節(jié)能方案具有針對性。比如說，我國北方地區(qū)的建筑進行節(jié)能設計時，必須要認識到北方的冬季氣溫比較低，減少建筑的體型系數，減少建筑對外接觸面。同事通過節(jié)能計算，采用合理經濟的保溫材料，提高墻體的保溫性能。在具體設計工作開展過程中，還要對建設材料的選擇進行嚴格篩選與把關，確保所有建設材料都符合國家標準要求，如果建筑材料存在質量不合格的問題，會嚴重影響墻體保溫性能，甚至出現(xiàn)墻體裂縫等問題。

3.6 建筑智能化、數字化設計

在實踐中，無論是簡單的建筑結構形式還是復雜的建筑結構形式，面對當前日益增長的市場需求，整體設計難度在不斷增大。在應對復雜設計時，滿足低碳設計理念，要積極利用計算機信息技術、BIM技術等新興數字技術的優(yōu)勢，通過構建智能設計框架系統(tǒng)，以建設項目為目標，對設計方案和建筑信息模型進行直觀展示，便于設計師調查和對比分析設計方案，探討方案是否符合低碳建筑的價值。建筑智能化設計可以從樓宇控制系統(tǒng)入手，進行節(jié)能減排，這對低碳理念在實際項目中的應用具有很高的借鑒價值，設計單位應該從資金和技術人才等方面給予有效支持。

3.7 做好采光通風設計

建筑師在進行朝向設計時，還要開展遮陽設計工作。居住者對建筑物遮陽度的需求程度不同，因此，建筑師需要根據實際情況來確定合理的窗戶透光率。遮陽設計可以保證建筑物內部生態(tài)循環(huán)的穩(wěn)定性，通過設計科學的遮陽區(qū)域來減少室內能源的損耗。此外，遮陽設計所采用的窗戶和節(jié)能墻體也需要遵循因地制宜的原則。由于建筑物的層數越高，其周圍的紫外線污染程度和所承受的風力也越高，因此，生態(tài)建筑設計既要保證良好的防風效果，也要保證噪聲隔絕效果，確保為居民帶來良好的居住體驗。除了需要重視窗戶的材質之外，生態(tài)建筑設計人員還應重視可見光投射系數、窗戶的遮陽系數和窗戶邊框的反光度等因素，不斷提高建筑物的遮陽效果[5]。

傳統(tǒng)建筑中常設有天井，天井利用熱壓通風，讓風由下往上在建筑物內部流通，實現(xiàn)室內通風條件改善。對于現(xiàn)代建筑而言，我們可以借鑒傳統(tǒng)建筑這個原理，設計時從整體上在平面適當的空間預留天井，合理設計天井的高度及平面尺寸，實現(xiàn)熱壓通風，優(yōu)化建筑內部通風效果。設計者也可以采用多天井的方式，具體設計中，將一個主天井設置在建筑工程的中央位置，以此來達到良好的引風效果，再將多個天井設置在建筑的其他區(qū)域，將其用作排風天井。相比較單天井和雙天井的設計形式來看，通過多天井的設計與應用，可以在建筑工程中形成一個更具靈活性的自然通風系統(tǒng)，進而達到更好的通風與節(jié)能效果。尤其是在密集型的現(xiàn)代建筑節(jié)能設計中，多天井形式的自然通風設計更具適用性。

3.8 積極應用新型環(huán)保節(jié)能技術

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，與環(huán)保相關的節(jié)能技術也在不斷創(chuàng)新。在當代建筑的設計中，應優(yōu)先考慮當前環(huán)保、成本相對平坦、性價比最高的設備。在低碳建筑建設中，應根據不同的實際情況，合理利用可再生新能源。例如，在施工區(qū)域，太陽能可以在全年晴朗的日子里得到更多的利用，在一些相對偏遠開闊的地區(qū)可以加強風能的利用，或者在靠近海洋和湖泊的地區(qū)可以利用水能促進資源的循環(huán)利用。采用新的環(huán)保節(jié)能技術不僅可以減少能源消耗，而且可以實現(xiàn)能源循環(huán)利用[6]。

4 結束語

當下建筑工程設計應將低碳設計理念貫穿于始終，只有明晰低碳建筑設計價值優(yōu)勢，以低碳理念為基礎，并對其不斷優(yōu)化創(chuàng)新，提出可行性較高的應對策略，打造富有人文關懷，低碳綠色的建筑，為我國盡早實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻力量。