低碳背景下建筑设计的应对策略分析

低碳背景下建筑设计的应对策略分析

摘要：建筑业作为我国社会经济增长的重要支柱型产业，在保护生态环境、减少污染、能源的有效利用等方面还处于探索与起步阶段，其所面临的环境与能源问题更为突出。本文就低碳背景下建筑设计的应对策略进行了浅要的分析。

关键词: 低碳；建筑设计；策略

一、引言:

我国目前处于建设发展的高潮和高速增长期，现代化、城市化进程还将持续很长的一段时间，而且建筑业作为我国社会经济增长的重要支柱型产业，在保护生态环境、减少污染、能源的有效利用等方面还处于探索与起步阶段，其所面临的环境与能源问题更为突出。因此，根据我国的低碳经济的发展目标与新能源发展规划，应当积极尝试通过设计手段并在建筑的设计、施工和运营中进一步提高建筑能源利用效率，且改善建筑的环境性能，进而引领低碳的生活方式，这是当代建筑师所需肩负的不可推卸的责任。

二、设计中考虑建筑的环境属性

在当前全球化的背景下，建筑师们都热衷于创造出一批具有强烈可识别性的标志性建筑，或者说一种可以独立于其所处环境的商标性建筑，不过也有越来越多的建筑师逐渐开始关注在具体环境中的建筑设计问题，使建筑成为特定环境中的独一无二的物体。甚至已经有设计师提出了不管出于是处于什么样的自然环境中，都应当试图创造出一个不凌驾于环境之上的建筑物。目前，有效地利用场地地形从而减少工程量，有效地利用风向、光线从而减少建筑在使用过程中的能耗，已经成为了大多数建筑师的设计理念。

三、材料的多层次开发和高效利用

1、绿色建材的使用

建筑与装饰装修材料、设备管材等的生产和施工环节是建筑物大量产生污染和能耗的环节。许多常用的建筑材料都会对环境产生不利影响，比如新鲜的加气混凝土会散发氡气，而人造板材会挥发大量甲醛等。在我国当前城市化进程中，建筑大都采用钢筋混凝土结构，然而水泥正是高CO2排放、高污染、高耗能的建筑材料，平均每建成1m2的钢筋混凝土建筑，大约将产生350Kg的CO2，而且混凝土建筑拆除物还会产生难以处理的废弃物。同时材料的不恰当使用在后期的运营

和维护过程中也会带来很多的问题。所以选用工业化成品、可循环利用、可再生的建筑材料或者内含能源低的建筑材料，是减少CO2排放以及控制建设中、运营中和废弃后的环境污染的有效途径之一。

2、材料的高效利用

首先，将建筑与室内设计进行一体化，可以降低构成整个建筑系统的要素，并降低不必要的能耗与材料损失。其次，更充分地利用材料的特性，把材料性能同建造紧密地结合起来，采用耐久性好、低材耗、高性能的新型建筑体系，例如可再生、自重轻的钢结构构件，有利于现场拼装搭建，能够减少施工环节和施工周期，并节约施工成本，降低施工现场的材料浪费以及废弃材料所形成的污染。而采用纸管结构与集装箱构成的新型建筑形式，充分考虑了建筑拆除后的材料回收和再利用，能够减少整体的生态影响。而汶川地震之后，由刘家琨提出的“再生砖计划”，通过利用破碎的废墟材料来作为骨料，并掺和切断的麦秸作纤维以及加入水泥、砂等制作而成的轻质砌块，用作为灾区的重建材料。这种就地取材、低技低价的环保材料，可谓不仅是废弃材料在物质方面的再生，而且是灾后重建在情感和精神方面的再生。

三、对建筑空间的高效利用

对建筑空间的高效利用可以减少总体的面积需求。对于大量性的居住建筑物而言，注重控制住房面积标准和空间的充分利用，必然能够降低建造的能耗。而日本作为一个土地资源贫乏的国家，其住宅设计的理念就值得我们借鉴，其往往把活动较频繁的空间作为枢纽以此来来组织部分空间，从而减少交通长度，并达到节省空间的目的。而减少建造同样也是节约能源的有效手段之一，这就要通过建筑空间的再利用来使建筑进入一个良性循环，并可以此来作为城市发展的契机。同时户型设计中也应考虑空间的灵活可变性以及建筑物随着时间变化相应进行功能变更的可能性，不但能够延长了建筑的使用寿命，而且还降低了建造量以及建筑垃圾的产生，也是节省能源、降低建设费用的途径。

四、在建筑形式上降低能源消耗

1、建筑形式与气候相适应

我国建筑自古以来就非常关注自然之道，并从气候因素出发来确定建筑的形式。比如传统的民居往往通过庭院、天井等形式来改善室内的通风与采光。而印

度建筑中将建筑形式随气候演变的理念也值得借鉴，其在干旱的地区来采用水体院落，而在湿热临海的地区则采用“管式”住宅将烟囱拔风原理应用到剖面设计中，从而实现对室内微气候的调节，并且产生了直接反映气候性的一系列建筑形象。而且适宜的建筑形式，能够节约电能，降低对空调系统与机械通风的依赖，给人们带来更高的舒适感。一般而言，窗是外围护结构中隔热保温的薄弱环节，尤其是公共建筑中由于玻璃幕墙的大量采用，可开启的窗扇更加减少，从而在取得独特的空间效果及造型的同时也带来了光污染，并增加了能耗。所以在满足采光的前提条件下采用较小的窗墙比、采用铝制窗框、中空隔热玻璃及多种遮阳技术，对于降低建筑运营中的能耗能够起到重要的作用。而在以人工照明为主的那些公共建筑中，将功能空间与采光形式有机结合，还能够取得独特的空间效果。当然，设计造型多样的遮阳设施，在改善建筑热工性能的同时，对于立面的可塑性帮助也很大。同时选择合理的遮阳方式，也可以改善建筑表皮对于外部气候资源的利用，从而为建筑的内部空间带来良好的气候环境。而遮阳的手法也有很多种，比如利用外廊、阳台等形体的凹凸变化来形成的自遮阳、利用透光材料自遮阳、利用植物和建筑物之间的相互遮挡遮阳以及结合立面设计安装一些人工遮阳构件等，都是有效的遮阳方式，同时现在还兴起了利用爬山虎、葡萄藤、牵牛等构成窗前水平和垂直遮阳，经研究表明可以使得有西向窗口的建筑物室内温度得到明显降低。

2、墙体的构造形式和太阳能的利用

建筑物的墙体保温性能是建筑物节能的一项关键指标，也是很多国家当前建筑节能的开发重点。其中墙体的构造方式、材料、颜色都会对建筑的能耗产生显著的影响。自从开创了建筑双层表皮的理念以来，大量的办公建筑都在运用这一技术来进行节能化设计。而随着新材料新技术的开发使用，建筑物的外维护结构也逐步从损失能量的系统转变为吸收能量的系统。比如一些墙体采用的生态节能复合型材料，不但可以在夏季阻挡热辐射，还可以在冬季吸收太阳能，具有极强的环境适应性。

五、屋面的节能设计

覆土种植、架空、蓄水屋面都是目前比较常见的屋面保温隔热的设计方式。而且目前正在逐渐将屋面绿化和墙体垂直绿化相结合，从而在遮挡东西向日晒、