低碳节能理念下建筑设计方法与技术探析

2015-05-30柴敏

信息周刊 2015年12期

关键词：低碳节能建筑设计

柴敏

【摘要】本文从低碳节能理念的重要性入手，介绍了低碳建筑设计的基本理念，指出了低碳节能理念下建筑设计方法，最后探讨分析了低碳概念下建筑施工技术的应用。

【关键词】低碳；节能概念；节能；建筑设计

一、节能建筑设计的重要性

1、建筑能耗量大

我国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年20亿平方米新建面积，相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。据有关资料统计证明，建筑能耗一般占到全国总能耗的百分之三十五左右，关系到国计民生，我国90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。

2、我国建筑节能水平远远落后于发达国家

我国的建筑围护结构保温隔热性能普遍较差，外墙和窗户的传热系数为同纬度发达国家的3～4倍。以多层住宅为例，外墙的单位面积能耗是4～5倍，屋顶是2.5～5.5倍，外窗是1.5～2.2倍，门窗空气渗透率是3～6倍。

3、节能建筑是国家持续发展战略目標的需要

建筑节能环保技术应用旨在引导人在日常生活中时时刻刻与自然和谐相处，与自然共同发展，建筑行业赋予建筑物以节能、环保理念也是大势所趋，因为节能环保技术不但能节约能源资源，而且能够保护自然生态环境，顺应了低碳节能理念，在我国建造绿色节能建筑更是势在必行，因为我国目前呈现资源紧缺、环境恶化的状况，而节能建筑的设计能为我国减轻土地资源等各种能源资源紧缺、自然生态遭到破坏等问题。因此，节能建筑设计是符合我国的发展战略的。

二、低碳建筑设计的基本理念

1、优化能源组合

低碳建筑设计，需要坚持优化能源组合的理念。针对各种能源，要求进行优化组合，比如：引入天然气、生物物质、固体燃料等；利用新兴能源，改造燃煤锅炉，做好降低碳排放量，减少污染；利用再生能源，如风能、太阳能等等。

2、节约能源资源

低碳建筑设计，需要坚持节约能源资源理念。

①在节约能源方面，建筑围护结构时，减少采暖空调的使用，尽量设置空调系统，这样可以让建筑充分利用夏季的主导风向；尽量利用自然的采光通风，同时在建筑设计中将可持续发展理念贯穿始终，不但要确保现代建筑形象，而且要达到节能居住舒适的目的。

②在节约资源方面，科学地选择建筑设计材料，充分考虑资源的合理配置，优化建筑结构，避免资源浪费，提高资源利用率，最大限度地实现资源的可再生利用。

3、材料天然，环境舒适

低碳建筑设计，需要坚持材料天然、环境舒适的理念。在建筑内部，坚决不能选用有害于人体的建筑和装饰材料，需要以天然材料为主；在建筑中，使用木材、石灰、石块和油漆时，必须经过检验处理，确保不损害人体健康。

此外，从环境方面来看，建筑内的空气要保持清新通畅，温度和湿度要适宜，光线充足，这样才能为人们提供一个舒适健康的生活和工作环境。

三、低碳节能理念下的建筑设计方法策略

1、对可再生资源的利用

在可再生资源的利用上，要重点加大对天阳能的利用，太阳能的运用有降低能耗的作用，可以减少建筑内二氧化碳的的排放，在太阳能的利用过程中，可以将其用来发电，热水，以及近年来开发的太阳能制冷空调、太阳能采暖等等。对可再生资源的利用，可以起到节能损耗的作用，可以构造建筑与自然的和谐统一，进而促进社会的可持续发展。

2、建筑的选址

在建筑设计过程中，经过对建筑所在地周围地质环境等进行综合分析，对所在地的环境资源进行合理利用，使建筑与周围的生态环境协调统一，既充分利用了周围的各种资源，又不损害自然环境，还要考虑到周边的交通便捷，大量可利用的现代基础设施等等，为绿色建筑的建造提供良好的基础条件。

3、绿化景观的立体化设计策略

在低碳节能建筑的设计以及建造过程中，绿化的作用显得尤为重要，它可以调节碳氧平衡，可以减轻空气污染，还可以降低噪声、节约能耗、改善室内热环境等等，是房屋绿色节能设计过程中的重点，应因地制宜建立立体绿化，使植物的绿化效果达到最大化。

在现有的技术条件下，可以进行房屋的顶层绿化，顶层绿化可以降低屋面的温度，也可以大大减缓城市的热岛效应，对建筑的景观美化和环境改善都有很大的作用；还可以利用墙体、阳台进行绿化，墙面的绿化可以遮阳隔热，在现实操作中，可以种植藤蔓植物沿墙攀附来阻挡太阳辐射，也可以在阳台种植花草，进行分层绿化，提高居民的生活品质。

4、人性化道路设计策略

道路设计关乎建筑居住者和使用者的出行和生活质量的提高，应从满足居民生活、利于消防的进行和与环境协调方面着手布局。建筑周围的主道路路面应采用沥青混凝土材质铺设，由行车道和园路组成。

在行车道的设计过程中，要满足消防的要求，使交通方便快捷，同时要考虑到残疾人坡道，一般确定建筑周围主要道路为6m，环形道路为7m，在园路的设计上，一般将游步道设计为1.2～2.0m，用水泥砖、卵石等铺成，不但可以减少建筑成本，也可以起到环保、自然的效果。

四、节能环保技术在在建筑中的运用

1、外墙

在房屋建筑节能设计过程中，墙体的节能设计是非常重要的。对于墙体节能设计来说，所应用的设计工艺包含保温砂浆以及保温板等。所以，在房屋墙体节能设计过程中，必须要选用高质量的保温隔热材料，这样能够大大降低房屋建筑施工阶段的能源消耗。对保温材料而来，并不是单纯的只进行分层设计。

当将其当作外保温材料使用时，必须确保各层间的粘结十分的坚固。另外，在方便最终验收工作的开展，墙体节能设计要配备相应的文字说明以及图标等内容。

而且，在具体设计过程中，要根据具体的设计施工方案找出准确的设计位置；应用空心砖进行砌筑时，要做到错缝相搭，且相互间不能挤压、碰撞；在完成空心砖砌筑工作后，及时把砖缝中的杂物清理干净；规范管理设计现场，这样能够保证墙体的砌筑质量。

除此之外，在地下室保温设计过程中，还要做好以下几点工作：首先，安排专人检查地下室外墙保温材料密度、阻燃值以及导热系数等各个参数；其次，利用钢钉予以固定；再次，在设计过程中可借助玻纤网格布予以设计，同时及时处理阴角与阳角位置；最后，保温层抹灰厚度要大于灰饼的厚度，同时还要把表面刮平，这样一来，能够避免夏季长时间的暴晒而影响到保温墙的质量。

2、门窗环节的节能设计

2.1合理控制设计门窗和墙体的比例

建筑物的门窗最关键在于促进空气流通，加以控制交换的设施。因此，在建筑设计环节中必须合理控制墙体与门窗之间的比例，以创建舒适安全的室内居住环境。

在房屋建筑设计中不但要确保建筑的美观性，还要严格控制合理的门窗比例，增强建筑物的通风供暖功能，实现良好的建筑物节能效果。我国建筑条例中明确规定，门窗和墙体比例的控制为：北向门窗低于25%，南向门窗低于30%，东西向门窗低于30%。

2.2增强建筑物门窗的气密性

建筑物中使用率最高的环节是建筑物中的门窗，此环节容易产生的各种损耗，尤其是在使用过程中会消耗大量的热量。因此，在门窗的节能设计过程中，应该增强门窗外围护结构的保温性能。在满足住户日常使用的基础上，应该合理控制门窗的面积，以减少使用中的热量流失。

2.3在门窗部位设置遮阳设施

在设计门窗过程中，应该根据实际的朝向情况，结合当地日照特点，再设置相应的遮阳设施，以减少门窗的阳光照射量。

3、围护结构

建筑的围护结构包括屋面、墙体和门窗。建筑师应根据建筑的功能和美观要求，综合考虑经济因素，采取有效的手段，满足建筑节能的要求。不同的围护结构性能不同，达到相应酌要求所付出的代价也不一样。对于高层建筑，屋面所占的比例很小，围护结构应主要着眼于墙体和门窗。而墙體和外窗中，墙体达到较高的性能比较容易，窗户则是薄弱环节。

所以，建筑的开窗面积一般不可过大，过大则使得窗户的设计非常困难。对于采用建筑幕墙的建筑而言，玻璃幕墙要达到比较好的保温性能或隔热性能是比较困难的，而金属幕墙、石材幕墙等非透明幕墙则只要在幕墙面板后面加设保温层就很容易满足保温隔热要求。

再如，对于大跨度的建筑，屋面所占比例较大，屋面保温的节能效果是比较好的，而且造价也相应比较低，玻璃幕墙或窗户要达到同样的性能则非常困难。

所以，建筑设计时应该考虑到各个方面技术的可行性，经济的合理性，进行综合衡量，优化选择。

4、自然通风设计

自然通风是建筑设计中需要注重的一个重要问题，良好的设计可以使得建筑作品更加节能和舒适，良好的自然通风，不仅会使得室内的热舒适度得到改善，而且还会使空调运行的时间减少，对于建筑物的实际使用能耗很有帮助。

在建筑设计中平面要充分利用春、夏、秋时的自然通风，而应该避开冬季主导风向，通过被动方式，利用室外气流带走室内产生的余热，从而使得室内的热舒适性得到保证，并且还能够使得空调开启时间缩短，最终实现节能的目的。

结束语

总而言之，低碳节能是现代建筑设计的重要理念，它贯穿于建筑设计的所有环节，甚至涉及到建筑设计的方方面面。

当然，只有从节能降耗和资源再利用等的角度出发，认真考虑低碳建筑设计的存在问题，才能实现低碳概念下的建筑设计，从而让人们享受到低碳生活的美好。

因此，在现代建筑设计过程中，建筑设计师必须以低碳理念为基础，不断学习并掌握低碳施工技术，积极采用先进的科学技术，同时要结合实际情况，创建健康、舒适、美丽的生活环境，充分体现建筑设计的低碳节能和美观实用性。

参考文献：

[1]裴思思.低碳节能理念下建筑设计方法与技术探析[J].科技向导，2014（2）：104.