试论日本可持续的建筑设计方法与实践

刘震

【摘要】日本的建筑可持续建筑设计理念起源很早，在多年的发展中取得了很好的效果。基于对日本可持续建筑设计方法和实践内容的了解，本文总结了可持续发展理念对我国的借鉴意义，让我国能够更好推行可持续发展建筑设计工作，提高建筑行业的整体发展质量。

【关键词】日本;可持续发展;建筑设计

日本的可持续发展理念经过多年发展，在建筑設计方面取得了很好的应用效果，我国作为碳排放大国，当前已经开始重视建筑的节能减排工作，推行可持续发展理念，通过设计和实践体系借鉴工作，能够更好推行该项工作，促进建筑行业的持续发展。

1、日本可持续的建筑设计与实践方法

日本可持续建筑的设计方法体现在两个方面，其一为对自然资源的高效应用，其二为应用功耗更低的电气设备，在完成设计后开展工程施工。日本可持续建筑设计和实践方法如下：

1.1 建筑设计方面

建筑设计方面体现的工作内容为“开源”和“节流”，在建筑设计中全面践行这两个设计思想。

“开源”方面的设计思路为，根据不同地区的光照条件、降水条件、风力条件优化设计方案，优化的内容包括建筑朝向、建筑子系统衔接等，让建筑能够充分应用这些资源。例如日本某地区位于北半球，建筑朝向为坐北朝南，同时该建筑与海岸线距离较近，说明该地区降水丰富，同时具备较好的风力条件。在建筑设计中，建筑顶端通过栽种绿植等方式遮挡光照，同时土壤中的水分蒸发时，产生的吸热效果能够降低炎热环境下的建筑室内温度。另外开源的另一个方式为应用清洁能源，包括太阳能发电技术、风能发电技术等，为建筑系统提供电能。

“节流”思想为降低建筑运行中产生的能耗，建筑的能耗有多种产生方式，其一为用电设备耗能，通过用电设备的合理参数选择可以降低能耗。其二为建筑能量散失，包括热量散失、冷气散失等多个方面，通过围护结构、建筑建材的合理选用和使用，防止热量散失。

1.2 实践方面

在完成建筑设计工作后，需要按照设计图纸开展施工工作，本文以某日本建筑为研究对象，该建筑在运行后一段时间，借助可持续发展理念建成设计方案，在此基础上完成建筑施工，优化了建筑的运行性能。优化方案为，在建筑屋顶铺设绿植，全面更换建筑的围护结构，提高建筑的保温隔热性能。另外在建筑外部建设太阳能发电系统和风力发电系统，实践分析内容如下：

（1）能耗降低方面。能耗为可持续理念下建筑的重要考虑内容，本文的能耗研究工作为，分析相同时间内建筑消耗的市电量。最终结果表明，建筑运行中的耗电量在相同时间中降低了43%，从中可以发现，在该设计方案的应用中，建筑自带发电能力，同时建筑的整体耗电量下降，这两个方面共同作用下降低了建筑的能耗[1]。

（2）环境影响方面。环境影响主要为分析建筑运行中产生的温室气体量，由于该建筑经过可持续优化后，消耗的电能大幅下降，意味着建筑消耗更少的自然资源就能够完美运行，建筑运行中排放的温室气体数量大幅下降。此外在太阳能发电设备和风力发电设备的运行中，实践结果表明未对环境造成破坏，从整体上来看，经过优化后的建筑对环境影响更小。

2、日本可持续的建筑设计与实践方法对我国建筑行业的启示

2.1 建筑整体设计

建筑整体设计包括围护系统、建筑布局、建筑朝向等多方面内容，在我国的建筑整体设计中，可应用的设计思路如下：

（1）朝向选择。我国地域广阔，不同地区的气候环境差异性极大，但是我国位于北半球，建筑朝向设计中，基础设计方案为坐北朝南，实现对自然光源的应用。但是考虑到不同区域的风力不同，需要优化朝向设计方案。例如大连地区属于沿海城市，各个季节的风力都较为强劲，夏季白天风力方向为内陆到海平面，在建筑朝向设计中，在确保建筑基础方案的基础上，按照风力方向进一步优化建筑朝向，确保建筑能够有效应用风力条件[2]。

（2）内部布局。建筑的内部布局能够从根本上决定自然资源应用水平，尤其对于光照资源来说，需要保证内部空间能够高效应用自然光照。为达到这种应用效果，建筑可以通过降低墙体数量的方法提高通透性，同时建筑中的墙体应用浅色涂料，防止涂料产生吸光效果，通过提高建筑太阳光的应用效率，能够降低一些电气设备的运行时间。

（3）围护系统。维护系统发挥重要的热量保持功能，在可持续的建筑设计中，需要合理选择维护系统的建筑材料，大幅提升整个系统的运行质量。在设计过程中，需要重视维护系统面积对建筑采光性能的影响，要求设计人员在保证建筑外墙强度的基础上增加窗户的面积，提高建筑的采光能力。

2.2 电气系统设计

电气系统中，通过维护系统的科学设计能够达到降低能耗的效果，这种方式可视为被动式节能方式。当电气系统经过合理设计时，能够主动降低建筑的运行能耗。电气系统的设计过程中，其一为合理选择用电设备功率，以空调为例，虽然功率较低的空调能够降低单位时间内的能耗，但是室内温度发生同样变化时，设备的运行时间变长，可能会导致设备产生更高能耗。所以在具体的实际工作开展中，设计人员要做好设备的试验工作，确保选择的空调能够达到节能效果。

其二为应用新型技术，对于电气设备来说，当前已经开发出了变频技术，该项技术能够根据电力系统的波动情况自动调整用电设备功率，提高设备的运行效率，另外在建筑外可以通过应用太阳能发电设备和风力发电设备提供电能。

结论：

综上所述，在日本可持续的建筑设计中，设计内容包括围护系统、电气系统和发电系统，同时在建筑顶端栽种绿色植物，达到对自然资源的高效应用。这种可持续设计理念对我国建筑行业的启示为，对建筑中的所有系统开展优化工作，达到全面推行可持续发展理念的目的。

参考文献：

[1]朱晓菲，王远涛.论建筑的可持续设计策略[J].四川建筑科学研究，2013，39（04）：344-347.

[2]祁斌.日本可持续的建筑设计方法与实践[J].世界建筑，1999（02）：30-35.