低碳概念下的建筑设计应对策略研究

何隽平

中铁十一局集团建筑安装工程有限公司 湖北 武汉 430064

新经济时代，我国建筑行业快速发展，传统的建筑设计已不能满足工程快速建造和市场多元化的需求，建造过程和建造后装饰材料等均会对环境产生危害，低碳已经不仅是一个口号，低碳和我们每个人生活息息相关。如何将低碳概念贯彻到工程建筑设计中，减少建筑物能源消耗、排放污染物，同时避免在施工过程中对环境产生不利影响。但在建筑设计阶段，部分人员都存在忽视低碳概念的情况，导致建筑设计中消耗能源增加。基于此，建筑设计人员就需要合理化的选择绿色材料和良好的施工工艺等。建筑行业需要以低碳理念为核心依托，开展建筑结构化设计工作，减少能源损耗，达到优化生态环境，实现建筑行业节能化发展目标。

1 低碳建筑工程设计的概念和意义

低碳建筑是指在建筑的全生命周期中，碳排放量比较少的建筑。主要划分为低能耗型建筑、环境友好型建筑、绿色宜居型建筑和零碳排放建筑。按照可再生能源的使用，降低能源消耗，低碳建筑通过建筑全生命周期的碳排放量严格控制在最低水平。主要提出的背景为应对全球气候变暖，核心是控制建筑碳排放量，这也是非低碳建筑的区别所在。

低碳建筑工程设计要遵循循环、复杂、和系统化的设计全过程，需要借鉴世界各国的先进的设计理念和前沿技术，构建低碳建筑技术标准体系，提高建筑师低碳节能的意识，优化每个节能减排的技术要点，让低碳建筑工程设计具有操作性和可行性。

“绿水青山就是金山银山”思想给我们低碳建筑工程设计指明了道路，大多数建筑工程，如城市更新、扩建、工厂都会占用土地，这将消耗大量的能源资源。如何实现建筑与低碳之间共赢，协调好工程项目设计和贯彻低碳理念指导之间的关系，是建筑工程行业需要优化设计工作的核心。

低碳建筑设计除遵循我们传统建筑设计风格前提下，将低碳新技术与传统设计元素相结合，努力实现宜居型和舒适型建筑，选择节能环保材料，打造绿色建筑，运用低碳设计理念，如采用BIM设计技术、装配式节能建筑方案。

其中BIM技术是采用计算机程序建模对建筑工程项目进行全方位的虚拟建造模拟，其核心价值在于BIM模型可以作为工程技术数据的载体，完美实现建筑全生命周期所产生的数据资料，为建筑全生命周期的各参与方提供数据库。BIM技术在建筑的全生命周期碳排放过程中进行数据的传递。BIM技术的使用可以节省大量的成本、降低碳排放。BIM技术可带来快速和可持续的全设计过程，提供更好的设计方案。建筑施工建造过程中采用BIM技术进行碳排放测算，也可为建筑材料碳排放测算做出详细的分析。

装配式建筑可在加工和建造过程中减少碳排放，构件在工厂统一加工制作，现场作业较少，施工周期短，有效减少施工现场建筑污染物和垃圾的排放。应用装配式技术，使用绿色环保建材，能够有效降低污染，发挥其优良的节能性能，协助建筑物低碳节能。

2 低碳概念下的建筑设计存在的问题

低碳理念下的建筑设计，主要就是结合生态环境的发展趋势，根据建筑行业在生态环境危害下起到的影响机制，编制完善的计划，并且有效的满足建筑设计的生态环保基本需求。然而，我国与国外发达国家相比较，没有建设健全的低碳建筑体系，合理利用新型节能技术、再生能源，我国低碳建筑设计理念不断发展，低碳理念建设以及实践不符，实际工程项目开发没有直观的凸显出低碳设计理念、实际的价值效应，建筑环境与空间设计存在不合理性。在实际项目建设中也没有凸显低碳设计，能源消耗量较高，使得建筑物设计无法满足开发需求，不利于实现后续低碳开发与设计。

3 低碳概念下建筑设计存在问题的有效应对策略

3.1 建筑环境

在建筑设计的进程中，设计人员应当结合建筑工程项目建设基本情况、所处的自然环境，实现建筑与环境相互协调。例如，实际的建筑设计环节中，结合建筑实际情况，不断优化周围的环境。可以直接利用建筑周围自然环境组织，开展低碳设计活动。在长期实践以及发展阶段，顺利达成低碳发展的基础目标。在建筑设计的过程中，应当更加关注绿化面积设计，并且逐渐扩大绿色植物覆盖率[4]。在进行交通合理规划的同时，对城市环境布局进行调整，为建筑物与自然环境和谐共处创设良好的条件，低碳理念下完成建筑设计活动。

3.2 体型设计

开展建筑体型合理设计，能有效的减少排碳量，体型系数合理，对践行低碳设计理念来说十分重要。在实际的建筑体型设计阶段，加入低碳理念，还需要从低碳环保角度进行充分考量，持续优化建筑体型结构，实行内部布局的科学化设置。在不对建筑自然通风与采光产生影响的同时，还能对温度进行把控，减少实际建筑运行的能源消耗，顺利达成建设绿色城市的长期发展目标。我国地域辽阔，各个地区的气候特点也存在差异，体现的建筑风格也存在一定不同之处，并且对建筑体型提出了不同的要求。设计人员要做好全面的分析与考量工作，并切实提升设计水平，分析低碳理念的设计宗旨，保证建筑拥有良好的环保性能，按期完成建筑项目建设活动。

3.3 空间设计

目前，我国土地资源使用比较紧张。而在建筑工程项目的设计环节中，优化空间设计则是大部分建筑企业都关注的问题。在实际的建筑空间设计过程中，对人们的实际空间需求进行分析，并逐步进行低碳理念渗透。目前，我国的环境问题愈发增加，适合人们居住的场所也越来越少，土地利用率出现逐渐下降的趋势[5]。其中常见的污染形式有光污染、空气污染、噪音污染等，都会在一定程度上影响人们生产生活。因此，在实际的建筑空间设计进程中，相关人员要对空间创设的舒适性、对人们生活的影响进行分析。建筑工程结构、工程项目建设质量与性能有直接的关系，在实际的空间设计中，需要对建筑结构空间设计进行研究，保证建筑结构满足实际的性能要求、住户对建筑的多层次需求。为了顺利达成合理空间设计目标，就需要秉承节能减排、科学合理、减少能源的核心原则，充分的分析建筑项目实际抗震性、抗压性。在降低建筑对建筑材料需求与消耗的同时，切实提升工程项目建设水平，有效延长建筑使用寿命。基于此，在实际的空间设计阶段，建筑应当依托于低碳概念，科学化的使用空间资源。

3.4 自然采光

自然采光是利用自然光源，有效满足内部照明的关键设计手段。建筑内部摄取的自然光源有很多，而人工照明设施使用率不断降低，还可以达成节约能源的效用。而在实际的采光设计过程中，大多以被动式、主动式的方法为核心，合理化的利用先进技术，以镜面反射光学原理为核心支撑。以导管、光线等传导材料，在室内引入自然光。这种模式大都适用于地下室结构、封闭无窗环境中，在达到良好光源照射效果的同时，降低电能消耗。另外，利用这种方式，可以享受自然光的优势，以此减少实际消耗，为人们身体健康提供相应的保障。以传统设计理念的核心，优化建筑设计模式，引入自然光，起到辅助室内照明的效用，减少电力能源消耗[6]。虽然这一设计理念合理的利用了自然光，但是具有光线强烈的特点，并且注意都是以直射方向引入的，可能会使得照明强度过高，使得居住的人们出现头晕目眩的感觉。基于此，在引入自然光的时候，要尽可能保证光照稳定性，对各个设计空间进行优化。设计人员立足于建筑基本优势以及特点，开展自然采光设计活动，达到良好的内部照明效果，从根源上减少电力能源消耗使用，更加符合我国落实的低碳可持续发展计划。

3.5 使用具有环保效果的绿色建筑材料

在绿色建筑设计的过程中，需要合理的选择建筑材料，并且关注材料绿色环保性能，尽可能使用环保材料、无毒材料。对于我国大部分高层住宅建筑来说，一般都是以钢筋、混凝土为材料形成建筑框架。而建筑项目对钢筋、混凝土材料需求较高，也会大量消耗过多的资源。在城市高层住宅建筑施工的进程中，需要合理化的发挥有环保效用的绿色建筑材料。在选择的时候，选择能可持续回收、处理再利用的特殊材料，进而达成减少资源消耗，保护周围环境的核心目标。例如，对主框架使用钢筋混凝土材料，非承重结构则可以利用绿色环保材料。在选择材料厂家的时候，需要遵循就近原则，减少运输距离过程中的材料消耗、人工消耗，在设计前期充分考量当地材料，选择性价比较高的建筑材料。此外，在进行建筑材料选择的时候，则应当选择能再次回首、可持续利用的材料，长久可持续利用与建设低碳建筑。而在选择建筑材料的时候，也要获得供应商生产资质证明、材料质量证明、材料使用寿命等，做好严格筛查工作，避免使用污染性较高、能源损耗量较大的材料。采购人员也要负责结合市场的动态变化情况，选择性价比相对比较高的环保型材料，并对新型材料使用进行研究，评估不同种类材料的实际环保性能[7]。同时，粉尘扩散存在于材料运输、施工过程中，粉状施工材料在风力作用环境下，可能出现自由扩散的情况，出现粉尘污染。而运输车的压力较大、运输过程中出现运输废料等，都会在一定程度上伤害城市道路。所以，设计人员确定建筑材料的时候，则应当秉持就地取材的核心原则，避免运输阶段出现道路损害、扬尘污染等。最后，在建筑施工阶段，主要的污染都是来自粉尘状砂石、钢筋混凝土。而对于这些材料的制造以及使用阶段，可能会产生甲醛、氛气、粉尘污染等，还会导致施工人员身体损伤。而在选择材料的时候，也需要以毒气释放量作为核心采购标准，并使用无害、绿色可循环材料。

3.6 积极应用新型环保节能技术

基于人们的环保意识显著增强，并且引入了更多创新性的环保节能技术。在开展高层建筑设计工作的过程中，则应当选择环保性较强、费用合适的设备。而在低碳建筑建设环节中，需要立足于实际情况，合理化的进行节能可再生能源使用，如施工地区如果常年都是晴天，则要使用太阳能。而在相对偏僻的地区，则需要合理使用风能；距离海、湖比较近的地区，也可以合理使用水资源，实现资源再利用。通过合理利用新型节能环保技术，减少能源消耗，实现能源可循环使用[8]。例如在高层建筑设计阶段，则要引入水资源使用循环利用装置。在设置水循环装置的同时，有效的处理雨水、生活污水，达成水资源循环使用，不断净化小区的环境。从国家层面入手，推进节能技术研究与发展。例如，对于新建的建筑，则需要完成外墙保温隔热层设置工作，使用拥有保温隔热效果的材料，阻止室内和室外热量交换，降低能源消耗与支出。

3.7 围护设计

在围护设计的过程中，围护结构是十分重要的保温隔热屏障，进行内部与外部空间的划分。第一，促进低碳理念设计要求落实，完成外墙保温隔热处理的工作，还需要对内部湿度进行控制，隔绝内外空间热交换情况，减少热能消耗。例如，合理化的使用泡沫板、保温浆料、岩棉板，并对热能平衡效果进行把控。第二，选择双层中空玻璃、铝木复合型门窗，对热能扩散情况进行抑制。还可以借助植物屋面、太阳能屋面处理方式，达到隔水保温的作用，避免室内进入过多热空气、冷空气，打造舒适的室内环境。

3.8 高效利用再生能源

在建筑设计中，要在顺利贯彻低碳理念，则需要提升可再生能源的使用效率。基于此，在改善能源使用模式的同时，根据建筑行业发展先进、完善的技术进行深度调研分析，以便于完成新能源开发活动，合理化的使用新材料。第一，构建节能系统，各个地区的建筑能耗差异较大。因此，在设计的环节中，应当落实因地制宜的基本原则。结合建筑所在地的实际情况，选择完善的能源使用模式，并且以开展保温设计作为设计要点。第二，合理化的利用以及开发清洁能源。目前，我国更加关注清洁能源使用与开发。以低碳概念组织为核心，优化建筑设计，设计人员应当合理利用风能、太阳能、地热能，提升新型可再生能源使用效率，顺利达成低碳设计核心发展目标。

4 结束语

低碳概念的提出，可以有效减少煤炭能源燃烧，碳排放量，为大众创设良好的居住环境。而引入新型绿色材料、环保技术，就可以避免破坏周围的环境，对建筑空间进行合理的使用，提升土地资源的使用效率。在推行低碳建筑设计的同时，相关部门要落实各项法律法规，还需要做好建筑设计监管工作，以此推进低碳建筑设计活动顺利进行。秉持节能、环保的基本原则、我国提出的宏观调控战略发展计划，由政府职能部门进行协调监管，推动建筑行业低碳化发展。