低碳绿色理念下的建筑设计策略

低碳绿色理念下的建筑设计策略

来春涛

中城科泽工程设计集团有限责任公司新疆分公司 新疆阿克苏 843000

摘要：我国的经济发展进入新阶段，对环保提出了更高的要求。随着各种生态政策的实施，环保意识也逐渐深入人心。在这样的号召下，各行各业都积极响应践行环保理念。应用低碳绿色理念可以提升建筑设计的环保性，改善建筑的整体功能；低碳绿色理念与建筑设计的融合，能够达到低能耗、高收入的建筑目的，促进建筑设计行业的可持续发展。本文结合低碳绿色理念建筑设计的优势，对设计需要遵循的原则进行了探讨，然后对低碳绿色理念下的建筑设计策略展开了探讨。

关键词：低碳绿色理念；建筑设计；策略

引言

人们对环境重视程度的提升，促进了低碳绿色概念在建筑设计中的应用。而建筑行业在这方面更应该付出努力。按照传统的发展思路，高水平和高规模必须以牺牲环境为代价，而现在需要探索出一条以生态保护为中心的高质量发展之路。在新形势下，建筑行业加快了转型升级的进程，低碳理念的树立和建设是其关键环节。总的来说，将低碳理念引入建筑行业是一次成功的尝试，具有重大的现实意义，取得的经济和生态成绩都是有目共睹的。在日新月异的高新技术的加持下，建筑行业采用更多的创新性环保设计，积极进行节能减排，贯彻低碳理念，规避较高的碳排放量。同时，加大新型建筑材料的研发力度，致力于减少不可再生资源的消耗，即使是可再生的资源也要合理利用，注意其恢复的周期性，实现循环可持续发展。

1低碳设计理念对绿色建筑设计的影响

①减少能源消耗，提升建筑经济效益。所谓低碳设计理念，简单来说，指的是实现人们需求优化满足的同时，尽可能降低能源消耗，将污染能源应用中产生的危害控制在一定范围内的一种低能耗、低成本、低排放以及高效益的环境保护理念。其一，这种理念的经济效益明显。由于建筑施工建设中的各类投入会产生一定能量损耗，使得建筑施工成本增加，较为常见的包括水电费、建筑材料费用等。但引进低碳设计理念则能够基于技术进行改造，让水、电等能源损耗下降，从长效发展角度来讲，能够产生可观的经济效益。其二，这种理念能够促进建筑行业可持续发展。从经济学的角度研究发现，实现低碳设计理念与绿色建筑施工建设的有效融合，尽可能将外部生产转化为内部成本，这一过程中所节省的耗能，又以施工成本的方式呈现，进而达到建筑行业发展的良性循环，推动建筑行业的全面稳定发展。②降低人体危害，提升人们消费安全。传统建筑施工的能源消耗在一定程度上对人们身体健康发展的危害极大。一方面，具体的建筑室内外施工中，很少考虑季节、气候变化等对人们居住环境的重要影响，造成长期居住后居民身体健康深受影响。但是将现代化的低碳环保理念和绿色建筑设计理念引入其中，所选用材料多为无害或低危害材料，危害尽可能被控制在人体可接受的临界点内，这样就能够让建筑室内外设计及应用的安全得以保障，进一步提升建筑类产品的消费安全。另一方面，有关研究数据显示，超过45%的慢性呼吸道疾病以空气污染为主要致病因素，因此，低碳环保理念下的绿色建筑设计应将空气质量作为重要指标之一。选择高环保、高性能的绿色建筑材料，避免装修过度造成室内外有害气体污染超标，危害人们的身体健康。③改善生态环境，实现社会持续发展。随着科技的不断进步，大自然对于人们的“发展反馈”也越来越明显和激烈。而且很显然，反馈的弊大于利。恶劣天气和自然灾害频发等都昭示着全球范围内的生态环境遭到严重破坏。其中，碳排放是造成全球生态环境急剧恶化的主要原因，这是因为CO2过渡排放造成大气层形成保温气层，阻隔了地面与大气层之间的热交换，造成地热辐射收支不均衡。对此，引入低碳环保理念和绿色建筑设计理念，能够借助于更多高科技技术和理念，实现空气污染与环境危害的弱化，让人类的生存环境得以改善，还能实现CO2排放控制，降低城市雾霾污染，缓解自然灾害带来的生存威胁，从而促进社会的全面可持续发展。

2低碳理念下绿色建筑设计的现状

2.1可持续发展意识薄弱

可持续发展是社会文明发展到一定程度的必然产物,也是社会进步的必然要求,它不仅符合历史发展的规律,而且是我国长期稳定发展的重要战略目标。但目前的建筑行业仍然存在过度浪费的现象。特别是在进行建筑内部装修时,使用的许多原材料都具有一定的毒性,不仅影响使用者的身体健康,而且会造成环境污染和资源浪费。这些现象的产生最终还是因为人类缺乏环保意识,没有认识到可持续发展的重要性。

2.2低碳理念认知不足

设计师在进行建筑设计时要将低碳环保理念与绿色健康理念融入其中，真正实现建筑设计低碳、绿色、环保。这对于设计师自身而言极具挑战性，需要设计师全面掌握项目可能存在的问题，并针对问题进行设计方案优化，确保建筑设计具有较高的可操作性。但事实上，很多设计师对低碳理念了解并不全面，设计细节中随处可见传统理念应用的现象，或是综合考虑不足，以偏概全，导致建筑整体效果受到影响。因此，应重视设计师的专业能力与理念认知，其对于设计质量具有十分重要的影响。

2.3建筑设计缺乏整体性考虑

虽然建筑工程是一个独立的主体,但设计人员依然要考虑其本身的整体性,这样不仅可以降低建筑物本身对周围环境产生的影响,而且可以达到资源的有效节约。但如今的建筑设计人员很容易忽视建筑工程与施工场地环境的关系,这样不仅会影响综合生态概念的建立,而且会降低生态策略在建筑设计中的作用。

3低碳绿色理念建筑设计策略

3.1合理选址，优化建筑结构

建筑选址关系到对环境的影响程度，所以要根据低碳概念对建筑选址进行创新设计。以普通居民楼选址为例，在设计之前，要对周边环境深入考察，综合分析其生态环境、地理位置、水文特征以及交通情况，整理相关的施工信息，最终形成书面资料以便于参考。有了相关文件的指导，后续的设计及施工便有了头绪。建筑团队可以及时评估施工的可能性，也能够科学预测未来可能出现的问题，提出多套解决方案。这些指标都应该被纳入选址设计的规划中，从而把对环境的影响降到最低。这些资料伴随着建筑设计的整个过程，并不会因为选址的结束而束之高阁。楼层高度的确定、层数的设计，以及结构优化都需要参考这些资料。以平衡建筑施工与生态保护的关系，实现经济效益和生态效益的双赢。如果说能源和物料是建筑设计的基础，那么建筑结构就是整个建筑体系的骨架。传统的建筑设计追求庞大的建筑结构，只重视巨大的经济效益而忽视生态代价。低碳概念认为，普通的建筑结构完全可以做到低碳化，在确保节约性和稳定性的前提下，有的工作没必要死板地循规蹈矩，走创新之路也能柳暗花明。传统的施工现场噪声轰鸣、泥土飞扬，施工环境难以形容，建筑质量参差不齐。而低碳设计主张使用钢结构取代混凝土，建筑稳定性得到进一步巩固的同时也节约了资源、避免了浪费，给居住者营造了一个更安心的环境。另外，建筑内部的空间也需要进行合理布局，简化储物程序，灵活调整设计风格，不同的户型有不同的设计理念，不同的季节也有不同的建筑内容。建筑空间的调整和分配要多元化，体现简约和灵活这两个低碳理念的核心关键词，创造出大于空间本身的利用价值。

3.2充分借助现代技术，实现智能设计

随着社会的进步发展，无论简单亦或是复杂的建筑结构构成都已经无法充分满足建筑市场的发展需求，设计与施工整体难度也在不断增加。基于这一现状，在应对具体的复杂设计与施工环境时，既要重视低碳环保理念的解读与应用，又要引入现代化的计算机信息技术、人工智能、大数据技术以及云处理技术等，将现代化新兴数字信息技术优势尽数显现出来。通过此类技术构建完善的智能设计框架体系，将具体建筑项目作为目标，以直观展示的方式呈现建筑设计方案与对应模型，为设计师获取数据和形成对比提供便利，通过多方讨论或验证，使设计方案更具存在价值。另外，建筑设计智能框架体系构建中还可以充分引入楼宇监管控制系统，为低碳环保理念的具体项目应用提供更多的借鉴思路。此外，现代化技术设备的应用离不开现代化专业人才，设计单位需重视人才培养。在建筑设计中，可以通过现代化的新兴技术与设备对温、光、空气等进行合理计算与规划，确保建筑内外部环境得到全面优化。当下，空调已经成为居家必备用品，基于空调进行室温调节会让用户倍觉舒适，但长时间使用空调会对建筑用户身体健康造成严重影响。另外，空调属于大功率家电，耗电量大，与当前倡导的节能降耗发展理念相违背。因此为了让居住环境更加舒适自然，需要发掘利用自然资源，以全面满足用户日常生存发展需求。室外环境也应尽可能与建筑地理位置紧密结合起来，设计合理，确保建筑自然通风与采光。具体施工中，还可以借助现代化的保温材料来避免室温上升。同时，应尽可能分析当地气候变化，最大化利用绿色可再生能源。

3.3采用环保型材料

只有在建筑设计、实际施工环节中综合考虑建筑材料、施工设备等因素，才能使建筑设计达到相应的低碳绿色标准。相关调查数据显示，建筑施工过程会对周边环境造成不同程度的破坏，高层建筑对周边环境造成的危害更是明显，所以，在建筑设计、施工环节采用环保型的建筑材料是实现建筑设计低碳环保目标的有效方法之一。建筑企业不仅要选择环保型的材料，还要对部分材料进行回收利用，从真正意义上实现低碳绿色背景下的建筑设计。比如，设计在完成对环保型材料的选择后，还要对建筑设计的整体进行统一处理，提升室内与建筑之间的协调性，从而达到降低投入成本的目的；通过对环保型材料的筛选，将其合理应用于建筑施工中的各个环节，实现施工材料的优化配置，在一定程度上提升环保材料的使用率；对建筑材料的整体消耗进行质量把控，在建筑施工过程中尽量选择一些可循环使用的绿色环保材料，并对施工过程中的废弃材料进行二次利用。

3.4太阳能的应用

①太阳能光伏。太阳能光伏又被称作光生伏特，其原理是以光伏半导体所具有光生伏打效应为依托，确保太阳能可被尽数转变成直流电能。将该项技术用于建筑设计，对提高建筑环保性能具有重大意义。以某小区为例，设计人员在建筑屋顶对光伏系统进行了设置，光伏组件为230W的晶体硅，结合当地情况将电池组件倾角设为20，通过串联3块电池的方式，获得电池方阵，该电池方阵与汇流箱连接，汇流箱与接线柜连接，接线柜与配电系统连接。②太阳能热水。我国大部分地区均满足安装太阳能热水系统的条件，其特点是由系统负责24h提供热水，通过对自来水压力加以利用的方式，使系统得到自动补水。集热器得以自动循环所依托要素为内外温差，住户可通过安装加热系统、壁挂炉的方式，为系统加热提供辅助。

3.5围护结构节能设计

围护结构的节能设计主要是屋面、外墙、外窗等外围护结构的保温及隔热功能。围护结构的能耗占比较大，通过合理的选择构造类型、建筑材料、门窗类型将会有效提高围护结构的热人工性能，降低能耗，改善室内环境。设计人员在设计时，通过多方案对比，择优选择建筑形体，精简建筑造型，屋面设计时优先选择倒置式屋面，保温性能最佳，同时根据柱、梁、板等主体结构的不同位置及各种建筑材料的热工参数，合理选择保温类型或者采用保温装饰一体板。门窗要根据各种材料的各项性能综合选择，也要采用先进的安装技术，在不影响采光效果和视觉景观的同时降低能耗，保存室内热量。

3.6室内空间的绿化

建筑设计分为室内建筑设计与室外建筑设计,在前者利用生态策略的基础上,设计人员也要对后者进行生态设计。①室内室外空间一体化。生态化设计要实现室内与室外的融合。例如,很多建筑内部设计有庭院和天窗,或者在墙面设计时采用与外界接触的半开放式墙面,这些设计形式不仅能扩展空间,而且能优化室内空气。②室内室外景观一体化。室内室外景观一体化是将室外的景色移入室内,形成两个相近但各自独立的空间,两者相互映衬但又相互协调,不仅可以优化环境,还能满足人们的审美需求,将建筑与自然风光融为一体。最常用的设计手段就是引水法、栽植法等。③与自然环境相协调。在生态建设的设计过程中,设计人员应该做好准备工作,对当地的基本情况进行详细调查。在具体设计工作中,设计人员要充分结合现状,因地制宜地处理好建筑与经济、环境之间的协调关系,并且要正确处理新旧建筑之间的矛盾；要对这些因素进行科学预测,并依据预测结果进行合理调控,最终实现可持续发展的建设理念。例如,公园建设要归于大自然的主体。

3.7合理利用自然资源

好的建筑能与周围环境融为一体。因此,想要实现自然与建筑的协调一致,就应在建筑设计初始阶段充分调查与了解建筑周围的人文及自然环境,根据调查结果科学利用建筑场地条件,遵循节约与保护资源的设计原则,尽可能减少建筑工程对周围环境的破坏。特别是对具有历史文化价值的建筑环境,要尽可能降低建设工程对环境的影响。选择绿植时,设计人员应重视绿植对环境的适用性和实用性,尽可能选用本地植物,降低因盲目引入而破坏生态环境的程度。

3.8单体外立面设计

在建筑设计过程中，单体外立面设计是其中的重点内容，也是最能体现绿色建筑设计理念的重点部位，因此，设计人员要特别重视单体外立面的设计环节。单体外立面设计需要充分考虑建筑地址当地的气候条件，并在此基础上选择合适的立面形式和施工材料。因为我国南北气候差异较大，设计人员对不同地区的气候条件、建筑功能区划分、节能减排具体要求等进行综合分析，然后制定合理的设计方案。如在对北方建筑单体外立面设计过程中，设计人员要严格把控建筑物体型系数和建筑散热保温面积等指标，以满足北方地区冬季居住要求。考虑到北方冬季气温较低，要加强外墙和外窗的保温隔热功能，以此减少热能消耗，保证建筑室内的舒适度尤为重要。对于南方地区，则要重点考虑夏季的降温通风问题，要重点规划设计建筑的通风结构，最大限度的利用自然风降低空调系统的使用率。另外，在进行建筑单体外立面设计时还需要选用合适的颜色，在保证建筑美观度的同时还能起到减少热传导、节能降耗的作用。

结语

在新经济的时代背景下，传统建筑设计已经不能满足市场多样化的需求，对环境的危害也日益严重。低碳理念应运而生，与建筑行业相融合，打造出的低碳建筑设计风格已经演化为主流趋势。低碳建筑设计以节约资源、开发新型能源和注重生活质量为核心内容，其优点是显而易见的。在具体的设计环节中，可以从运用低碳环保能源和建筑材料、合理选址、优化建筑结构、充分利用可再生资源和推行低碳设计智能化这四个方向展开工作。通过信息技术和低碳理念的加持，建筑行业实现了创新，在发展的道路上稳步前进。

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