关于在建筑工程设计中应用低碳理念的思考与研究

关于在建筑工程设计中应用低碳理念的思考与研究

张玥

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摘要：不论是建设亦或者使用中，建筑都会造成大量的能源消耗，并且对生态环境造成破坏。在能源匮乏及生态环境保护的大环境之下，低碳、节能减排等理念出现于建筑领域中，受国家、时代发展的推动，低碳理念逐渐完善。建筑工程设计人员应当明白低碳设计的必要性，在工程设计中积极落实低碳设计。本文研究分析了低碳理念下建筑设计的适应策略，以供参考。

关键词：建筑工程；建筑设计；低碳环保；低碳设计

引言

在社会经济快速发展的背景下，低碳建筑、绿色建筑逐渐成为建筑领域中的主旋律，国家多次强调将低碳理念贯彻于建筑工程设计中，实现绿色环保、节能减排等目的，保护自然环境、确保人们的身体健康。

1.建筑工程设计当中节能设计的原则分析

1.1合理的应用节能技术

在建筑工程的设计过程中应用节能技术非常重要。需要相关人员对设计原则进行深入分析，根据节能技术的不同设计原则和特点，合理开展节能设计工作，使节能技术发挥自己的作用。设计人员应对节能技术进行相应的分析，结合工程实际情况进行结构技术合理性、适用性、经济性、可实施性进行评判，避免在设计工作中因对技术条件了解不足而影响节能设计的质量。

1.2客观科学原理分析

客观科学原则在设计工作中发挥着重要作用。相关人员在开展设计工作时，应分析实际情况，探索客观科学原理，掌握客观科学原理，并确保在实施工程时能够严格遵循这些原理。实际工作中，所有项目不会是完全类同的，而是各自有着各自项目的特点，这就要求设计工作中需要结合本项目的特点进行有针对性的分析。准确、完整地收集项目资料，包括地理环境、气候等等，进行科学严谨的分析与计算，才得到客观正确的结果。

1.3适当技术超前原则

适当技术超前原则在当前建筑工程设计工作中占有重要地位。在节能技术日新月异的今天，只有按照适当技术超前原则进行，才能保证方案的合理性与适应性。

2.节能设计理念的要点

2.1环境的融合

在建筑规划阶段，要充分体现节能设计理念，这是应用节能设计理念的关键。在建筑规划中，设计师要对建筑环境有深刻的认识，将建筑环境与建筑规划相结合，这是体现绿色节能理念的重中之重。必须将建筑所在环境的气候、地形、风向、光照、水文、土壤等因素融入建筑设计中。对这些因素的全面了解，将有助于提高节能建筑设计理念的应用质量。

例如，我国北部的气候条件具有冬长夏短的特点。在北方建筑中，供暖是一项基本功能要求，而北方城市供暖主要以集中供暖为主，因此在建筑设计中应充分考虑这一要求。同时，结合环境因素可以看出，北方地区的日照条件通常非常好。因此，在应用节能设计理念时，首先要考虑优化供暖需求，减少供暖时间，体现节能理念，充分利用日照条件，改变建筑朝向，有利于缩短采暖时间。事实上，我国北方的民用建筑一般都是南北向排列的。在这种布局中，可以利用太阳能来满足室内供暖需求，从而减少化石能源供暖的使用，体现了环保节能的设计理念。同样的节能理念也体现在南方民用建筑中。与北方冬季采暖需求不同，南方住宅更注重通风需求。因此在设计中选择了季风环流的方向，以满足夏季通风散热的功能需求。

2.2材料选择

在建筑设计中体现环保节能理念，注重材料的选择，而节能材料的选择是节能理念的主要体现。节能建筑材料包括外墙材料和内墙材料，建筑外墙材料主要是围护结构的材料，一般合成保温材料是主要选项。在选择节能内部材料时，应更加注重材料的美观性，应减少使用纯木质材料，更多选择环保的合成材料。

3.建筑设计中运用节能理念的路径

3.1基于功能需求的节能设计理念

在建筑围护结构设计中运用节能理念具有明显的优势，因为围护结构作为建筑的参照部分，为建筑提供了基础的功能要求。在实际设计过程中，需要结合建筑的功能需求和环境因素来表达建筑的节能设计理念。设计前要从根本上明确外部环境条件，采用与环境相融合的节能设计，如布局设计、绿化设计、高度设计等。为突出节能设计理念，在设计前需要制定节能设计的基本目标，并对使用化石燃料供暖的建筑的成本和环境污染进行计算，对室内通风、空调、空调等能耗进行准确计算等。设计中选用透明材料作为建筑围护结构的主要材料，优化围护结构中透明材料的遮阳比，并根据采暖、通风的功能要求选择合适的窗面积比例等等。

3.2基于环境因素的节能设计思路

建筑节能理念的应用应充分考虑地域差异、环境差异和文化差异，选用节能材料。以建筑幕墙为例，在寒冷的北方选择建筑幕墙时，隐框幕墙是主要材料，如果选用明框幕墙，材料必须以隔热铝合金型材为主要材料，对热工性能要求高。在其他地区，在选择建筑幕墙时，主要采用明框幕墙，尤其是南方地区，对散热性能的要求更高。在幕墙设计中，不仅要突出框架结构的造型，还要突出幕墙的玻璃材质。如果在设计中选择了非透明幕墙，则非透明幕墙的材料应以铝板和石材为主，同时还必须设计隔热。

3.3基于信息技术的节能设计思维

信息技术在建筑设计中有着广泛的应用。信息技术在建筑设计中具有多样化、多角度、多层次的应用场景。BIM技术用于在设计前对设计参数进行标准化，优化建筑结构，模拟节能效果。在设计中，多维模型用于发现设计问题、共享设计计划并对其进行细化设计参数，从所有元素、流程、环节的设计角度，展现绿色设计理念。运用信息技术的设计思维，在设计建筑内部系统时，利用智能系统实现对能耗的实时监控。使用频率低时，智能系统可自动关闭能源系统，使用频率高时，智能系统可根据需求优化调整能源系统，减少能源浪费消耗。比如：在大型公共建筑中，能源浪费是非常严重的现象，而传统的人力管理难以做到细节渗透。智能系统的应用往往可以代替人工，随着时间的推移调节中央空调的温度，根据需求，实现能源的合理利用。

3.4建筑立面遮阳一体化设计

目前大多数的高层住宅的外立面造型设计与遮阳设计在程序上是分离进行的。在进行外立面设计时，往往是通过聚苯板或混凝土凸起进行立面线条造型，更简单的还有通过墙面的涂料颜色不同进行立面造型区分；在遮阳设计时，往往是在住宅主体完成后，在预埋件上加入混凝土遮阳板。这样单一分离的设计方法，会造成建筑立面效果大打折扣，安全隐患大大增加。对建筑立面遮阳优先采用一体化设计策略，能够使各个设计元素之间更加统一化，使它们的艺术性和功能性在高层住宅设计中发挥最大的价值。高层住宅建筑立面遮阳一体化设计手法一般有开口片段式形态和表皮式形态。开口片段式形态是指在高层住宅建筑立面通过一体化设计后，立面造型线条效果呈现水平式、垂直式或点式效果。住宅项目的外遮阳设计可采用水平遮阳板，通过一体化设计，将遮阳板水平连续布置，呈规律的在立面上进行大小和位置变化，在水平方向上形成了“水平遮阳-窗户-水平遮阳”的水平式开口片段式形态，通过对开口片段的局部水平垂直放大或缩小，形成了有规律的立面组合，使原本单一的立面阳台造型更加具有辨识度和层次变化。

结语

在建筑领域，为减少化石资源的使用，改善城市环境，减少城市污染，在绿色节能理念下，建筑设计必须改变过去的设计思维，以节能理念为设计理念，结合工程环境、工程材料、工期等因素，降低建设项目成本，提倡使用可再生资源，大力提高可回收材料在建设项目中的应用价值，减少化石资源的消耗，实现建筑设计的人文、绿色、环保。

参考文献

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[2]潘妍蓓，陈佳佳，沈艳玲，林雨晴.BIM技术在绿色建筑中的应用研究[J].四川水泥，2021,1:83-84.

[3]梁效铭，李锡涛.低碳概念下的建筑设计策略运用[J].智能建筑与智慧城市,2021,11:89-90.