低碳理念下的建筑空间营建策略

低碳理念下的建筑空间营建策略

杨迪

天津市筑土建筑设计有限公司 天津 300202

摘要：随着碳中和时代的到来，积极探索减少碳排放的有效路径，实现双碳目标，已经成为建筑行业发展中的主流趋势，不仅需优化调整能源格局，更需找准方向营造低碳建筑空间，推动建筑减碳工作的顺利进行。虽然目前低碳建筑理论及技术不断增多，但是其侧重点仍集中在绿色建筑上，关于双碳目标的探索仍缺少明确方向及路径。因此，本文就从“低碳理念”视角入手，对低碳建筑空间的营造策略展开了研究与讨论。

关键词：低碳理念；建筑空间

建筑业是能源消耗的三大领域（工业、交通、建筑）之一，也是直接或间接引起碳排放的主要责任领域之一。根据联合国环境规划署计算，建筑行业消耗了全球大约30％～40％的能源，并排放了占全球30％的温室气体，如不提高建筑能效，预计2050年建筑行业温室气体排放量将占总排放量的50％以上。国际政策大力倡导低碳经济的发展，我国作为基建大国，资源消耗巨大，建筑物在物化阶段、运营和拆迁阶段均会产生碳排放。因此，在建筑设计之初应着重考虑节能环保方面，将低碳节能作为建设设计的原则之一，减少资源的浪费，维护生态平衡和可持续发展。

一、低碳理念建筑设计要求

在低碳理念下建筑设计不仅仅是满足人类使用需求与外在美观，而是需要综合把控好建筑前期设计的质量、运营中的能耗以及后期如需拆改的可循环利用性，使建筑在整个生命周期最大化节约能源并服务人类。节约资源的消耗是前提，例如土地资源、能源、水资源、建筑材料等；再者，控制好建筑废物、废水的排放量，减少对周围生态环境的破坏；在满足人们的使用要求的前提下，为人们提供更加高效、健康和舒适的使用空间，提升环境质量。

1.优化配置

在低碳理念发展形势下，建筑设计应积极倡导先进、新型能源的利用，例如天然气、生物质固体燃料等，积极优化、改造传统的燃煤锅炉，减少燃煤过程中的碳排放量。充分开发太阳能，风能，生物质能等可再生资源的利用效率，并把废弃能源进行回收再利用，比如风机热回收和雨水回收。

2.节约能源消耗

建筑在运行阶段的碳排放占全生命周期排放量70%以上，其中暖通空调能耗导致的碳排放量是重点。所以在建筑设计当中，需严格按照节能规范要求设计外围护结构，减少建筑中采暖设备和空调设备的能源消耗。充分利用夏季主导风向，优先采用自然通风设计，并在此基础上调整空调系统。建筑设计整体布局以及平面设计时应因地制宜，结合当地气候条件，调整建筑朝向与开窗比例、遮阳措施等，尽量利用自然通风采光设计，节约用电。

3.选择建筑材料

在选择建筑材料时要根据建筑结构体系，考虑实用性较高的材料，科学配比减少资源浪费；同时考虑建材的运输问题，优先选择当地现有材料，就地取材避免长途运输带来的人力物力和能源损耗。建筑内部装修材料尽可能的选择无害、可循环利用的装修材料，对于石材、涂料、木材等进行合格检验之后才能投入使用。

4.创建健康舒适的室内环境

在建筑设计中，需要确保内部空气流通更加通畅，采光更加充足，并且具有适当的温度和湿度环境。从节能减排的角度，降低建筑能耗是我们必须攻克的难题，但在强调建筑节能同时，不能忽略建筑的舒适度与健康。健康舒适的居住环境涉及到水电、声光热、温度与湿度等各方面因素，需要整体协调、合理设计，在节能减排的同时享受到舒适的生活环境。

5.确保建筑与环境的协调性

在低碳理念下优化建筑设计，除了建筑本身整体的协调设计外，建筑与室外周边环境的协调性也十分重要。设计人员需要充分考虑建筑所在地区的特色文化内涵，把地域性元素融入建筑设计中。结合当地自然、经济和文化因素并采用科学合理的节能技术和新型能源，完善建筑的各项功能，把建筑功能充分发挥出来，强化建筑设计品质并满足建筑低碳环保设计要求。

二、在低碳理念下的建筑设计优化措施

1.建筑采光设计

采光设计是建筑设计需要优先考虑的内容，同时也是贯彻低碳理念的重要设计环节。建筑具有良好的采光条件，不仅能减少电能资源的消耗，还能给予人们一个敞亮开阔的室内环境。根据建筑所在地区的气候与区域特色，科学合理的确定建筑物朝向和门窗位置，提升建筑内部空间的采光面积，延长太阳光照射到房间内的时间。再结合现代化科学技术的应用，采用智能化的遮阳系统和门窗自动系统，能够有效地减少室内照明度的耗电量；在设计中还需要确保建筑物与建筑物之间拥有适当的间距，同时建筑物的外窗需要尽可能的避免处于冬季主导风向的朝向。

2.建筑的体型设计

建筑的体型系数反映了建筑物体型的复杂程度和围护结构散热面积的多少,体型系数越大建筑的体形越复杂,其围护结构散热面积就越大,传热耗热量也就越大,居住建筑尤为明显。因此，建筑节能规范对不同地区的建筑体型系数设置了相应的限值。合理的体型设计和建筑平面设计，能够加强建筑内部的空气流动性，减少建筑供暖和制冷产生的能源消耗，有助于低碳建筑理念的贯彻落实。可以通过增大建筑物的体量、层数或者进深等手段、减少外墙凸凹变化

(即减少外墙面的长度)等方式，优先选择布局紧凑、外立面简洁美观的设计风格，避免过度装饰，减少资源消耗。

3.选择绿色建筑材料

建筑材料的施工过程是产生能源消耗以及污染的主要根源，目前在市场上有很多建筑材料都会对生态环境造成负面影响。例如人造板材存在甲醛超标的现象，加气混凝土则会散发出大量的氡气，不仅会污染空气环境，还会对人体的健康造成不利影响。因此，建筑设计在选材方面应选择使用尾渣、回收垃圾、废液等废弃物为原材料的产品，或者可循环利用的建筑材料；低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术，尽可能少用天然资源为生产原材料的产品。

4.建筑配套设计

在建筑配套设计当中使用雨水和污水相互分流的系统设计方案，可以针对于水资源进行回收利用，并把生活污水与雨水相互区别进行处理。在雨水比较充沛的地区运用海绵城市措施，优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，既避免了洪涝，又有效的收集了雨水。收集的雨水可供城市环卫、绿化灌溉、景观用水、混凝土搅拌和冲厕用水等用途，节省了更多自来水资源的消耗。

5.建筑保温隔热措施

建筑夏季主要的能源消耗来源于围护结构传热、太阳辐射热量或室内散热量等引起的空调冷负荷和用电需求，可以采取以下措施进行节能设计：①遮阳防辐射：利用建筑外立面构造造型形成外遮阳或设置百叶遮阳，或者通过设置Low-E玻璃、立面垂直绿化等措施抵御大部分太阳辐射热。②隔热措施：通过建筑保温外墙、保温屋面的构造做法降低围护结构的传热系数，从而降低室外热量的传递；或者通过立体绿化和建筑周边水景设计降低室内温度。

建筑冬季主要的能源消耗来源于围护结构传热、门窗缝隙渗入冷风等原因引起的空调热负荷和用电需求，可以采取以下措施进行节能设计：①设置活动外遮阳：根据太阳光不同的照射角度与时间调整外遮阳角度，延长太阳光照射进室内时间。②采用抗风性能与密闭性能较高的门窗：阻挡因风压与热质作用渗透进室内的室外空气。③保温措施：通过建筑保温外墙、保温屋面的构造做法降低围护结构的传热系数，从而减少围护结构的温差传递量，保证室内热量不被流失。

三、结束语

综上所述，为了推动建筑行业实现碳中和目标，需逐步完善双碳建筑指导理论，减少能源消耗，保证营造建设的有序性，在迎合双碳目标战略需求的基础上，明确能量与碳量之间的内在原理，找准方向创造低碳建筑空间，优化建筑方案，实现可持续发展。

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