低碳理念下綠色建筑設計淺析

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摘要：隨著社會進步發(fā)展，人們生活水平提升，綠色環(huán)保的生態(tài)環(huán)境備受人們推崇，低碳生活成為一種時尚，建筑企業(yè)迎來更大的發(fā)展機遇，但所面臨的發(fā)展壓力也逐漸增加。本文主要對當前低碳理念下的綠色建筑設計進行探討，梳理低碳理念下存在的設計問題，并針對問題提出解決方案，以供參考。

關鍵詞：低碳理念；綠色建筑；設計

近年來，社會發(fā)展迅速，人們對低碳理念的認知越來越充分，生活需求標準也明顯提升，很大程度上為推動現(xiàn)代化的綠色建筑設計發(fā)展提供了充足的原生動力。盡管現(xiàn)代化的技術與手段層出不窮，但事實上，現(xiàn)有的能源消耗依舊在持續(xù)[1]。因此，低碳理念下的綠色建筑設計實踐需進一步深化發(fā)展，以此來促進資源短缺問題得以解決，深度宣傳節(jié)約環(huán)保知識，增強人們的低碳環(huán)保意識。

1低碳設計理念對綠色建筑設計的影響

1.1減少能源消耗，提升建筑經濟效益

所謂低碳設計理念，簡單來說，指的是實現(xiàn)人們需求優(yōu)化滿足的同時，盡可能降低能源消耗，將污染能源應用中產生的危害控制在一定范圍內的一種低能耗、低成本、低排放以及高效益的環(huán)境保護理念。其一，這種理念的經濟效益明顯。由于建筑施工建設中的各類投入會產生一定能量損耗，使得建筑施工成本增加，較為常見的包括水電費、建筑材料費用等。但引進低碳設計理念則能夠基于技術進行改造，讓水、電等能源損耗下降，從長效發(fā)展角度來講，能夠產生可觀的經濟效益。其二，這種理念能夠促進建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。從經濟學的角度研究發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)低碳設計理念與綠色建筑施工建設的有效融合，盡可能將外部生產轉化為內部成本，這一過程中所節(jié)省的耗能，又以施工成本的方式呈現(xiàn)，進而達到建筑行業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)，推動建筑行業(yè)的全面穩(wěn)定發(fā)展。

1.2降低人體危害，提升人們消費安全傳統(tǒng)建筑施工的能源消耗在一定程度上對人們身體健康發(fā)展的危害極大。一方面，具體的建筑室內外施工中，很少考慮季節(jié)、氣候變化等對人們居住環(huán)境的重要影響，造成長期居住后居民身體健康深受影響。但是將現(xiàn)代化的低碳環(huán)保理念和綠色建筑設計理念引入其中，所選用材料多為無害或低危害材料，危害盡可能被控制在人體可接受的臨界點內，這樣就能夠讓建筑室內外設計及應用的安全得以保障，進一步提升建筑類產品的消費安全。另一方面，有關研究數據顯示，超過45%的慢性呼吸道疾病以空氣污染為主要致病因素，因此，低碳環(huán)保理念下的綠色建筑設計應將空氣質量作為重要指標之一。選擇高環(huán)保、高性能的綠色建筑材料，避免裝修過度造成室內外有害氣體污染超標，危害人們的身體健康。

1.3改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)社會持續(xù)發(fā)展

隨著科技的不斷進步，大自然對于人們的“發(fā)展反饋”也越來越明顯和激烈。而且很顯然，反饋的弊大于利。惡劣天氣和自然災害頻發(fā)等都昭示著全球范圍內的生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。其中，碳排放是造成全球生態(tài)環(huán)境急劇惡化的主要原因，這是因為CO2過渡排放造成大氣層形成保溫氣層，阻隔了地面與大氣層之間的熱交換，造成地熱輻射收支不均衡。對此，引入低碳環(huán)保理念和綠色建筑設計理念，能夠借助于更多高科技技術和理念，實現(xiàn)空氣污染與環(huán)境危害的弱化，讓人類的生存環(huán)境得以改善，還能實現(xiàn)CO2排放控制，降低城市霧霾污染，緩解自然災害帶來的生存威脅，從而促進社會的全面可持續(xù)發(fā)展。

2低碳理念下綠色建筑設計的基本要求

2.1實現(xiàn)組合優(yōu)化要求

前期思考與規(guī)劃中，需要研究建筑施工區(qū)域再生能源，如太陽能和風能等，確保具體設計實踐中低碳環(huán)保理念的高效應用和凸顯[2]。因此，設計師需要具備極強的資源組合優(yōu)化能力，科學合理運用可再生能源，進而確保在建筑建設及后期投產使用過程中能夠提升可再生能源利用率，環(huán)保降耗，減少對自然環(huán)境的危害和影響，這樣也更契合綠色低碳設計的初衷。

2.2實現(xiàn)能源節(jié)約要求

目前，能源短缺現(xiàn)象越來越突出，造成的供需矛盾越來越明顯。隨著經濟的發(fā)展以及人們生活質量的提升，人類對賴以生存的環(huán)境質量要求更高，相應環(huán)保規(guī)則與法律日漸嚴苛。為了保護環(huán)境，滿足人們日益增長的生存需求，人類不得不在能源開發(fā)、運輸、轉換以及利用等環(huán)節(jié)投入更多的資源和科技力量，導致能源消耗的費用迅速增加。低碳理念作為解決經濟能源問題的重要指導思想，以節(jié)約能源為發(fā)展核心和目標，與綠色低碳設計的初衷相契合[3]。

2.3實現(xiàn)綠色環(huán)保要求

綠色環(huán)保是人類為保護自然而采取的系列行動措施，在具體的建筑設計實踐中，需要設計師應用健康、無污染的材料與能源。材料選用時，應關注以下兩個方面：一是全面檢測建材本身的環(huán)保要求契合度，不可為了節(jié)省成本而選用不合格材料，避免損害用戶健康與行業(yè)形象；二是關注建材因外部環(huán)境而造成的變質，確保建材儲存、運輸及應用中的安全，避免將變質材料用于建筑設計實踐中，導致建筑安全質量受影響[4]。

3低碳理念下綠色建筑設計的現(xiàn)狀

3.1低碳理念認知不足

設計師在進行建筑設計時要將低碳環(huán)保理念與綠色健康理念融入其中，真正實現(xiàn)建筑設計低碳、綠色、環(huán)保。這對于設計師自身而言極具挑戰(zhàn)性，需要設計師全面掌握項目可能存在的問題，并針對問題進行設計方案優(yōu)化，確保建筑設計具有較高的可操作性。但事實上，很多設計師對低碳理念了解并不全面，設計細節(jié)中隨處可見傳統(tǒng)理念應用的現(xiàn)象，或是綜合考慮不足，以偏概全，導致建筑整體效果受到影響[5]。因此，應重視設計師的專業(yè)能力與理念認知，其對于設計質量具有十分重要的影響。

3.2設計實踐存在問題

設計師在具體進行綠色建筑設計時，要保證真正貫徹落實綠色低碳設計理念，避免僅限于現(xiàn)有的單一理論知識基礎或單一設計實踐經驗。因此，需要盡可能將理論與實踐完整銜接起來，基于實際的設計構想，才能夠最終轉化為現(xiàn)實。具體的綠色建筑設計中，盡管設計師延續(xù)并堅持綠色環(huán)保、低碳降耗以及新能源應用等理念，并以其作為設計主旨，但事實上設計師的設計僅限于對建筑項目的簡單了解，并沒有真正從實際情況出發(fā)，展開項目建設真實數據調查，導致設計最終成品與項目施工計劃之間匹配度不高，最終造成項目無法按時或按質完成交工。

3.3設計創(chuàng)新有所欠缺

創(chuàng)新是現(xiàn)代化設計理念中最重要的追求目標，是基于傳統(tǒng)的設計理念、模式、方法以及材料應用等所展開的進一步拓展研究。設計師需要對傳統(tǒng)設計理念較為熟悉，同時也需要具備較強的思維發(fā)展與拓展能力，只有二者兼顧才有可能推陳出新，其個人作品才能脫穎而出，煥發(fā)出新的設計生機。但事實上，關于創(chuàng)新，近些年更多的是外顯的呼聲與觀念，真正的實踐研究做得并不到位，設計師自身的知識更新和思維解放并不徹底，很多設計師的創(chuàng)新僅憑個人想象或經驗積累，并不能稱之為真正的創(chuàng)新，導致低碳環(huán)保理念沒有得到更好地實施。

4低碳理念下綠色建筑設計優(yōu)化策略

所謂低碳理念下的綠色建筑設計，具體指的是建筑設計中全面依靠現(xiàn)代化綠色技術、能源及建材等所展開的設計，在降低能耗與污染、滿足人們使用需求方面功效顯著。

4.1充分考慮光熱需求，優(yōu)化外形設計

對于低碳理念下的綠色建筑設計，一方面需要充分考慮光熱需要，要求設計師充分考慮建筑所選地理位置、光熱等以及周邊環(huán)境，基于現(xiàn)代化的數據模擬計算工具對項目實際光照要求展開模擬計算，以期實現(xiàn)對自然關照的最大限度利用，讓建筑使用中的采光與采暖效果更為突出。設計師不僅要在設計中融入建筑朝向、樓間距及具體地理位置、周邊環(huán)境等，對設計中的建筑光熱需求進行綜合考評考量，要盡可能合理化地進行建筑通風系統(tǒng)規(guī)劃，確保建筑投入使用后內部產生的熱量能盡數排出，使建筑用戶減少室內空調應用，節(jié)能降耗。另一方面需要充分優(yōu)化外形設計，要求設計師在具體建筑設計過程中應用低碳環(huán)保的綠色設計理念。針對建筑外墻設計而言，應該積極引入現(xiàn)代化的環(huán)保墻體結構和新興技術，以便節(jié)能、減排、降耗。具體來講，材料、墻面形狀以及材料顏色等的搭配需堅持“能量利用”原則。針對屋頂規(guī)劃設計而言，需要考慮到“冬保夏防”和美化的雙重作用。針對建筑窗戶設計而言，窗墻比的設計需確保保溫功能發(fā)揮，因此對應設計應以中空玻璃與鋁框為主，這樣不僅便于采光、采暖，而且便于控制消耗，實現(xiàn)低碳環(huán)保。而在具體的設計實踐中，設計師應積極學習和借鑒國內外相關優(yōu)質作品，加強低碳理念在建筑設計階段的應用。

4.2充分規(guī)劃節(jié)能空間，提升空間利用效率

建筑設計中，低碳理念不僅需要充分應用于初級階段，而且需要進一步滲透。對此，空間規(guī)劃與利用方面至關重要。第一，設計師需要充分規(guī)劃節(jié)能空間。具體設計中，一方面需明確建筑的后期投產使用，不但要具備完整的使用功能，而且必須將建筑與生態(tài)環(huán)境全面融合，讓建筑與自然之間能夠和諧發(fā)展，讓建筑既不破壞周圍自然環(huán)境，又能夠和自然環(huán)境相得益彰。另一方面，還需要對建筑面積進行科學合理控制，盡可能減少建筑資源浪費現(xiàn)象。規(guī)劃節(jié)能低碳空間可以降低能耗，實現(xiàn)低碳設計。第二，充分提升建筑空間利用效率?，F(xiàn)實的建筑資源應用中，不同用戶對建筑空間的應用需求千差萬別。為了保證建筑設計的低碳環(huán)保，同時盡可能滿足更多建筑用戶的多樣化需求，設計師在具體建筑設計過程還要充分考慮建筑不同空間的功能需求。首先基于設計，確保建筑空間應用中的安全舒適性；其次基于建筑質量，確保工程項目整體造價得以控制；再次確保所選擇方式的科學合理性，保證建筑空間利用效率提升，為建筑企業(yè)帶來更大的經濟效益；最后針對特殊地區(qū)，確保建筑空間設計功能的靈活性和完備性。

4.3充分借助現(xiàn)代技術，實現(xiàn)智能設計

隨著社會的進步發(fā)展，無論簡單亦或是復雜的建筑結構構成都已經無法充分滿足建筑市場的發(fā)展需求，設計與施工整體難度也在不斷增加?；谶@一現(xiàn)狀，在應對具體的復雜設計與施工環(huán)境時，既要重視低碳環(huán)保理念的解讀與應用，又要引入現(xiàn)代化的計算機信息技術、人工智能、大數據技術以及云處理技術等，將現(xiàn)代化新興數字信息技術優(yōu)勢盡數顯現(xiàn)出來。通過此類技術構建完善的智能設計框架體系，將具體建筑項目作為目標，以直觀展示的方式呈現(xiàn)建筑設計方案與對應模型，為設計師獲取數據和形成對比提供便利，通過多方討論或驗證，使設計方案更具存在價值。另外，建筑設計智能框架體系構建中還可以充分引入樓宇監(jiān)管控制系統(tǒng)，為低碳環(huán)保理念的具體項目應用提供更多的借鑒思路。此外，現(xiàn)代化技術設備的應用離不開現(xiàn)代化專業(yè)人才，設計單位需重視人才培養(yǎng)。在建筑設計中，可以通過現(xiàn)代化的新興技術與設備對溫、光、空氣等進行合理計算與規(guī)劃，確保建筑內外部環(huán)境得到全面優(yōu)化。當下，空調已經成為居家必備用品，基于空調進行室溫調節(jié)會讓用戶倍覺舒適，但長時間使用空調會對建筑用戶身體健康造成嚴重影響。另外，空調屬于大功率家電，耗電量大，與當前倡導的節(jié)能降耗發(fā)展理念相違背。因此為了讓居住環(huán)境更加舒適自然，需要發(fā)掘利用自然資源，以全面滿足用戶日常生存發(fā)展需求。室外環(huán)境也應盡可能與建筑地理位置緊密結合起來，設計合理，確保建筑自然通風與采光。具體施工中，還可以借助現(xiàn)代化的保溫材料來避免室溫上升。同時，應盡可能分析當地氣候變化，最大化利用綠色可再生能源。

4.4充分選擇綠色材料，利用綠色能源

低碳理念下的綠色建筑設計要得到全面實踐，新型、綠色環(huán)保建材的應用也是極為重要的環(huán)節(jié)，這些建材的使用可以減少環(huán)境污染和能源消耗。傳統(tǒng)建筑設計所選用設計及施工材料中多含有甲醛、一氧化碳等污染物，輕則造成環(huán)境污染，重則造成建筑用戶身體健康受到威脅。傳統(tǒng)建筑設計及施工材料審美功能、應用性能等也與現(xiàn)代化的新型、綠色建筑材料有明顯差距。設計師為了盡可能滿足工程規(guī)劃建設需求，會增加建材數量，大量建材的堆積使用會產生更多建筑垃圾與污染，無論選用填埋還是焚燒處理方式，都會對環(huán)境造成不可逆轉的危害?；诖?，現(xiàn)代化建筑設計必須選用綠色的、可實現(xiàn)良性循環(huán)的建筑材料，如草墻紙、塑料金屬復合管、太陽能照明、生物乳膠漆等。此類材料在滿足建筑質量要求、節(jié)能降耗、控制污染、提高資源利用率以及提升項目經濟效益等方面優(yōu)勢明顯，效能突出。而除了新型的、綠色的環(huán)保建材，基于低碳理念下的綠色建筑設計中還可以應用綠色能源。近些年，關于風能、太陽能等可再生能源的研究與應用極其廣泛，現(xiàn)代化的低碳環(huán)保建筑設計中也可以引入此類能源。將建筑項目與當地自然地理條件緊密結合起來，通過對節(jié)能體系進行科學選擇，實現(xiàn)綠色能源的合理應用。如果涉及建筑應用中的保溫性能，設計師在進行建筑設計時就可以積極探索借助于綠色能源達到目的的可能性，降耗的同時實現(xiàn)環(huán)境污染與二氧化碳排放的有效控制。在建筑設計的其他方面，可以科學利用可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，高效利用清潔可再生的太陽能、風能等實施建筑低能耗工程，在保護環(huán)境的同時提高建筑設計的整體水平。

5結語

社會發(fā)展至今，低碳理念日漸深入人心，與建筑設計聯(lián)系更為緊密。設計者需基于自身實力，將低碳理念貫穿于建筑設計全過程，切實研究低碳環(huán)保建筑實現(xiàn)辦法，盡可能為人們提供充滿現(xiàn)代化氣息與功能完善的居住環(huán)境。同時，還應充分認識到某種理念的倡導與應用，不僅是行業(yè)與行業(yè)內從業(yè)人員的職責所在，而且是國家相關部門及社會需要共同關注與倡導的內容。低碳環(huán)保理念下的綠色建筑設計實踐既需要相關政府部門提倡與宣導，又需要社會監(jiān)督與推動，以此來建造出符合人們健康需求的綠色居住空間，進而促進我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的進步與發(fā)展。

參考文獻：

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作者:劉達 單位:山東省交通規(guī)劃設計院集團有限公司