基于低碳化发展的城市建筑设计研究

张冠兰

【摘 要】 本文在阐述低碳社会内涵的同时，对国内外低碳社会以及低碳建筑的发展现状做了大致概述，指出建筑设计作为建筑节能的第一个阶段，对我国的低碳化发展具有十分重要的作用。文章还介绍了低碳建筑的概念，指出低碳建筑设计应当引入生态理念、推广使用绿色建材和施工新技术、使用清洁能源等。

【关键词】 低碳建筑，建筑设计，生态理念，清洁能源

引言

工业化时代发展以来，人类活动引起全球温室气体大量增加，CO2作为最重要的温室气体，在1970-2004年间增加了83%，政府间气候变化委员会第四次评估报告中运用了SRES情景估计得出，2000-2030年期间全球温室气体将明显增加，增幅在97-367亿吨左右（25%-90%）。

21世纪全人类共同倡导的主题是可持续发展和低碳化建设。随着我国经济的飞速发展，资源的过度消耗、生态环境的破坏、水体大气等的严重污染问题也凸现出来。缓和日益严重的人口、环境、资源之间的矛盾，提高资源的利用率成为刻不容缓的事情，城市建筑设计的绿色化与低碳化发展也变得非常重要。建筑设计低碳化不仅能够节约大量能源和资源，减少CO2的污染，缓解地球温室效应产生的压力，还能为我们提供更加舒适的生活环境，保障人们健康的生活质量。

1 低碳社会发展现状

所谓低碳社会是指人们普遍具有低碳意识，通过创建低碳生活、发展低碳经济、保护环境、建设低碳文明来打造的能够可持续发展的公平社会。由于环境污染问题的加重，国内外环保专家都已开始自谋出路，力争建设一个污染小、低碳化程度高的社会。而对于低碳建筑的定义，我国学术界还没有明确提出，通常认为它是在建筑材料与设备制造、施工、运营的整个寿命周期中，通过减少化石能源的使用，提高效率以降低碳排放量的建筑。

1.1 国外低碳化发展情况

国外对低碳化建筑设计的重视度比较高，欧洲有五所著名大学已经建立了贝叶斯网络模型，并注重对设计者进行行为的规范，目标是在10年内将所有的新建建筑实现“零碳化发展”[1]。英国已经在《可持续发展住宅规范》中制订了迈向零碳住宅的三个步骤，其中到2013年力争将碳排放量减少44%，到2016年达到零碳排放，其中巴格兰生态工厂、普拉次莫疗养院都是低碳建筑设计的标杆[2]。美国对建筑设计低碳化要求也十分严格，其低碳建筑标准及评价体系已经相当完善。德国的低碳建筑设计理念已经相当成熟，索贝克公司设计的R129超级未来节能住宅、巴斯夫公司的“三升房”等都是世界最著名的低碳建筑。由于日本的能源相对缺乏，其低碳建筑设计早已在建筑界成为默认的标准。孟买“印度塔”的设计加入了低碳理念，采用了可持续系统和技术，使它成为印度最环保的摩天楼。

1.2 国内低碳推广情况

我国作为世界上CO2的第二大排放国，低碳化发展成为不可逆转的趋势。我国的建筑低碳化设计开始于20世纪80年代，对低碳化发展的认识起步较晚，标准、法律政策等不完善，低碳建筑设计水平仍然比较低，对于低碳建筑的评估体系也未完善，相应的设计理念仍然不够深入。一般来说，我国的低碳化建筑设计大致经历了三个时期。

20世纪80年代，我国开始实施《民用建筑节能设计标准》，要求建筑在采暖方面节约30%的标准煤，开启了建筑低碳化设计的先河；到20世纪90年代，《民用建筑节能设计标准要求在以上基础上再节能50%，到21世纪初，《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》开始实行；2005年以后各省市掀起低碳建筑设计的热潮，各种节能设计标准陆续颁布，如《公共建筑节能设计标准》、《严寒地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能管理规定》、《节能中长期专项规划》、《公共机构节能条例》等等，低碳化建筑设计正式成为设计的新理念。

1.3 低碳化建设的必要性

据统计，我国建筑行业能耗在1970年已占到全社会总能耗的10%，在2009年已占到47%。我国每年新建房屋总面积将近20亿平米，80%以上为高能耗建筑，现有建筑中的95%都是高能耗建筑，因此建筑行业是社会能源消耗最严重的产业。我国的建筑业能耗之所以如此之高，主要原因是建筑材料本身的高能耗，也与政府规划的任意性有关系。面对建筑业的如此现状，必须高度重视建筑设计，从源头抓起。中国已经进入低碳化发展的时代，加快发展低碳建筑模式，直接或间接的降低能源消耗，达到节能减排的效果已经成为不可扭转的趋势，建筑设计作为建筑节能的第一个阶段，其作用可见一斑。

2 低碳化建筑设计发展现状

2.1 低碳建筑涵义

由于低碳理念发展起步较晚，学术界对于低碳建筑没有明确的定义，对于什么可称之为低碳建筑也没有具体的评价标准。低碳建筑的相关概念只能参考低碳经济，我们暂将低碳建筑理解为在建筑设计、施工、运营、维修养护直至最后拆除的整个全寿命周期中，最大限度减少化学能源的使用，提高建材及能源利用率，降低二氧化碳排放，力爭为人类提供合理舒适的居住环境[3]。

2.2 低碳建筑设计理念

（1）引入“生态观念”，树立生态意识

引入生态观念，树立生态意识即在日常生活中提高人们的低碳意识，树立低碳环保价值观，在日常生活各个细节履行环保公民的责任，树立碳预算。加大关于低碳建筑的宣传力度，使低碳理念不断深入人心，力争做到人人为绿色、人人为低碳。

（2）低碳建筑材料的推广和施工新技术的应用

对于低碳建筑的设计，建筑的材料及施工工艺是两项重要的组成部分，它们的合理应用将有效的促进低碳建筑的推动。

在建筑材料的选用中要考虑的材料的合理使用，尽可能的对建筑结构进行完善优化，最大效率的降低资源浪费，尽可能提高水，电等资源的利用率。在建筑的装修设计中需使用对人体不造成损伤的建筑材料及装潢材料，尽可能避免使用对人体构成损伤的漆料等，在使用木材、油漆、石材等需要经过严格的检验保证绿色环保[4]。

在施工方面主要从以下几点入手：

①对施工制度进行创新，不断优化改善施工进度当中所暴露的资源使用结构弊端，通过创建修订相关工程管理办法、项目节能等措施及奖励惩罚制度来促进制度的不断创新。从而逐步实现施工低碳的目标。

②技术创新，施工单位着重引进高端技术人才，发挥其带头作用，不断深化有关低碳施工的考核制度，将考核与奖励挂钩。从而刺激工作人员施工技术的不断增长，严格推进现场平推检查制度。不断加大科研力度，集中一切公司的顶尖力量，不断研发高端技术降低能源消耗从而达到低碳的目的[5]。

（3）清洁能源的应用

新型能源的使用，如引入天然气、轻烃或生物质固燃料，进行锅炉的改造降低碳排放，有效控制大气污染。充分利用可再生能源如风能、太阳能等。

采用具有节能形式的维护结构，降低采暖和空调等高耗能器具的好似用。利用通风原理合理的布置建筑空调系统。这样保证低碳建筑能够在不同季节充分利用主导风向，最高效的进行采光和通风。这类设计如：开窗的合理性、满足可重复能源利用的要求等。在低碳建筑设计当中始终要具有可持续发展的理念，应用各种合理手段在保证建筑设计外观的前提下又能够满足节能舒适的要求。建筑的设计必须适应当地的人文、地理及气候条件。才能最高程度的满足当地需求。

3 结束语

我国已经越来越重视低碳建筑的思想，并将其渗入到社会生活的各个部分。低碳建筑设计是建筑科学设计的一部分，要求所涉及的各个单位协调合作、不断进行科学创新。因此，建筑设计师要把握低碳设计理念，学习绿色建筑设计技术，运用新技术新理念为人们创造出优质、低碳的生活环境。

参考文献

[1] 肖晓丽，Phil Jones. 欧洲低碳建筑设计[J]. 建筑技艺，2009，（12）：104-109

[2] 陈冰，康健. 英国低碳建筑：综合视角的研究与发展[J]. 世界建筑，2010，（02）：54-59

[3] 任乃鑫，蔣文杰，许佳. 低碳建筑设计理念与技术[J]. 华中建筑，2010，（09）：18-21

[4] 王昕. 基于生命周期理论的低碳建筑实现途径研究[D].山东建筑大学，2012

[5] 陈力莅. 低碳建筑评价指标及评价方法的研究[D].西南交通大学，2012