小议低碳理念下的住宅建筑设计方法

杨博

摘要：低碳建筑理念是最近几年开始兴起的一种绿色建筑理念，它的核心目的在于追求最少的非可再生能源的耗用满足人们最大的住宅能源需要。这种建筑理念的兴起与世界能源危机的深刻背景密切相关，通过低碳住宅建筑理念的应用，有效地减轻当前人的发展对自然资源带来的巨大压力，实现绿色建筑发展目标，达到住宅建筑与自然环境之间的和谐统一。

关键词：低碳建筑；设计理念；能源

1.低碳住宅建筑设计理念的概念

低碳建筑设计就是把先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合，调整建筑耗能比例结构，降低对矿物燃料的消耗量和依赖性，达到保护环境、节约能源和减排二氧化碳的目的，营造低能耗高舒适性的健康环境。现在低碳建筑理念已经在我国得到了实践，应用了太阳能技术、外墙保温等节能技术，达到了一定的节能目标。但这只能称之为是一种节能建筑，与低碳建筑理念全面的绿色能源使用相比还有很大的差距，低碳建筑理念的主要要求是：

①实现能源的优化组合；②大量应用节能建筑设计技术；③应用科技手段探索建筑新材料应用之路；④尽量选择无害环保建筑材料，确保建筑对人体的无害。

2.低碳住宅建筑设计理念的优势

2.1采用低碳式的建筑能够使能量消耗得到明显的降低。经过调查研究显示，建筑物的能源消耗一般有一半以上是在建筑的建设和使用过程中，在这一过程中还会产生34%的污染物。而采用低碳节能方式来建造建筑物能够使能耗得到更好的减少。根据有关的数据显示，和一般的建筑耗能相比，低碳节能型建筑的消耗更低，能够降低70%左右。所以低碳式建筑更有利于环境的保护。

2.2低碳节能建筑再现新型建筑艺术。传统的建筑采用的是商品化的生产技术设计和建设过程。低碳节能建筑突出强调了将本地的文化和原材料融入建筑设计之中，不违背当地的自然和气候条件，展现出本地风格并形成新的建筑美学。

2.3低碳建筑环保理念贯穿始终。传统建筑多是在建造过程或使用过程中，考虑到环境问题，而低碳建筑强调的是从原材料的开采、加工、运输、使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程，节能、环保理念贯彻始终，强调建筑要对全人类、对地球负责。

3.低碳住宅建筑設计方法

通常在低碳设计过程中，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。本文主要从整体设计出发，针对住宅建筑的低碳设计中的选址、选材、内部环境设计、外部环境设计四方面的设计方法进行分析。

3.1建筑选址

（1）应根据居民生活的碳排放量水平的高低来选址，例如高密度中心区的人均碳排放量要比低密度郊区的少；克劳福德和弗伦奇探讨了英国空间规划与低碳目标之间的关系，认为实现低碳目标的关键是转变规划管理人员和规划师的观念，在空间规划中重视低碳城市理念和加强低碳技术的运用。

（2）建筑的开发首先应紧密结合当地城市整体规划和布局，避免出现三年建，两年拆的现象。建筑施工具有周期长、资源和能源消耗量大废弃物产生多等特点，项目施工过程会对环境资源造成严重的影响；建筑物拆除会带来大量建筑垃圾，现行建筑材料可回收性极差，造成了大量碳的放量。所以选址要结合当地的城市规划，尽量保证建筑物的自然寿命。

3.2建筑选材，要大量应用新能源新材料

随着低碳思想深入人心和科研人员对新材料、新能源研发的重视，低碳、绿色环保的新能源、新材料不断问世，并在住宅建筑中应用发展成熟。在低碳住宅建筑中应该大量应用新能源、新材料，以达到低碳建筑的设计要求。具体来说主要有以下几点：①应用可再生能源，在低碳建筑当中应该尽量减少非可再生能源的使用，多引用太阳能、地热能、风能、生物能等可再生能源，优化建筑的能源设计，实现建筑能源使用与自然能源再生的平衡。②应用新型燃料，随着新型燃料研发的逐渐深入，烃、氢燃料使用技术逐渐成熟，在低碳建筑中可大规模普遍使用烃、氢燃料，以代替传统的煤气、天然气。③应用余能使用技术，现在很多工业生产当中会产生一些余热、余能，这些能源如果不能充分利用可以说是极大的浪费，低碳住宅建设应该将这些能源充分利用起来，使所有能源都能得到最大限度使用。

3.3科学优化居住建筑设计

在住宅建筑中可以充分利用现有条件，减少能源材料的使用。①自然采光设计，所谓的自然采光技术主要是指白天充分利用阳光来为设计空间照明的设计技术，主要分为被动式自然采光设计和主动式自然采光设计。被动式采光设计主要是优化建筑的透光设计，使建筑透光能够达到室内的各个角落，利用自然阳光实现居住空间的采光需要。主动式自然采光设计主要是指采用镜面反射采光，利用光管导光、光纤导光，棱镜组传光，利用卫星反射镜采光，光伏效应间接采光等技术和方法进行采光设计。②增加自然通风设计减少空调等设备的使用，现在建筑物的自然通风虽然在低碳建筑中得到一定程度的应用，但是效果却不是很好，现在国外在自然通风设计上的方法很多如单侧通风、穿堂风、烟筒效应、非烟筒效应等等，国内的住宅建筑设计可以借鉴国外的技术经验，在考虑空间使用的基础上对热的产生进行综合分析，对通风热能进行集中配置。③设计、研发和建立适合国内市场需求且经济成本可行的建筑技术体系，如建立轻钢、新型轻质混凝土结构、符合材料结构体系等等。这样能更有效地降低二氧化碳的排放量，通过对墙体、门窗、室面、遮阳和楼底面系统的设计，提高住宅建筑的保温隔热性能，减少能源消耗。

3.4建筑外部环境设计

（1）绿化设计

首先，应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次，将建筑与绿化复合，做到双方效益的最大化建筑与绿化覆盖结合。再次，这种设计方式是一种人性的方式去解决。建筑与城市的生态问题最后，这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合，而不是脱离地面而孤立存在的，是相互依存相互依赖的整体；同时，由于这种空间的连续性，建筑的可达行增加了，人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间，并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松愉悦。

（2）智能系统设计

利用建筑智能化技术实现低碳建筑的目标，前景广阔一方面是发掘现有建筑智能化系统的节能降耗潜力，如通过建筑设备管理系统对建筑环境参数及空调、地热、给排水、照明、电梯等机电设备的实时监测与控制，在满足需求的前提下，优化设备运行，减少设备开启台数和运行时间，节约电能，减少电厂大气污染物的排放，保护环境。通过建设方便快捷的信息设施系统和信息化应用系统，使用户足不出户即可进行信息交流和应用，减少人们出行的交通压力及二氧化碳排放量，保护环境；另一方面是紧密跟低碳建筑的发展趋势，积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用。

4.结语

总之，低碳住宅是多种技术集成的结果，它需要科学技术的进步，更不能离开在政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力，综合运用当代建筑学、建筑技术科学、低碳学及其它科学技术的成果，从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发系统地评价与设计住区的室内外环境，才会有更多更好的低碳住宅出现。

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