关于低碳建筑设计方法的比较讨论

孟辉

摘 要：要实现现代建筑的低碳节能必须综合运用多种技术策略和手段，面临众多低碳建筑设计方法，本文讨论了低碳建筑设计方法的比较。

关键词：建筑设计；低碳建筑；方法；比较

1 前言

目前，降低建筑物的资源消耗与碳排放已成为建筑业的重要研究课题，在建筑设计中，要针对建筑的能源消耗和低碳环保策略进行全面对比。

2 我国低碳建筑发展的必要性

所谓低碳经济就是为气候变化的缓解，凭借创新技术以及措施政策建立起温室气体排放量较少的一种经济发展的模式，属于低碳生活，低碳技术，低碳产业及低碳发展的一系列经济形态的结合。低碳经济的发展属于中国作为负责任大国必须具备的表现，而且属于未来必然性的经济发展形势。作为碳排放的大国，我国可不可以把握这次的机遇挑战，对于全球节能减排进度以及我国未来在国际舞台上的地位声望有直接影响。建筑属于排放温室气体的主要途径之一，其对于气候的变化具有关键的影响。伴随经济持续发展以及人们生活水平的不断提升，我国城乡的居民消费构造自衣食不断朝着住行的方向发展，而生活方式自生存型朝着舒适型进行转变，对于建筑舒适度以及建筑面积之类居住条件的标准不断提升，使得建筑的能耗不断增加。若是建筑节能减排工作不断推进，就能使节能减排压力得到大幅降低，使环境得到保护，节约能源。

3 低碳建筑设计方法的比较

3.1 基于数学模型的建筑模拟方法

在进行建筑性能的模拟研究前期，需要通过对应方案的设计来推进信息数据的完善。例如可以构建简单的数学模型来整合和利用数据信息，并且通过计算机技术来进行模拟研究，这种基于数学模型的建筑性能模拟研究方法对目前来讲非常重要。建筑设计方案水准的提升，可以通过设计方案来进行研究，利用简化的数学模型的建筑性能分析方式，结合计算机技术来构建建筑基础设计。在进行建筑模拟的分析研究时，可以通过各种方面的优化设计来实现资源的分析和整合，并且在状态空间不同计算方式的探究中，开发全新的建筑性能模拟软件有利于其数据跨平台的利用。该种研究方式主要可以划分为以构建数学模型为基础的建筑性能模拟分析方式探究，结合计算机软件平台计算建筑性能，综合多种有效的建筑方案进行比对。

3.2 节能策略法

节能策略法综合考虑了多种不同的设计因素，在进行设计方案比对时，通过设计理念的分析进行收集整理，形成系统化的分析手段。现代建筑设计理念中的气候特点，必须按照多种不同的理念进行回收，提出多种气候、资源、环境等方面的构想，在不同的建筑空间理念研究中，利用不同的设计手法进行研究，分析节能策略设计中的不足，并进行归纳整理分析。这种建筑方案设计的主要特点是通过设计策略进行整合分析，从节能的设计理念出发，构建完善的建筑形式。在建筑设计研究中，利用有效的建筑成果来进行资源的整合，除了满足低碳建筑设计外，还能通过经济建设来进行整体策略分层次的构建。建筑空间结构的特征要以设计策略为研究对象，通过完整的布局理念的设计来进行建筑形式整合，除了要满足低碳节能的要求，还应结合建筑規划原则来平衡低碳节能的成效。

3.3 单因素法

在进行低碳建筑设计的方法应用中，较为重要的一种就是节能因素的研究。将不同的设计因素作为单因素分析的要点，通过整合建筑设计方案来推进不同因素分析下的建筑设计建设。从建筑物存在的形式进行分析，真实有效的分析出建筑和不同环境之间的联系，并提出基础的设计方案应对措施，给建筑设计提供必要的帮助。以高层建筑环境的设计进行初步分析，归纳室外环境对高层建筑设计带来的影响，简化操作步骤，高层建筑形态要和优化方式息息相关。在进行光环境的研究中，不仅仅只是利用简单的设备，而是通过多种自然环境来推进光环境应用，这对于目前的建筑设计来讲非常重要。此外生态环境设计要符合建筑结构设计的要求，但是该种方法存在明显的不足，不能够从多个因素的角度来思考低碳建筑设计方案，因此效果不够显著。

3.4 利用BIM技术的方法

BIM主要是通过对多种三维数字的研究，来实现不同相关信息的立项，BIM是对工程项目建设与功能利用的数字化整合。该种技术能够提供一些信息化利用的平台，结合建筑设计思维模式的构建，支整合多种建筑活动的有效规划，通过不同平台来进行信息的交流和互动。因为低碳能源的损耗和建筑工程设计本身有着明显的联系，所以要在建筑方案设计的基础上推动建筑信息和基础理念的构建。通过分时研究，可以得出建筑能耗和碳排放量的具体关系，前期的设计平台构建要在BIM技术基础上，包含早期的设计理念构建，优化建筑的信息模型。建筑环境性能要在优化产品结构的指标中，实现快速的信息传递，并将设计工具真正整合到建筑设计思维中。

4 低碳建筑设计的要点

4.1 实行简单化设计

简单化设计所要强调的是借着需求量最小化、合理化、轻量化、形状单纯化与标准化等方式设计构件，而得以最少用料达到最满意的使用需求，与节省自然资源的目的。需求量最小化是以最严苛的标准去检讨使用需求的规模，来达到最精简的使用需求的设计方案。合理化是根据空间需求与材料的力学、物理的机能需求，避免使用装饰材料。轻量化是藉选用材质较轻、较经济，甚至性能不佳的材料构件来减轻整体建筑物的重量，即可减轻基础荷载而减小基础规模。形状单纯化旨在避免多角、凹凸等不规则多变的造型，应尽量采对称、几何化、均匀与秩序的形式。构件标准化可藉由部品化与规格化的方式进行工业化生产。

4.2 节省营建用料计划

节省营建用料计划是指完整严谨的营建计划来提升建物于施工、组装及拆卸时的效率。而此营建计划主要包含如省料构法、省料工法与完善得工地物料管理等。省料构法是以最经济的材料数量的构法来达成构造性能的需求，并应兼顾工法的可行性。省料工法是指透过如预铸、半预铸、系统模版、钢筋预绑与积层工法等自动化工法完成构法计划的施工方式，如此可节省假设工程的辅助材料的使用量，并促使施工时间缩短，提高营建效率，减轻噪音、震动、粉尘的公害。例如：在案例BedZED中，采用预制钢筋混凝土楼板，除了安装快速，可缩短工期外，与场铸楼版相比，预铸与预力混凝土楼板所造成的环境影响较低。

4.3 节省资源用料计划

节省资源用料计划是以不用或少用稀有材、原生材、制程复杂且耗材耗能较高的材料，以及二次装修材、包装材等方式，避免或减少原生资源进入建筑用材体系的计划。所谓稀有材料泛指在地球上存量不多而供给有其限制性的材料。制程复杂且耗材耗能较高是指须经繁复化学、物理等处理程序而大量耗用资源与能量的材料。而少用原生材则是以自然生长、二手或循环再生的材料构筑建物，达到减少撷取自然资源的目的。少用二次装修材是期望用最少的材料种类与数量来满足使用需求，避免因装饰或不当的构法计划而施以二次装修，增加不必要的资材用量，目的仍是为了节省资源，降低二氧化碳产生。

5 结语

总的来说，在低碳建筑设计中，应该对建筑的能源消耗和潜在的低碳环保策略进行详细的对比，从而来全面构建出满足人们对于低碳环保要求的建筑。

参考文献：

[1]王娟.关于低碳建筑设计方法的比较研究[J].江西建材，2016（20）：50+56.

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