低碳概念下的建筑设计应对策略分析

李彦婷

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司，贵州贵阳 550081）

0 引言

建筑设计过程中应对节能控制引起重视，降低建筑对资源的消耗，使建筑能够符合低碳标准，满足当代建筑设计的重要趋势。低碳是衡量建筑设计质量的重要指标，需要对低碳设计方案进行完善，对建筑设计过程进行全面掌握，确保建筑设计方法的有效性。在低碳概念的作用下，使建筑的功能与结构更加的完善，在很大程度上促进的建筑设计质量的提升。

1 低碳概念下建筑设计的重要性

1.1 优化建筑美学特征

在低碳概念下，需要将美学要素融入到建筑设计中，对建筑的外观进行完善，使其具有一定的观赏性。建筑设计具有多样化的结构，需要结合自然环境的要求，对建筑进行合理安排，为建筑提供良好的节能环境，使建筑能够自然融入空间。建筑设计过程中，需要考虑到建筑的风格特点，建筑的风格将会影响到节能效果，为此，对建筑风格设计应引起重视。可通过运用新型的节能环保材料使建筑达到自平衡的状态。例如在设计时充分考虑建筑的开窗位置、大小、形状等，在达到自然通风采光的同时，提高建筑的美学特征，使建筑设计能够将低碳与艺术相结合，保障建筑具有完善的外观[1]。

1.2 降低建筑耗能水平

耗能是建筑需要面临的首要问题，应对建筑采取节能设计措施，对建筑的能耗进行控制，将能耗状况控制在较低水平。低碳设计是节能控制有效形式，可以降低建筑的能源消耗，使低碳理念的应用更加的深入。传统建筑在夏季时需要通过空调对室内进行降温，这将会造成电能的消耗。通过合理对建筑空间进行设计，提高室内的通风降温条件，可使室内的温度能够下降3～6℃。通过这种方式，降低空调的使用，达到节约能源的目的。冬季时建筑通过供暖设备来维持室温，这将消耗较多的煤炭资源，导致空气中二氧化碳含量增加。为此，需要做好建筑的保温工作，在外墙中使用保温材料，增加墙体的热阻降低墙体的传热系数，使建筑室内外温度的传递减缓，实现对建筑的保温作用。室内保温效果提高后，能够降低供暖设备的能源消耗，进而降低二氧化碳的排放量。

1.3 打造舒适居住环境

在低碳概念下，建筑环境将得到优化，使建筑更适合人类居住，建筑空间的利用更合理。建筑具有绿色节能的特定后，能够为人体的健康提供保证，使人们在心态上得到放松。而且，对环境条件的改善，可使室内具有良好的通风状态，提高气体交换的能力，保证室内空气的清新度，让空气中的病菌能够及时排放到室外。尤其是在新冠疫情的影响下，建筑低碳设计显得更加重要，通过低碳设计可以对疫情起到一定的防范作用，促进人体健康水平的提高。许多建筑均采用环保型材料进行设计，降低了有害物质对人体的影响，使室内空气更加健康，防止了苯、醛等对人体的危害。为了提高建筑绿化水平，可注重绿化植物的使用，利用庭院、天井、内院、种植屋面等形式对建筑进行绿化，起到空气净化作用，保障建筑的低碳设计效果。

2 实现低碳建筑设计目标需采取的应对策略

2.1 合理选择建筑地址

建筑工程开展前，需要合理对地址进行选择，确保建筑能够处于开阔、明亮的环境，具有节能设计的条件。在阳光充足的条件下，可以将阳光作为室内温度的来源，保障冬季情况下室内环境的温暖，使室内具有良好的热源条件。当光照条件较好时，采用太阳能热水器供热，降低加热设备对能源的消耗，符合低碳节能的特点。良好采光条件还能降低室内照明设备的使用，具有节约电能的作用。需要注意的是，阳光照射对室内具有一定的影响，室内的光线过度明亮，对人的视觉造成一定程度的阻碍。在保证室内光照充足的情况下，要避免阳光对室内的直射，减少室内的光污染，进而起到低碳节能的效果[2]。

2.2 采用节能环保材料

对建筑材料进行选择时，需要以节能环保材料为主，防止建筑材料对环境造成影响，使人体能够维持健康的状态。对普通建筑材料而言，往往存在着甲醛超标的情况，对人体健康的影响较为严重，长期处于甲醛环境下将会对黏膜造成损伤，甚至诱发致癌的风险，对人体危害严重。采用节能环保材料，可以防止材料中存在有害物质，对材料的危害进行控制采用节能环保材料进行施工，还可提高建筑的绿色化水平，节能环保材料包含各个方面，如保温材料：有外墙保温及饰面系统（ELFS）、建筑保温绝热板系统（SIPS）、隔热水泥模板外墙系统（ICFS）等，这些节能环保材料在满足保温需求的同时，还可兼顾隔热、防火、装饰、耐腐蚀等功能。再如新型墙体材料，有粘土空心砖、加气混凝土砌块、轻质板材、复合板材等，可以在很大程度上提高建筑的节能效果，将节能效率提升20%～30%，保障建筑能耗的稳定性。还有节能门窗的使用：PVC 门窗、铝材复合门窗、铝塑复合门窗等，在满足外立面美观需求的同时还兼具了优秀的保温、隔热、气密、水密性等效果。

2.3 优化建筑空间布局

空间布局对建筑的节能效果具有影响，需要做好空间设计可使空间得到最大化利用，增强建筑的节能效果。建筑设计过程中，需要保证内部空间宽敞，避免给人以狭窄的感觉，对人的心理状态造成影响，影响建筑的规范化使用。在设计过程中，需要与建筑的类型相结合，对功能需求进行分析，提高建筑空间分布的完善性、合理性。建筑空间应具有良好通透性，提高通风效果。设计时避免建筑中存在密闭空间，导致空气的流动性下降，室内出现霉变，且有害气体无法排出，对人体健康造成严重的影响。空间设计作为提高建筑节能效果的关键之一，需要对空间设计的技巧进行掌控，防止室内产生较多的能耗浪费。随着室内空间的增加，室内的明亮度将会变差，对空间进行设计时，需要考虑建筑的采光面积，保障室内的整体透光性，进而提高室内空间的采光面积[3]。

2.4 注重再生能源运用

建筑设计过程中，通过对再生能源的运用，也是对建筑内部的能耗进行控制的重要手段。可再生能源包括太阳能、风能等，应因地制宜地将这一类能源引入到建筑设计中，以此来替代建筑部分能源消耗，确保建筑能耗控制的有效性。如太阳能的运用，在光照时间长的地区合理以用太阳能，可在建筑节能方面大幅度降低建筑的能耗，并且符合低碳设计的理念。太阳能的应用形式较多，常用的有以下4 个方面：①照明。太阳能具有自然光照条件，将阳光引入到室内可以提高环境明亮度，能够降低照明设备的使用。②加热。太阳能具有辐射作用，通过热水器的应用，可以对热水进行加热，为人们提供具有一定热量的水源，满足日常工作生活中热水的供应。③发电。通过太阳能电池板可以实现发电功能，存储后的电能可用于建筑内部照明设备的供电，具有节约电能的作用。④取暖。在阳光的作用下，可以在很大程度上提高室内的温度，增强室内的保温作用，能够取代一部分供暖温度，进而降低煤炭的消耗，起到节能减排的效果。

2.5 采用屋顶绿化措施

屋顶绿化具有较强的节能减排作用，符合建筑低碳设计的理念，使建筑与绿色植物结合起来，在低碳控制方面较为直接。如图1 所示，屋顶绿化一般采用绿色植物，如草坪、绿篱等，可以对屋顶起到装饰作用，使建筑环境充满绿意。通过绿色植物可以对周边空气进行净化，去除空气中的有害物质，保证空气的清新程度，使人们能够呼吸到健康的空气。而且，屋顶绿化能够起到有效的隔热保温作用，夏天可以对热量进行吸收，冬季能够阻挡室内热量的传递，具有良好的温度调节效果。屋顶绿植需要定期进行维护，且要做好保护和防水措施。屋顶绿化有助于绿色低碳的控制，绿植还具有观赏性，提高人们的居住舒适度，是建筑低碳设计的重要发展方向。

2.6 做好建筑照明设计

图1 屋顶绿化

为了提高建筑的节能效果，需要合理进行照明设计，一方面需要确保室内的照明效果，保证室内光线的充足，尤其是在夜晚降临时，需要保证夜间环境的明亮；另一方面需要注重节能设备的使用，如采用LED 节能灯作为照明光源，可以对电能的消耗进行控制，避免出现电能消耗过高的情况，使照明设备能够起到节能作用。在照明线路设计方面，需要对照明设备的数量进行控制，适当地增加照明设备之间的距离或者提高照明设备的高度。通过这种方式，能够减少照明设备的数量，进而达到节能的目的。照明设备的开关采用“光控+声控”的设计，使照明设备具有自动控制功能，在白天时能够自动熄灭，夜晚及有人经过时能够自动开启，可减少照明设备的能源浪费，提高使用时的高效性，进而对照明设备的节能效果进行优化。

2.7 注重建筑朝向设计

建筑设计过程中需要注重朝向的设计，确保建筑的阳光照射面积。我国位于北半球，需要将南向的窗户适当地加宽，提高建筑的整体采光能力。随着城市化的发展，高层建筑的设计显著增多，而且建筑的面积也不断加大，在土地资源有限的情况下，建筑的容积率、密度不断提高，导致部分室内环境较为阴暗，即使冬季采用取暖措施，室内的温度也无法得到保证。因此，做好建筑的朝向设计较为重要。可通过对阳光的直射特点与辐射量展开分析，对建筑所需的光照条件进行计算，使室内的采光量得到有效地控制。通过对建筑朝向进行设计，可以对阳光直射强度较高的时间进行回避，使建筑能够处于冬暖夏凉的状态，保障建筑的绿色低碳设计水平[4]。

2.8 应用建筑节能系统

为了更好地贯彻低碳理念，需要做好建筑节能系统的应用，对节能系统展开设计，提高建筑设计的合理性。建筑由供暖、用电、通风等系统构成，在设计过程中，需要注重系统之间的协调性，确保各部分系统能够稳定运行，共同参与到节能控制中。图2 为建筑节能系统的主要组成部分。在发电与供热系统方面，可以将两者结合起来进行设计，在燃料的作用下，大部分热源用于发电，满足建筑的电能所需。预热用于对锅炉进行加热，为建筑进行供暖。从整体效果来看，提高了热源的利用率，使余热能够更好地发挥作用，进而降低热源的消耗。建筑内部具有制冷设备，可以降低室内的温度，并且由吸收式冷冻机提供冷冻水，提高水资源的利用率，有助于冷却水源的控制，提高室内温度的调控作用。

图2 建筑节能系统

3 结语

综上所述，建筑设计需要具有明确的方向，通过低碳概念可以对设计进行指导，赋予建筑较强的节能减排能力，提高居住环境的舒适度。建筑设计需要走低碳节能的道路，将环保材料、节能设计、绿色措施等结合起来，对建筑展开综合化的设计，以全面节能作为建筑设计的前提，使建筑在节能方向上愈行愈远，进而保障建筑行业能够长远发展。