低碳建筑设计理念与技术

【摘 要】随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,人们越来越关注环境的可持续发展,建筑设计的节能、低碳理念已经成为建筑设计师们最为重视的问题.低碳建筑理念的提出,是延伸了可持续发展的观念.低碳建筑设计理念是一个比较系统的理论体系,不但涉及建筑的保暖、通风、、隔热以及采光等方面的设计,也涉及到了建筑的施工设计、原材料的选择以及废弃物的排放等方面.通过分析低碳建筑设计技术的应用,阐述建筑的节能设计理念.

【关 键 词】低碳建筑；设计理念；设计技术

随着建筑行业的不断发展,低碳建筑已经成为其发展的主要方向,这样的建筑更加符合可持续发展的需求,更加适合时怎么发表展的趋势.我国现阶段对于低碳建筑理念的关注度也越来越高,并且已经被纳入了国家发展的规划进程当中.我国的低碳建筑行业发展还需要一套科学、可操作的规范标准,与此同时,一定要有相应的政策给予辅助支持.

一、我国低碳建筑的发展现状

尽管人们越来越重视低碳建筑的设计,但是从我国的具体情况而言,也只是开展的初期,在设计理念、施工技术、政府政策支持以及行业规范标准等方面均没有成立系统化的体系；在建筑设计、图纸绘制与审核以及施工操作等方面均没有受到充分的重视.大多数的建筑单位已经习惯了传统的设计理念,要想改进设计理念,就会导致增加造型与结构的难度以及工程项目的施工成本.除此之外,相关施工人员的综合素质普遍偏低,对于低碳技术的了解也比较少,在具体的施工方面不敢去做一些尝试.相关的行业以及政府部门均没有制定一套明确的低碳建筑体系以及规范标准,缺少相应的管理与鼓励制度.对于我国的低碳建筑行业的发展来说,这些都是制约其发展的主要因素,但是也有一部分的先进设计理念已经在建筑行业的设计工作中占据有一定的地位,并且正在逐渐的得到应用,这也就说明低碳建筑的发展趋势越来越好.

加强低碳建筑技术的设计与开发的关注度,在上海的世上很好的宣传了环保、低碳的设计理念,给以后的低碳建筑技术开发与设计奠定了良好的基础.在上海世的园区内建设了200多栋绿色环保的建筑物,主要体现了各国房屋建设的绿化新技术,很好的表达了应用新能源以及开展节能减排的低碳环保的生态理念,使上海世成为一个低碳环保的建筑物博览会.此次上海世的主题就是“城市让生活更美好”,各个场馆内的建筑均坚持着环保理念的设计,以低碳建筑作为一贯的执行原则.在多数的场馆内都做到了节能、环保以及低碳的要求,甚至有的场馆内都已经做到了零碳.以零碳场馆为例：首先,在零碳场馆内墙面涂上特殊的荧光涂料,建筑物在白天吸收以及储存部分太阳能,在夜晚的时候就会发出荧光,进而降低照明所消耗的能源.其次,在零碳场馆的顶部设置二十二个色彩多样的风帽,利用风帽改变风向,并且风帽也可以利用风力压强以及温度压强将新鲜的空气送入到每一个场馆内,进而达到净化室内空气的目的.最后,充分利用阳光与水,通过屋顶的太阳能热水器将吸收的太阳能转化为热能加以利用；通过收集屋顶的雨水,进行卫生间与车辆的清洗,以及部分植物的灌溉等,降低场馆内自来水的需求量.

二、低碳建筑设计的关键因素

(一)自然采光的设计

自然采光的方式主要是利用阳光进行空间照明,其设计可以分为两个方面：一是主动式的自然采光设计,二是被动式的自然采光设计.其中,被动式的自然采光设计指的是充分利用阳光进行空间照明,为正常的学习、生活、工作以及生产提供足够的照明,这样的设计属于传统式的节能设计,但是到目前为止依然是有效的.但是这样的设计认为建筑的采光均是阴天的情况,没有考虑晴天或者是阳光直射的情况,这样的情况变化容易导致采光的不稳定性,在设计过程中基本上已经忽略了过热、眩光以及光化作用引起的光热、光电等问题.就目前情况而言,这样的方式确实浪费了部分光能,一定要加以改进.

(二)自然通风的设计

目前在建筑中得到应用的自然通风设计大致可以分为三个类型：一是风压作用通风,二是热压作用通风,三是风压与热压综合作用通风.这三个类型的通风方式均是因为自然形成气压存在一定差异引起的.风压作用通风是由于自然风力形成的气压差引起的；热压作用通风是由于湿度与气压的差异产生的压力引起的.所以,对于不同建筑的通风设计一定要选用不同的通风设计.

(三)太阳能得热与温度梯度之间的设计

达到低碳建筑设计要求的主要途径有两个方面：第一是充分开发与利用可再生能源,第二是充分利用各类余热提高供暖以及空调设备的工作效率,除此之外,还要少用或者不用供暖以及空调设备,以此来提高建筑结构的的保温能力,降低建筑的热能损失.太阳能得热与温度梯度的设计完全可以具有上述特点：首先,太阳能属于取之不竭,并且对环境不会产生污染的可再生能源；其次,设计良好的结构性能、合理的方向、适合的形体以及科学的空间布局均可以降低建筑物的热量损失.

三、低碳建筑设计的技术要求

墙体的复合技术主要有三种：一是内附保温层,二是外附保温层,三是夹心保温层.在我国比较常用就是夹心保温层；欧洲各国大多数选用的是外附发泡聚苯板的方式.

具有节能特性的玻璃种类有：中空玻璃、反射玻璃、吸热玻璃、防火玻璃、智能玻璃以及利用磁控真空溅射的方式制作而成的含有金属层的玻璃.

可以充分利用生态技术以及智能技术来达到建筑节能的目的,比如：可以控制通风的屋顶以及太阳能集热的屋顶等.

(四)新能源的开发与利用

随着社会的不断发展,资源的利用越来越多,其消耗量也在不断的增加,这就促使我们开发与利用新能源,比如：太阳能热水器、光电天窗、光电外墙板、光电玻璃幕墙以及光电屋面板等.

四、低能耗低碳建筑技术及应用

从传统的低能耗低碳建筑技术方面而言,包括苯板、稻草砖以及稻草板等节能技术,具体技术有竹子建造技术、木结构填充岩棉技术以及陶土夹心墙建造技术等.随着科学技术的不断进步,逐渐发明了一些新型节能技术.其墙体材料与结构技术以及屋面材料与结构技术等均已经突破了低碳经济以及技术的基础,特别是在机电系统方面得到了广泛的应用.一方面在使用燃料的基础上,提高了系统运行的效率,进而实现了节能的目标.另外一方面选用恰当的方式,降低了系统运行过程中能源的损耗.比如东莞生态园大楼的节能环保设计理念：这座大楼是由何镜堂院士领导设计的,其有效的结合了岭南地区独特的气候条件,加强了自然通风进行降温的设计功能,并且很好的结合了现代绿色环保的建筑设计理念,采用了中水处理、水源热泵等多项先进的节能技术,进而更好的实现节能环保的效果.在每一栋楼内均建设了一个直通的中庭式建筑结构,不仅可以达到通风采光的目的,还可以充分利用空气的对流,调节室内的温度.

五、结语：

综上所述,低碳建筑设计理念符合我国可持续发展的战略需要.其是一个系统工程,要想建设这个工程就要建筑设计本身、建筑行业以及有关的政府部门共同进行引导.其不仅是要达到建筑的节能,还要将能源消耗与环境中的各种因素结合在一起的整体理念.面对能源日益减少的形势,我们应当根据我国的实际情况开展建筑的节能设计,尽可能达到建筑低碳化的标准.