低碳節(jié)能建筑設計的相關問題及解決方法

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一、引言

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市建設的不斷進步，建筑業(yè)引起的生產(chǎn)用能、運輸用能以及運行用能迅速增加。據(jù)統(tǒng)計，建筑業(yè)所造成的能源消耗，己經(jīng)占到我國總的商品能耗的20%一30%。建筑物的建造及使用過程中大量的資源和能源消耗已成為制約社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題，而建筑設計階段對建筑節(jié)能：效果起到?jīng)Q定性作用。經(jīng)粗略估計，建筑能耗中的2/3—3/4是可以通過正確、有效的建筑措施節(jié)省下來的，設計師如果能在建筑設計階段就能預先考慮到建筑節(jié)能的問題，通過各種有效的設計方法和措施，可大幅度降低建筑整體使用能耗。因此，充分考慮當?shù)氐牡乩須夂蛞蛩?，盡可能最大化地利用自然能源，在創(chuàng)造舒適健康的人居環(huán)境基礎上將建筑、能源、環(huán)境進行有機地融合．實現(xiàn)與環(huán)境和諧共存，已經(jīng)成為建筑環(huán)境設計的主要發(fā)展方向。

二、低碳節(jié)能建筑的優(yōu)勢

一般而青，節(jié)能建筑是指按照節(jié)能設計標準進行設計和建造，使其在使用過程中降低能耗的建筑。同一般建筑相比，低碳節(jié)能建筑有以下4個優(yōu)勢：

1．低碳節(jié)能建筑能耗顯著降低。據(jù)統(tǒng)計，建筑在建造和使用過程中可消耗50%的能源，并產(chǎn)生34%的環(huán)境污染物。節(jié)能建筑則大大減少了能耗，和既有建筑相比，它的耗能可降低70% ～80% ，在丹麥、瑞士、瑞典等同家，甚至提出了零能耗、零污染、零排放的建筑理念。

2．低碳節(jié)能建筑產(chǎn)生出新的建筑美學。節(jié)能建筑強調的是突出本地的文化、本地的原材料，尊重本地的自然、本地的氣候條件，這樣在風格上完全是本地化的，并由此產(chǎn)生了新的建筑美學。節(jié)能建筑向大自然的索取最小，這樣的建筑，讓人在體驗新建筑美感的同時，能更好地享受健康舒適的生話。

3．低碳節(jié)能建筑可適四季之景。傳統(tǒng)建筑與自然環(huán)境完全隔離，封閉的室內環(huán)境往往對健康不利，而節(jié)能建筑的內部與外部采取有效連通，對氣候變化自動調節(jié)，建筑如小鳥的羽毛，可根據(jù)季節(jié)的變化換羽。

4．節(jié)能建筑環(huán)保理念貫穿始終。傳統(tǒng)建筑多是在建造過程或使用過程中，考慮到環(huán)境問題，而節(jié)能建筑強調的是從原材料的開采、加T、運輸、使用，直至建筑物的廢棄、拆除的全過程，節(jié)能、環(huán)保理念貫徹始終，強調建筑要對全人類、對地球負責。

三、低碳節(jié)能建筑設計的原則和指導思想

低碳節(jié)能建筑設計應遵循現(xiàn)代開放、端莊樸實、簡潔流暢、動態(tài)親民的建筑形象，從選址到格局，從朝向到風向，從平面到外向，從間距到界面，從單體到群體，都要采集天然能源，以利節(jié)能；注重空間的陽光感、流動感與體量感；充分體現(xiàn)材質的輕重、粗細、虛實對比以及建筑設計中各類節(jié)能、環(huán)保低碳建筑技術的應用。同時還應做到：

1．引入“低碳節(jié)能”觀念，掌握節(jié)能技術，樹立節(jié)能意識。積極利用低能耗資源和自然資源，是搞好低碳節(jié)能建筑設計的關鍵。

2．低碳節(jié)能建筑設計的特點應符合整體設計與多元共融。結合當?shù)匚幕瘍群?，發(fā)掘不同建筑類型的特點，開發(fā)適合本地生態(tài)環(huán)境的新型能源和技術，整合并：完善建筑功能，以滿足使用者對適宜的、高舒適居住環(huán)境的追求，4被動式采暖設計被動式太陽能建筑是通過建筑朝向和周同環(huán)境的合理布置，內部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結構、構造的恰當選擇，使其在冬季能集取、保持、貯存、分布太陽能，從而解決建筑物的采暖問題；同時在夏季又能遮蔽太陽輔射，散逸室內熱量，從而使建筑物降溫。

四、遮陽設計

遮陽設計時應滿足幾點要求：主要防止夏季陽光的直射，并盡量避免散熱輻射的影響。其次要有利于窗口的通風、采光和防雨。同時要注意不阻擋從窗口向外眺望的視野以及與建筑造型處理的協(xié)調，并力求構造簡單，經(jīng)濟耐久。

遮陽設施在夏季遮陽降溫同時，將影響建筑自然通風的潛力，對于需要通風的潮濕地區(qū)而言，必須注意遮陽設施的使用不能影響自然通風的應用效果。寒冷地區(qū)采用的遮陽設施、其“遮陽”功能的發(fā)揮只在短暫的溫度較高的夏季，因此這些地區(qū)使用的設施必須考慮冬季保暖問題。而對于廣大的長江流域地區(qū)而言，夏熱冬冷帶來了四季分明的氣候，也帶來了冬夏季太陽得熱控制的矛盾，冬夏兼顧是這個地區(qū)遮陽設施必須面對的主要問題。

需要注意的是，寒冷地區(qū)以冬季采暖為主，因此，遮陽設施的使用以保護室內私密性和保暖為主，因此建議以內遮陽為主；炎熱地區(qū)以夏季隔熱為主，除了保護室內私密性的目的外，阻擋太陽輻射是主要目的，因此在遮陽設施的設計選擇上建議以外遮陽為主，配備一定的內遮陽設施達到保護隱私和隔熱的雙重目的。

五、我國的建筑節(jié)能現(xiàn)狀及建筑低碳設計理念在我國建筑節(jié)能中的重要意義

1．建筑能耗約占社會總能耗的1/3，我國建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費量中所占的比例已從20世紀70年代末的10%，上升到近年的27.45%。而國際上發(fā)達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。國家建設部科技司研究表明，隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，我國建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重，使建筑耗能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋，急需改良建筑設計來改善這一狀態(tài)。

2．高耗能建筑比例大，加劇能源危機。目前，我國已建房屋有400億人以上，屬于高耗能建筑，總量龐大，潛伏巨大能源危機。正如建設部有關負責人指出，僅到2000年末，我國建筑年消耗商品能源共計3.76億ｔ標準煤，占全社會終端能耗總量的27.6%，而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放已經(jīng)達到了25%。低碳環(huán)保的建筑設計可以解決這個問題。

3．我國建筑節(jié)能狀況落后，亟待改善。在20世紀70年代能源危機后，發(fā)達國家開始致力于研究與推行建筑節(jié)能技術，而我國卻忽視了這一方面的問題。時至今日，我國建筑節(jié)能水平遠遠落后于發(fā)達國家。舉例說明，國內絕大多數(shù)采暖地區(qū)圍護結構的熱功能都比氣候相近的發(fā)達國家差許多。外墻的傳熱系數(shù)是他們的3.5～4.5倍，外窗為2.3倍，屋面為3～6倍，門窗的空氣滲透為3～6倍?，F(xiàn)在，我國的采暖耗能約為歐洲國家的1.5倍。

因此，與當前發(fā)達國家建筑能耗已經(jīng)大大降低的情況相比，我國單位建筑面積采暖能耗是發(fā)達國家標準的３倍以上，與發(fā)達國家存在較大的差距。而對于美國而言，全球石油資源的戰(zhàn)略布局以及石油的開采區(qū)域和運輸線路等關鍵點的調整工作已基本完成，我國卻沒有那樣強有力的能源后盾支持，在這樣的國情下，建筑節(jié)能水平的改善實際上應該比發(fā)達國家更為緊迫。

六、結語

從傳統(tǒng)設計走向低碳之路的革新需要的是各領域的通力合作。我們不能只關注直觀的設計而忽略了那些設計背后的意義。而對新一代建筑師來說，意義在低碳節(jié)能性喚起了設計理念的完善。從注重空間形體美觀到把節(jié)能減排化作設計的源泉，改變的是一種意識。低碳節(jié)能性是社會層次的提升，運用理性的智慧，用建筑師的創(chuàng)造力去喚起一種全民環(huán)保降耗的意識，改變大眾買房用能的觀念是建筑師在設中值得考慮的。