本站原创摘 要：随着气候变暖和能源危机的到来,人们越来越关注低碳生活,低碳建筑也越来越被设计师所追求.另外,低碳建筑在运营成本上也具有很大优势.本文将介绍低碳建筑的发展概况以及探讨低碳建筑的技术和方法.
关 键 词：低碳建筑；设计方法
引言
低碳生活的理念已经深入人心,大家越来越关注节能减排的措施.建筑设计要在满足功能和空间需求的前提下,注重资源节约与综合利用,使高能效、高环保的建筑日益成为时尚,促进经济社会的可持续发展,是建筑未来的发展方向.本文我们将介绍低碳建筑设计的方法.
1.低碳建筑发展概况
1.1低碳概念
低碳建筑是指建筑在规划、设计和建造过程,尤其是在使用过程中.在满足室内热湿环境等使用要求的前提下,通过使用节能技术和产品,直接或间接减少能源的使用.提高能源使用效率或使用清洁能源,从而降低二氧化碳排放.低碳建筑设计的降耗过程通过空间组织、体量设计、绿化设计、构造及围护结构设计,采光设计、照明控制、通风组织等一系列适宜技术形成综合的低碳效应,使建筑形成良性的微气候自循环系统.以最经济的措施实现节能降低二氧化碳排放.
节能建筑应用较多的目前应该是玻璃幕墙,对屋顶、外墙以及楼地板的研究使用较为欠缺.同时,低碳建筑夏热冬冷地区的研究,较寒冷地区的研究多,主要原因是夏热冬冷地区采暖和空调能耗均较高,节能设计需同时考虑围护结构的保温和隔热性,而这两者是相互矛盾的,要想达到既保温又隔热的目的,目前需要解决的问题还有许多.目前关于建筑物体排放二氧化碳的研究表明：建筑物的日常耗能占建筑生命周期二氧化碳排放量的绝大部分,此外,建材的生产与运输阶段的二氧化碳排放量占一小部分.由此可知建筑节能减排首先要从降低日常能耗开始,这也是效果最明显的一个环节,其次则是从建材的生产和运输等方面.
2.低碳建筑的方法和技术
2.1数字化的低碳建筑设计技术
总的来说,数字化技术主张采用国际先进的数字化技术对建筑整体或重点部分进行科学的分析、预测、监控、反馈、控制,从而减少建筑物碳排放量的释放,达到低碳建筑的基本要求.
第一种,低碳建筑设计借助数字化技术的相关软件,可以进行建筑碳排放量的模拟与测算,在几分钟内便可计算出建筑的碳排放量.同时,利用数字化技术,也使建筑低碳化设计中的物理环境条件的参数化设计（声、光、热以及室内空气质量等）和数字化精确调控成为现实.另外,数字技术结合环境科学可以对建筑将来的碳排放指标、低碳效应进行准确的计算.
第二种,低碳建筑设计可以借助数字技术在使用和管理下的优势.串联起数字管理系统、给排水系统、供配电系统、照明系统等子系统,形成以计算机系统为主的综合系统,实现对建筑中所有的机电设备和能源自动控制、电讯网络自动控制,确保建筑物有关设备的合理高效运行.在这里,数字化技术控制下的主系统类似一个处理单元,决定驱动部分做何种控制方式反映,以期达到控制建筑碳排放量的目的.
2.2物联网技术在低碳建筑中的应用
物联网是新一代信息技术的重要组成部分.顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”.因此,物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.通过物联网技术,可以对建筑物进行前端数据采集和监控管理.依托智能建筑信息集成系统为平台,结合集成分项能耗计量系统,运用适合于各个类型建筑的节能管理系统,并通过对建筑准确的分项能耗计量、公示、建筑环境监测、建筑设备运行监控,实现用能监督管理.通过科学的能耗数据诊断、分析,找出最合理的用能症结,降低建筑物能耗的使用,实现降低碳排放量的目标.
2.3建筑腔体概念的设计模式与方法
结合建筑生态的技术特性,相关学者借鉴仿生学的学科方法,针对低碳建筑策略,提出了“建筑腔体”的概念.所谓建筑腔体,即建筑采取适宜的空间体形、运用相应的技术措施,能够利用或辅助利用可再生能源,在运作机制上与生物腔体相似,高效地营造出低碳排放高舒适度的建筑.其基本设计模式及策略如下：在设计的初始阶段,就注重场地的微气候因素；其次,分析场地环境在物理意义上的形态所造成的微气候,增强对具体能量流特征的认识；接下来的设计整合过程中,考虑技术要素的建筑化处理,转换腔体类型发挥其生态作用,也就是说,反映在低碳处理下,腔体的构件注定会成为减少碳排放的一个重要因素；最后还需要进行技术性的评价,以作为反馈和修正的依据.
2.4新能源及其新材料在低碳建筑中的应用
低碳建筑要求在节约能源,将能源优势最大化.这一要求就需要低碳建筑在设计时需采用新能源与新型材料,尽量减少化学燃料的使用,降低污染.在能源方面要尽可能采用无污染、可再生的太阳能,风能,地热等.比如在太阳能的利用方面,可以在建筑物的设计阶段根据本地的日照情况,天然采光,可在窗户的位置和面积方面出发,尽可能地增加建筑物的日照时间长度,并在室内尽量设计成浅色调,增加阳光的二次反射,节省室内灯照能耗.在建筑物取暖保温方面可以考虑利用建筑物周围工业的废气余热来进行供热,减少矿物质的燃烧.另外可以利用新型材料制成的保温隔热板来对建筑物的外墙进行保温.
2.5水、热环境设计
低碳建筑讲究节水,并且要考虑水质和水量两个问题.低碳建筑采用的节水方法有：选用有良好节水型供水设施；安装收集雨水装置,建立污水处理系统,就地处理污水.小区景观用水要专门设计并将其纳入全局一并考虑.热环境的实现尤其重要.小区的热供应应该满足居民的舒适度的要求,并能实现建筑节能和环保的要求.夏季空调的室内适宜温度为22—27℃,冬季供暖的室内温度宜在20-24.可采用制冷、取暖、生活用热水联合供应的热环境技术.
结束语
总之,低碳经济时代的新建筑若想要有开拓性的创新,必须要破除传统的建筑学观念,深入研究低碳建筑相关的技术与方法.同时.需要建立科学与低碳建筑设计交融的框架体系,积极运用新科学影响下的各种技术手段尤其是计算机技术,探索高效的低碳建筑设计技术与方法,推动我国低碳建筑的发展.