低碳节能建筑设计的相关问题及解决方法

一、引言随着社会经济的飞速发展，城市建设的不断进步，建筑业引起的生产用能、运输用能以及运行用能迅速增加。据统计，建筑业所造成的能源消耗，己经占到我国总的商品能耗的２０％一３０％。建筑物的建造及使用过程中大量的资源和能源消耗已成为制约社会可持续发展的瓶颈问题，而建筑设计阶段对建筑节能：效果起到决定性作用。经粗略估计，建筑能耗中的２／３—３／４是可以通过正确、有效的建筑措施节省下来的，设计师如果能在建筑设计阶段就能预先考虑到建筑节能的问题，通过各种有效的设计方法和措施，可大幅度降低建筑整体使用能耗。因此，充分考虑当地的地理气候因素，尽可能最大化地利用自然能源，在创造舒适健康的人居环境基础上将建筑、能源、环境进行有机地融合．实现与环境和谐共存，已经成为建筑环境设计的主要发展方向。二、低碳节能建筑的优势一般而青，节能建筑是指按照节能设计标准进行设计和建造，使其在使用过程中降低能耗的建筑。同一般建筑相比，低碳节能建筑有以下４个优势：１．低碳节能建筑能耗显著降低。据统计，建筑在建造和使用过程中可消耗５０％的能源，并产生３４％的环境污染物。节能建筑则大大减少了能耗，和既有建筑相比，它的耗能可降低７０％ ～８０％ ，在丹麦、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．低碳节能建筑产生出新的建筑美学。节能建筑强调的是突出本地的文化、本地的原材料，尊重本地的自然、本地的气候条件，这样在风格上完全是本地化的，并由此产生了新的建筑美学。节能建筑向大自然的索取最小，这样的建筑，让人在体验新建筑美感的同时，能更好地享受健康舒适的生话。３．低碳节能建筑可适四季之景。传统建筑与自然环境完全隔离，封闭的室内环境往往对健康不利，而节能建筑的内部与外部采取有效连通，对气候变化自动调节，建筑如小鸟的羽毛，可根据季节的变化换羽。４．节能建筑环保理念贯穿始终。传统建筑多是在建造过程或使用过程中，考虑到环境问题，而节能建筑强调的是从原材料的开采、加Ｔ、运输、使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程，节能、环保理念贯彻始终，强调建筑要对全人类、对地球负责。三、低碳节能建筑设计的原则和指导思想低碳节能建筑设计应遵循现代开放、端庄朴实、简洁流畅、动态亲民的建筑形象，从选址到格局，从朝向到风向，从平面到外向，从间距到界面，从单体到群体，都要采集天然能源，以利节能；注重空间的阳光感、流动感与体量感；充分体现材质的轻重、粗细、虚实对比以及建筑设计中各类节能、环保低碳建筑技术的应用。同时还应做到：１．引入低碳节能观念，掌握节能技术，树立节能意识。积极利用低能耗资源和自然资源，是搞好低碳节能建筑设计的关键。２．低碳节能建筑设计的特点应符合整体设计与多元共融。结合当地文化内涵，发掘不同建筑类型的特点，开发适合本地生态环境的新型能源和技术，整合并：完善建筑功能，以满足使用者对适宜的、高舒适居住环境的追求，４被动式采暖设计被动式太阳能建筑是通过建筑朝向和周同环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构、构造的恰当选择，使其在冬季能集取、保持、贮存、分布太阳能，从而解决建筑物的采暖问题；同时在夏季又能遮蔽太阳辅射，散逸室内热量，从而使建筑物降温。四、遮阳设计遮阳设计时应满足几点要求：主要防止夏季阳光的直射，并尽量避免散热辐射的影响。其次要有利于窗口的通风、采光和防雨。同时要注意不阻挡从窗口向外眺望的视野以及与建筑造型处理的协调，并力求构造简单，经济耐久。遮阳设施在夏季遮阳降温同时，将影响建筑自然通风的潜力，对于需要通风的潮湿地区而言，必须注意遮阳设施的使用不能影响自然通风的应用效果。寒冷地区采用的遮阳设施、其遮阳功能的发挥只在短暂的温度较高的夏季，因此这些地区使用的设施必须考虑冬季保暖问题。而对于广大的长江流域地区而言，夏热冬冷带来了四季分明的气候，也带来了冬夏季太阳得热控制的矛盾，冬夏兼顾是这个地区遮阳设施必须面对的主要问题。需要注意的是，寒冷地区以冬季采暖为主，因此，遮阳设施的使用以保护室内私密性和保暖为主，因此建议以内遮阳为主；炎热地区以夏季隔热为主，除了保护室内私密性的目的外，阻挡太阳辐射是主要目的，因此在遮阳设施的设计选择上建议以外遮阳为主，配备一定的内遮阳设施达到保护隐私和隔热的双重目的。五、我国的建筑节能现状及建筑低碳设计理念在我国建筑节能中的重要意义１．建筑能耗约占社会总能耗的１／３，我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从２０世纪７Ｏ年代末的１０％，上升到近年的２７．４５％。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的３３％左右。国家建设部科技司研究表明，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比例最终还将上升至３５％左右。如此庞大的比重，使建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋，急需改良建筑设计来改善这一状态。２．高耗能建筑比例大，加剧能源危机。目前，我国已建房屋有４００亿人以上，属于高耗能建筑，总量庞大，潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出，仅到２０００年末，我国建筑年消耗商品能源共计３．７６亿ｔ标准煤，占全社会终端能耗总量的２７．６％，而建筑用能的增加对全国的温室气体排放已经达到了２５％。低碳环保的建筑设计可以解决这个问题。３．我国建筑节能状况落后，亟待改善。在２０世纪７０年代能源危机后，发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术，而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日，我国建筑节能水平远远落后于发达国家。举例说明，国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的３．５～４．５倍，外窗为２．３倍，屋面为３～６倍，门窗的空气渗透为３～６倍。现在，我国的采暖耗能约为欧洲国家的１．５倍。因此，与当前发达国家建筑能耗已经大大降低的情况相比，我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的３倍以上，与发达国家存在较大的差距。而对于美国而言，全球石油资源的战略布局以及石油的开采区域和运输线路等关键点的调整工作已基本完成，我国却没有那样强有力的能源后盾支持，在这样的国情下，建筑节能水平的改善实际上应该比发达国家更为紧迫。六、结语从传统设计走向低碳之路的革新需要的是各领域的通力合作。我们不能只关注直观的设计而忽略了那些设计背后的意义。而对新一代建筑师来说，意义在低碳节能性唤起了设计理念的完善。从注重空间形体美观到把节能减排化作设计的源泉，改变的是一种意识。低碳节能性是社会层次的提升，运用理性的智慧，用建筑师的创造力去唤起一种全民环保降耗的意识，改变大众买房用能的观念是建筑师在设中值得考虑的。