低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題及解決方法

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一、引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)的不斷進(jìn)步，建筑業(yè)引起的生產(chǎn)用能、運(yùn)輸用能以及運(yùn)行用能迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)所造成的能源消耗，己經(jīng)占到我國(guó)總的商品能耗的20%一30%。建筑物的建造及使用過(guò)程中大量的資源和能源消耗已成為制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，而建筑設(shè)計(jì)階段對(duì)建筑節(jié)能：效果起到?jīng)Q定性作用。經(jīng)粗略估計(jì)，建筑能耗中的2/3—3/4是可以通過(guò)正確、有效的建筑措施節(jié)省下來(lái)的，設(shè)計(jì)師如果能在建筑設(shè)計(jì)階段就能預(yù)先考慮到建筑節(jié)能的問(wèn)題，通過(guò)各種有效的設(shè)計(jì)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(dāng)?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(chǔ)上將建筑、能源、環(huán)境進(jìn)行有機(jī)地融合．實(shí)現(xiàn)與環(huán)境和諧共存，已經(jīng)成為建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向。

二、低碳節(jié)能建筑的優(yōu)勢(shì)

一般而青，節(jié)能建筑是指按照節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，使其在使用過(guò)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(gè)優(yōu)勢(shì)：

1．低碳節(jié)能建筑能耗顯著降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑在建造和使用過(guò)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(xué)。節(jié)能建筑強(qiáng)調(diào)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(fēng)格上完全是本地化的，并由此產(chǎn)生了新的建筑美學(xué)。節(jié)能建筑向大自然的索取最小，這樣的建筑，讓人在體驗(yàn)新建筑美感的同時(shí)，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(nèi)環(huán)境往往對(duì)健康不利，而節(jié)能建筑的內(nèi)部與外部采取有效連通，對(duì)氣候變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，建筑如小鳥(niǎo)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(guò)程或使用過(guò)程中，考慮到環(huán)境問(wèn)題，而節(jié)能建筑強(qiáng)調(diào)的是從原材料的開(kāi)采、加T、運(yùn)輸、使用，直至建筑物的廢棄、拆除的全過(guò)程，節(jié)能、環(huán)保理念貫徹始終，強(qiáng)調(diào)建筑要對(duì)全人類(lèi)、對(duì)地球負(fù)責(zé)。

三、低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的原則和指導(dǎo)思想

低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循現(xiàn)代開(kāi)放、端莊樸實(shí)、簡(jiǎn)潔流暢、動(dòng)態(tài)親民的建筑形象，從選址到格局，從朝向到風(fēng)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(yáng)光感、流動(dòng)感與體量感；充分體現(xiàn)材質(zhì)的輕重、粗細(xì)、虛實(shí)對(duì)比以及建筑設(shè)計(jì)中各類(lèi)節(jié)能、環(huán)保低碳建筑技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)還應(yīng)做到：

1．引入“低碳節(jié)能”觀念，掌握節(jié)能技術(shù)，樹(shù)立節(jié)能意識(shí)。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(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2．低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)應(yīng)符合整體設(shè)計(jì)與多元共融。結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕瘍?nèi)涵，發(fā)掘不同建筑類(lèi)型的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)適合本地生態(tài)環(huán)境的新型能源和技術(shù)，整合并：完善建筑功能，以滿足使用者對(duì)適宜的、高舒適居住環(huán)境的追求，4被動(dòng)式采暖設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑是通過(guò)建筑朝向和周同環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使其在冬季能集取、保持、貯存、分布太陽(yáng)能，從而解決建筑物的采暖問(wèn)題；同時(shí)在夏季又能遮蔽太陽(yáng)輔射，散逸室內(nèi)熱量，從而使建筑物降溫。

四、遮陽(yáng)設(shè)計(jì)

遮陽(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足幾點(diǎn)要求：主要防止夏季陽(yáng)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(fēng)、采光和防雨。同時(shí)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(diào)，并力求構(gòu)造簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)耐久。

遮陽(yáng)設(shè)施在夏季遮陽(yáng)降溫同時(shí)，將影響建筑自然通風(fēng)的潛力，對(duì)于需要通風(fēng)的潮濕地區(qū)而言，必須注意遮陽(yáng)設(shè)施的使用不能影響自然通風(fēng)的應(yīng)用效果。寒冷地區(qū)采用的遮陽(yáng)設(shè)施、其“遮陽(yáng)”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(shè)施必須考慮冬季保暖問(wèn)題。而對(duì)于廣大的長(zhǎng)江流域地區(qū)而言，夏熱冬冷帶來(lái)了四季分明的氣候，也帶來(lái)了冬夏季太陽(yáng)得熱控制的矛盾，冬夏兼顧是這個(gè)地區(qū)遮陽(yáng)設(shè)施必須面對(duì)的主要問(wèn)題。

需要注意的是，寒冷地區(qū)以冬季采暖為主，因此，遮陽(yáng)設(shè)施的使用以保護(hù)室內(nèi)私密性和保暖為主，因此建議以?xún)?nèi)遮陽(yáng)為主；炎熱地區(qū)以夏季隔熱為主，除了保護(hù)室內(nèi)私密性的目的外，阻擋太陽(yáng)輻射是主要目的，因此在遮陽(yáng)設(shè)施的設(shè)計(jì)選擇上建議以外遮陽(yáng)為主，配備一定的內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施達(dá)到保護(hù)隱私和隔熱的雙重目的。

五、我國(guó)的建筑節(jié)能現(xiàn)狀及建筑低碳設(shè)計(jì)理念在我國(guó)建筑節(jié)能中的重要意義

1．建筑能耗約占社會(huì)總能耗的1/3，我國(guó)建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費(fèi)量中所占的比例已從20世紀(jì)70年代末的10%，上升到近年的27.45%。而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占全國(guó)總能耗的33%左右。國(guó)家建設(shè)部科技司研究表明，隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，我國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋，急需改良建筑設(shè)計(jì)來(lái)改善這一狀態(tài)。

2．高耗能建筑比例大，加劇能源危機(jī)。目前，我國(guó)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(jī)。正如建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人指出，僅到2000年末，我國(guó)建筑年消耗商品能源共計(jì)3.76億ｔ標(biāo)準(zhǔn)煤，占全社會(huì)終端能耗總量的27.6%，而建筑用能的增加對(duì)全國(guó)的溫室氣體排放已經(jīng)達(dá)到了25%。低碳環(huán)保的建筑設(shè)計(jì)可以解決這個(gè)問(wèn)題。

3．我國(guó)建筑節(jié)能狀況落后，亟待改善。在20世紀(jì)70年代能源危機(jī)后，發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始致力于研究與推行建筑節(jié)能技術(shù)，而我國(guó)卻忽視了這一方面的問(wèn)題。時(shí)至今日，我國(guó)建筑節(jié)能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。舉例說(shuō)明，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)采暖地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱功能都比氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)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(mén)窗的空氣滲透為3～6倍?，F(xiàn)在，我國(guó)的采暖耗能約為歐洲國(guó)家的1.5倍。

因此，與當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗已經(jīng)大大降低的情況相比，我國(guó)單位建筑面積采暖能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的３倍以上，與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大的差距。而對(duì)于美國(guó)而言，全球石油資源的戰(zhàn)略布局以及石油的開(kāi)采區(qū)域和運(yùn)輸線路等關(guān)鍵點(diǎn)的調(diào)整工作已基本完成，我國(guó)卻沒(méi)有那樣強(qiáng)有力的能源后盾支持，在這樣的國(guó)情下，建筑節(jié)能水平的改善實(shí)際上應(yīng)該比發(fā)達(dá)國(guó)家更為緊迫。

六、結(jié)語(yǔ)

從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)走向低碳之路的革新需要的是各領(lǐng)域的通力合作。我們不能只關(guān)注直觀的設(shè)計(jì)而忽略了那些設(shè)計(jì)背后的意義。而對(duì)新一代建筑師來(lái)說(shuō)，意義在低碳節(jié)能性喚起了設(shè)計(jì)理念的完善。從注重空間形體美觀到把節(jié)能減排化作設(shè)計(jì)的源泉，改變的是一種意識(shí)。低碳節(jié)能性是社會(huì)層次的提升，運(yùn)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(shí)，改變大眾買(mǎi)房用能的觀念是建筑師在設(shè)中值得考慮的。