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摘要：气候及环境的恶化已严重威胁到人类的生存，低碳模式是建设节约型社会最直接、最有效、最经济的办法，对于建筑低碳设计来说，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。通过一系列适宜的设计手段来控制对环境的不利影响，最终营造出低能耗、经济、健康、舒适的建筑环境。
关键词：建筑设计；低碳设计；节能
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着我国气候及环境的不断恶化，从而严重威胁到人类的生存。低碳模式是建设节约型社会最直接最有效最经济的办法，对于建筑低碳设计来说，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。“节能减排、低碳社会”已成为时下最受关注的热点之一。而一个经常被人们忽略的事实是：建筑在二氧化碳排放总量中，几乎占到了50%，这一比例远远高于运输与工业领域。所以，在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成為绕不开的话题。低碳设计能否实现将直接影响低碳用能、低碳营运、低碳用材的正常进行。可见低碳设计在真正实现低碳建筑中起着至关重要的作用。所以，要实现“低碳建筑”需从低碳设计做起。一般在低碳设计过程中，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。虽然每种设计策略的侧重点有所不同，但是它们都体现了低碳建筑的主题。从整体设计出发将低碳设计分成4个部分，即选址、选材、内部环境设计、外部环境设计。
1 低碳设计———选址
1． 1 利用城乡自然生态体系，构筑山水城市低碳建筑，要做到人与自然的和谐。就是要研究建筑物旁的植被、动物和人之间的关系，强调他们之间的共生共荣，强调人与自然的和谐。这些都可以通过根据大自然原有的生态环境来设计我们生活、居住的场所，从而提高建筑旁边的环境质量。
1． 2 区域城市建筑环境整体发展
从个人角度认为碳排放与城市形态结构存在着一定关系，提倡紧凑城市的空间发展模式; 格莱泽和卡恩研究了碳排放量与土地利用的关系，认为对土地利用的限制和约束越严格，居民生活的碳排放量水平越低，例如高密度中心区的人均碳排放量要比低密度郊区的少；实现低碳目标的关键是转变规划管理人员和规划师的观念，在空间规划中重视低碳城市理念和加强低碳技术的运用。其次，建筑的开发首先应紧密结合当地城市整体规划和布局，避免出现三年建，两年拆的现象。建筑施工具有周期长、资源和能源消耗量大、废弃物产生多等特点，项目施工过程会对环境、资源造成严重的影响；建筑物拆除会带来大量建筑垃圾，现行建筑材料可回收性极差，造成了大量碳的排放。所以选址要结合当地的城市规划，尽量保证建筑物的自然寿命。
2 低碳设计———选材
2． 1 主体结构
提倡采用钢结构体系取代钢筋混凝土结构。国外研究表明，钢筋混凝土建筑的耗能量，为钢结构建筑的1.2倍，其耗能所产生的CO2排放量为钢结构建筑的1.4 倍。可见钢筋混凝土建筑对地球环保有很大的杀伤力，钢筋混凝土建筑构件的断面大，要消耗大量的砂石、水泥和水，导致国土流失。最后当其寿终正寝，拆除解体时，其废弃的渣块屑又难以回收再利用，造成环境的大负荷，拆解中的扬尘再次冲击环保。
2． 2 材料选用
中国每年大量的能耗中，40%是建筑能耗，要真正实现节约能源，要建造可持续建筑;低碳的建材对低碳建筑的实现有着举足轻重的作用。一要减少排放，二要节约能源。所以要通过低碳设计来实现低碳技术和零碳技术乃至负碳技术策略，实现低碳、零污染、高效率可持续发展目标。低碳建材和绿色建材相比，在内涵和目标上保持一致的，但是侧重点有所不同。绿色建材强调减少污染排放，低碳则是减少碳的用量和排放。它更符合节能减排和应对全球气候变化的主题。
3 低碳设计———内部环境设计
3． 1 声、光环境设计
天然采光方面，整栋楼的设计为了增加日照时间，可以设计成波浪形或弧形。每个房间要考虑窗的面积及方位。设置反射光板或光导管等天然光导入设备，建筑内装修可采用浅色调，增加二次反射光线，通过这些手段保证获得足够的室内光线，并达到了一定的均匀度，由此减少白天的人工照明，节省照能耗。夏季要有可收放的遮阳篷在夏季尽可能减少不需要的太阳辐射热进入室内，门窗设置还要有利于自然通风，带走热量。冬季又有利于太阳光进入。
针对声环境设计来看，设计师应考虑将卧室设置在背向噪声源的方向，这样可降低噪音30dB，有时可能和采光冲突，这就需要合理布局。采用隔音窗也能显著阻隔室外噪音; 在住宅区沿路适当栽植绿色植物，对降噪也有一定效果。在实际的声环境设计中，可以采用多孔吸声材料，用亥姆霍兹共振原理组成的吸声构造。理想的做法是在建筑设计的同时进行音质设计，已达到人性化的温馨环境。
3． 2 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。
4 低碳设计———外部环境设计
4． 1 绿化设计
首先，应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次，将建筑与绿化复合，做到双方效益的最大化。建筑与绿化覆盖结合。再次，这种设计方式是一种人性化的方式去解决建筑与城市的生态问题。最后，这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合，而不是脱离地面而孤立存在的，是相互依存相互依赖的整体；同时，由于这种空间的连续性，建筑的可达行增加了，人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间，并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松、愉悦。
4． 2 智能系统设计
利用建筑智能化技术实现低碳建筑的目标，前景广阔。一方面是发掘现有建筑智能化系统的节能降耗潜力，如通过建筑设备管理系统对建筑环境参数及空调、地热、给排水、照明、电梯等机电设备的实时监测与控制，在满足需求的前提下，优化设备运行，减少设备开启台数和运行时间，节约电能，减少电厂大气污染物的排放，保护环境。通过建设方便、快捷的信息设施系统和信息化应用系统，使用户足不出户即可进行信息交流和应用，减少人们出行的交通压力及CO2排放量，保护环境；另一方面是紧密跟低碳建筑的发展趋势，积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用。在建筑智能化系统中最具节能降耗潜力的是建筑设备管理系统。建筑设备管理系统具有对建筑设备进行测量、监视和控制的功能，不仅保证各类设备系统运行稳定、安全和可靠，提高效率，降低运行费用，而且能改善环境，并达到节能和环保的要求。
5 结论
环境是人类社会持续发展的基础，长期以来人们往往只关注建筑的空间大小、造型布局、审美外观等，其实，建筑作为人类最大的一种耗能活动，在建造和使用的过程中，对环境有着巨大的影响。低碳模式是建设节约型社会最直接最有效最经济的办法，对于建筑低碳设计来说，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。
关键词：建筑设计；低碳设计；节能
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着我国气候及环境的不断恶化，从而严重威胁到人类的生存。低碳模式是建设节约型社会最直接最有效最经济的办法，对于建筑低碳设计来说，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。“节能减排、低碳社会”已成为时下最受关注的热点之一。而一个经常被人们忽略的事实是：建筑在二氧化碳排放总量中，几乎占到了50%，这一比例远远高于运输与工业领域。所以，在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成為绕不开的话题。低碳设计能否实现将直接影响低碳用能、低碳营运、低碳用材的正常进行。可见低碳设计在真正实现低碳建筑中起着至关重要的作用。所以，要实现“低碳建筑”需从低碳设计做起。一般在低碳设计过程中，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。虽然每种设计策略的侧重点有所不同，但是它们都体现了低碳建筑的主题。从整体设计出发将低碳设计分成4个部分，即选址、选材、内部环境设计、外部环境设计。
1 低碳设计———选址
1． 1 利用城乡自然生态体系，构筑山水城市低碳建筑，要做到人与自然的和谐。就是要研究建筑物旁的植被、动物和人之间的关系，强调他们之间的共生共荣，强调人与自然的和谐。这些都可以通过根据大自然原有的生态环境来设计我们生活、居住的场所，从而提高建筑旁边的环境质量。
1． 2 区域城市建筑环境整体发展
从个人角度认为碳排放与城市形态结构存在着一定关系，提倡紧凑城市的空间发展模式; 格莱泽和卡恩研究了碳排放量与土地利用的关系，认为对土地利用的限制和约束越严格，居民生活的碳排放量水平越低，例如高密度中心区的人均碳排放量要比低密度郊区的少；实现低碳目标的关键是转变规划管理人员和规划师的观念，在空间规划中重视低碳城市理念和加强低碳技术的运用。其次，建筑的开发首先应紧密结合当地城市整体规划和布局，避免出现三年建，两年拆的现象。建筑施工具有周期长、资源和能源消耗量大、废弃物产生多等特点，项目施工过程会对环境、资源造成严重的影响；建筑物拆除会带来大量建筑垃圾，现行建筑材料可回收性极差，造成了大量碳的排放。所以选址要结合当地的城市规划，尽量保证建筑物的自然寿命。
2 低碳设计———选材
2． 1 主体结构
提倡采用钢结构体系取代钢筋混凝土结构。国外研究表明，钢筋混凝土建筑的耗能量，为钢结构建筑的1.2倍，其耗能所产生的CO2排放量为钢结构建筑的1.4 倍。可见钢筋混凝土建筑对地球环保有很大的杀伤力，钢筋混凝土建筑构件的断面大，要消耗大量的砂石、水泥和水，导致国土流失。最后当其寿终正寝，拆除解体时，其废弃的渣块屑又难以回收再利用，造成环境的大负荷，拆解中的扬尘再次冲击环保。
2． 2 材料选用
中国每年大量的能耗中，40%是建筑能耗，要真正实现节约能源，要建造可持续建筑;低碳的建材对低碳建筑的实现有着举足轻重的作用。一要减少排放，二要节约能源。所以要通过低碳设计来实现低碳技术和零碳技术乃至负碳技术策略，实现低碳、零污染、高效率可持续发展目标。低碳建材和绿色建材相比，在内涵和目标上保持一致的，但是侧重点有所不同。绿色建材强调减少污染排放，低碳则是减少碳的用量和排放。它更符合节能减排和应对全球气候变化的主题。
3 低碳设计———内部环境设计
3． 1 声、光环境设计
天然采光方面，整栋楼的设计为了增加日照时间，可以设计成波浪形或弧形。每个房间要考虑窗的面积及方位。设置反射光板或光导管等天然光导入设备，建筑内装修可采用浅色调，增加二次反射光线，通过这些手段保证获得足够的室内光线，并达到了一定的均匀度，由此减少白天的人工照明，节省照能耗。夏季要有可收放的遮阳篷在夏季尽可能减少不需要的太阳辐射热进入室内，门窗设置还要有利于自然通风，带走热量。冬季又有利于太阳光进入。
针对声环境设计来看，设计师应考虑将卧室设置在背向噪声源的方向，这样可降低噪音30dB，有时可能和采光冲突，这就需要合理布局。采用隔音窗也能显著阻隔室外噪音; 在住宅区沿路适当栽植绿色植物，对降噪也有一定效果。在实际的声环境设计中，可以采用多孔吸声材料，用亥姆霍兹共振原理组成的吸声构造。理想的做法是在建筑设计的同时进行音质设计，已达到人性化的温馨环境。
3． 2 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。
4 低碳设计———外部环境设计
4． 1 绿化设计
首先，应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次，将建筑与绿化复合，做到双方效益的最大化。建筑与绿化覆盖结合。再次，这种设计方式是一种人性化的方式去解决建筑与城市的生态问题。最后，这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合，而不是脱离地面而孤立存在的，是相互依存相互依赖的整体；同时，由于这种空间的连续性，建筑的可达行增加了，人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间，并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松、愉悦。
4． 2 智能系统设计
利用建筑智能化技术实现低碳建筑的目标，前景广阔。一方面是发掘现有建筑智能化系统的节能降耗潜力，如通过建筑设备管理系统对建筑环境参数及空调、地热、给排水、照明、电梯等机电设备的实时监测与控制，在满足需求的前提下，优化设备运行，减少设备开启台数和运行时间，节约电能，减少电厂大气污染物的排放，保护环境。通过建设方便、快捷的信息设施系统和信息化应用系统，使用户足不出户即可进行信息交流和应用，减少人们出行的交通压力及CO2排放量，保护环境；另一方面是紧密跟低碳建筑的发展趋势，积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用。在建筑智能化系统中最具节能降耗潜力的是建筑设备管理系统。建筑设备管理系统具有对建筑设备进行测量、监视和控制的功能，不仅保证各类设备系统运行稳定、安全和可靠，提高效率，降低运行费用，而且能改善环境，并达到节能和环保的要求。
5 结论
环境是人类社会持续发展的基础，长期以来人们往往只关注建筑的空间大小、造型布局、审美外观等，其实，建筑作为人类最大的一种耗能活动，在建造和使用的过程中，对环境有着巨大的影响。低碳模式是建设节约型社会最直接最有效最经济的办法，对于建筑低碳设计来说，应该从整体思维出发，探索建筑系统与环境大系统之间广泛相关的联系，然后针对各个层面的构成因素，确定相应的设计策略。