低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的运用研究_李莉.pdf

1引言随着人们环保意识的增强，节能减排、绿色环保成为各行业发展的新趋势。在建筑的规划设计中同样需要顺应时代变化趋势，积极践行各类低碳、环保设计理念。因此，本文就如何利用低碳设计理念创新建筑规划设计思路展开分析。2低碳建筑设计理念相关概念低碳建筑设计理念是在城市建筑设计中，通过协调建筑物和自然环境的关系，控制建筑工程项目建设中资源的使用量，降低二氧化碳的排放量。建筑规划设计中，落实低碳建筑设计理念的关键在于设计低碳建筑，以及建筑与周围环境的和谐相处1。3建筑规划设计中低碳建筑设计理念的意义3.1有利于减少能源消耗建筑行业发展中，建筑物施工建设、后期使用都会消耗大量的能源、资源，同时会造成较为突出的环境污染问题。建筑物投入使用后，不仅会产生大量的生活垃圾、废弃垃圾、工业垃圾，并且保温、通风、采光都会产生能源损耗。但在低碳建筑设计理念的实施中，相关人员可从建筑规划设计阶段强化建筑物的节能性，并以环境保护、节能减排为方向，优化建筑整体设计，从多个角度入手，控制建筑物损耗的能源量与资源量，减少建筑物造成的环境污染2。3.2有利于促进环境与建筑的融合现代建筑设计中，部分设计者更为强调建筑空间的使用功能以及建筑设计的美观性，忽视了建筑与周围环境的相互融合，使建筑的建设破坏了原有自然环境，甚至会造成较多的资源浪费。基于低碳建筑设计理念，相关人员应以低碳环保为核心，重视建筑物与环境的深度融合，协调好二者的关系，减少建筑物对环境产生的破坏。比如，在对建筑物进行低碳设计时，可运用节能、环保型材料，以及各类绿色、节能技术，控制建筑物使用、建设过程中的碳排放量，使建筑物与周围生态系统和谐相处。【作者简介】李莉（1973），女，山东菏泽人，高级工程师，从事规划与建筑设计与研究。低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的运用研究Research on the Application of Low Carbon Architectural Design Concept inArchitectural Planning and Design李莉（菏泽市规划建筑设计研究院有限公司，山东 菏泽 274000）LI Li(Heze Planning and Architectural Design Institute Co.Ltd.,Heze 274000,China)【摘要】基于低碳建筑设计理念的相关概念，对建筑规划设计中运用低碳建筑设计理念的价值展开分析，结合新时期建筑低碳规划设计的现状，详细论述了建筑规划设计中低碳理念的运用思路，提出设计人员应从建筑主体、结构、布局、规划选址等多方面入手，贯彻落实低碳建筑设计理念。【Abstract】Based on the related concepts of low-carbon building design concept,this paper analyzes the value of using low-carbonbuilding design concept in building planning and design,combined with the current situation of building low-carbon planning and design inthe new era,this paper discusses in detail the application of low-carbon concept in building planning and design,and proposes that designersshould start from many aspects,such as the main body of the building,structure,layout,planning and site selection,and implement theconcept of low-carbon building design.【关键词】低碳建筑；设计理念；建筑规划；建筑设计【Keywords】low carbon building;design concept;architectural planning;architectural design【中图分类号】TU201【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）01-0019-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.01.206Architectural and Structural Design建筑与结构设计19Construction&DesignForProject工程建设与设计4新时期建筑低碳规划设计的现状分析目前，我国低碳建筑设计理念的实施尚处于探索阶段，低碳设计相关的技术手段均处于完善时期。但国家及相关部门已经出台GB/T 503782019绿色建筑评价标准、DB13(J)/T2632020被动式超低能耗公共建筑节能设计标准绿色建筑行动方案（国办发20131号）等，对融入低碳建筑设计理念的建筑设计、评价给出明确规定。2016年国务院发布“十三五”节能减排综合工作方案（国发201674号），提出“开展超低能耗及近零能耗建筑试点”，2017年住建部发布 建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划，提出“积极建设超低能耗建筑在具备条件区域集中、连片建设低能耗建筑建设试点”，2021年“十四五”规划和2035年远景目标纲要同样提出“各地应积极开展低能耗建筑、低碳排放等重大项目的示范工作”。在此背景下，各地建设低碳环保型、绿色节能型建筑的意识逐渐增加，我国各地低碳建筑数量明显增加。相关人员基于我国能源结构、气候特点，积极建立低能耗建筑技术体系。同时提出通过气候特征、建筑场地条件，充分利用自然通风、太阳能资源，以及高效能源设备，控制建筑使用后供暖、空调、照明所产生的能耗，建设低碳建筑。然而从整体来说，建筑规划设计中部分设计人员在设计低碳建筑时，过于强调建筑建设阶段的技术节能，忽视了设计时期的低碳设计，使当前时期的多数建筑物成为利用节能施工技术、节能材料堆砌而成的低碳建筑，但建筑物整体规划设计与周围环境、气候不适应，低碳节能程度有限。5低碳建筑设计理念的运用思路5.1建筑空间布局低碳建筑规划设计中，建筑物空间的高效利用可以降低对建筑面积的需求。在规划设计低碳建筑群时，相关人员在建筑空间布局设计时还应注重建筑空间的充分利用，通过建筑空间利用率的提升，减少建筑总面积，控制建造阶段的能耗。在合理选址的基础上，通过实地勘测分析建筑建设区域的气候条件，通过建筑空间布局打造微型气候。然后结合低碳建筑的技能要求、环保特性等对建筑外部空间进行规划设计。如栽植适宜生长的植被、树木，提升建筑周围绿色植物的覆盖率，使其在起到降噪、防尘、遮光作用的同时，改善建筑外部环境中的空气质量。树木与建筑相依相融后，建筑物会变成天然空气过滤器、湿度调节器，成为“会呼吸的房子”，自然地与周围环境相处。结合建筑建设区域的环境系数，确定建筑物朝向、体型，然后通过改变建筑物形体结构的方式有效地利用自然风、自然光，从而控制建筑物使用阶段的能耗。对建筑外部空间进行布局时，应将低碳建筑设计理念，适当延伸至建筑外部的公共空间，使其与建筑内部空间有效过渡，营造可调节建筑周围环境的气候缓冲带，以此平衡好建筑物与内外部环境的关系。5.2建筑场地设计建筑场地规划设计时，还应按照建设区域的地形地貌、地质条件，因地制宜地设计建筑场地。在此过程中，可以低碳建筑设计理念为核心，加强建筑场地规划设计中的资源控制。在建筑场地设计中，应充分考虑原始场地的地貌特征，通过贴合建设环境的场地设计减少后期建设中的土石方量，控制土石方工程中的资源使用量，确保建筑场地、建筑物外部空间布局的吻合性。比如，利用场地本身的高差改变建筑物日照间距，以此利用原有的自然资源、场地地形对建筑物进行低碳设计。5.3建筑选址建筑规划设计中，选址是落实低碳建筑设计理念的基础工作，选址的合理性直接影响着建筑物与周围环境的协调性，同时有利于促进可再生能源的高效利用。1）正式规划设计建筑物时，应全面地调查建设环境，选择光照充足、自然风能强的地区。2）建筑选址时，还应全面分析建筑周围、建设区域的气候条件，然后结合建筑建设区域周围环境系数，精准计算低碳建筑空间设计要求，分析建设低碳建筑的可行性。确定部分场址后，还应通过对比分析后期建筑使用、建设后的节能程度，筛选出最利于低碳建筑设计的场地。3）低碳建筑选址还应考虑城市规划设计。低碳建筑设计理念指导下，控制资源的利用率是建筑规划设计的关键，相关人员还应结合资源节约型城市的规划方案，分析建筑选址、规划设计时建筑物与城市规划的契合度，以及建筑物建设、使用后的资源利用情况。5.4建筑内部设计建筑内部设计中低碳建筑设计理念可应用在多个方面，具体包括建筑墙体设计、门窗设计等。墙体设计时，相关人员20应结合建筑的微气候特点，选择低碳环保的材料，同时根据低碳建筑设计标准，将墙体保温系数、隔热系数控制在合理范围内，使建筑墙体在防潮、保温、隔热的过程中减少能耗或污染。1）建筑墙体设计中可按照低碳建筑设计理念的节能减排要求设计捕风墙。比如，设计人员将阳台开口设计在建筑物两侧后，可将挡风墙设计在建筑两侧墙体上，让建筑物通风结构呈开口状，可以有效捕捉自然风，使自然风经阳台进入建筑空间内，改善建筑物内部的通风条件。2）设计人员可通过设计双层外墙系统突出建筑围护结构的低碳节能性。外墙是隔离建筑物内外部环境的分界线，其设计效果会直接改变建筑生态系统、室内环境质量。在低碳建筑设计理念影响下，外墙设计应以减少室内热损失、高效利用太阳能、满足自然光照条件、控制室内热辐射为基础。双层外墙的热学性能良好，使墙体在满足通风需求的同时，可以将空气腔中的气压从室内抽离，然后吸收太阳辐射，避免出现热辐射过度的情况，为建筑物提供不同的采光、通风、热辐射控制服务。3）门窗设计中低碳建筑设计理念的核心同样在于绿色节能材料的使用。相关人员可基于低碳建筑设计理念，选用高保温性材料，将其填充到窗框间隙内。设计门窗围护结构时，同样可应用环保型高保温性材料，规范地对窗户外侧进行保温处理，同时填堵相关部位的缝隙以此增强门窗结构的密封性、保温性，将低碳建筑设计理念落到实处3。5.5建筑平面及体型设计建筑体型设计中，实施低碳建筑设计理念时，应重视建筑物体型系数的控制。建筑物体型系数是指建筑与室外环境接触后，其表面积、环境所包围面积的比值。一般情况下，建筑物体型系数越大，建筑物所需的能耗会增多。因此，为践行低碳建筑设计理念，控制建筑能耗，还应通过建筑体型的合理设计，减小建筑物体型系数。而影响建筑物体型系数的主要因素包括建筑进深、建筑层高、建筑总高度、建筑形状等，设计人员应结合实际情况，转变建筑规划设计思路。如图1所示，该建筑物在低碳设计时，利用建筑顶层的透光天顶作为建筑物内部的自然采光，从而降低因为室内照明造成的能源消耗。温度较高时，热风经过建筑物周围的阴凉位置后，会被冷却降温并产生冷气流，而建筑体型的收分设计能够使冷气流上升，带走室内热量。冷气流到建筑物顶部时，根据热压促进自然通风的基本，该建筑物则会产生良好的自然通风效果。热压自然通风原理，获得良好的自然通风效果雨水收集系统，用于水池及灌溉用水采用 LOW-E 中空镀膜玻璃，结合水平遮阳板，获得优异的隔热效果和良好的透光性，节省能耗收分的体形，有效引导冷气流上升，从而带走室内多余热量通过设计水池园林等，营造良好的周边环境，同时使循环气流得到冷却净化图 1某低碳建筑的体型及结构设计示意图建筑平面设计时，低碳建筑设计的关键是合理地利用自然通风资源，而建筑平面开口设计会直接影响建筑物内的风环境。对于南北朝向的建筑物，开口轴线上的自然风较为畅通，可以在室内产生穿堂风，改善建筑物室内通风条件。但尽管开口面积大小会作用于建筑物室内自然通风效果，但在实际设计中还应考虑建筑物出气口、进气口的面积大小，以此通过自然通风控制建筑能耗，突出建筑设计的低碳、环保功能