天津市建筑设计院 天津市 300074
摘要：建设低碳排放量的环保型建筑是整个建筑行业现阶段所面临的新课题。根据各相关行业的专业人士的研究成果，将现阶段的设计方法进行全面整合。整合后形成了目前主流的三个方法。一、以建立数学模型为手段的建筑物性能模拟方案；二、单一因素法；三、节能策略法。本文以上方法的特点以及内容进行分析、比较、和研究。
关键词：低碳建筑；建筑设计方法；对比分析
低碳建筑作为一种新的建筑类型，相比较传统建筑而言在技术上还不够成熟，从目前的科研成果和在设计工作人员的反馈信息来说，虽然各种方法都可以实现其主要功能，但是还需要进行全方位优化和提升，所以对低碳建筑的设计方法还需要进行大力研究。本文针对目前的主流方法进行多方位解析和对比，为低碳建筑设计方法的改进提供参考。
一、建筑物性能模拟方案的讨论
此种设计方案对于建筑设计工作中，客户给予的相关信息不全面，设计方案更改频繁的不利状况下具有明显的优势。该方法通常先构建数学模型，通过数字化技术的精准控制，可以准确的掌握其外部环境的相关参数，有效控制碳排放量及能耗，通过遗传算法技术，则可以在计算机上有效的模拟建筑本身及相关的外部环境，找出建筑内、外部结构对于建筑造成影响的原因，最后通过多媒体处理技术将其完善，得到的数据结果，能够为低碳环保设计工作提供重要的参考和指导。相关的行业人员对这种设计方式，已经开展了全面的研究和详细的数据统计，并且整合出一系列的文献档案和相关的数据信息，对于低碳建筑的设计工作者而言具有重大的指导意义和参考价值。这些研究为我国低碳环保建筑设计工作的发展奠定了重要基础，对于整个低碳建筑的发展甚至对整个建筑行业的发展具有重要的进步意义。同时这种设计方法在进行模拟计算的过程当中，还对其建筑的物理性能进行了系统的分析，收集并整理了大量的相关信息，对设计工作中与之相关的设计方案提供了有力的理论依据和数据基础。此种方法的最大优点就是能够精确的控制能耗和碳排放，可以给低碳建筑设计工作提供准确的相关信息，极大的提高了工作效率。但是这种设计方式也存在着一定的不足之处，一方面即使将方法的各个步骤进行最大程度的简化，但是其本身的数学运算过程庞大且复杂导致其工作量较大而且容错率较低。在实践过程当中相应的数学模型由于其本身的抽象性有可能导致最终结果无法与实际情况相匹配。另一方面，这种方式容易和设计人员的设计理念产生冲突，在设计工作的最初阶段，设计人员会针对建筑的物理性能，建筑物对周围环境的影响进行搭配设计并建立相应的数学模型。但是这一方法过于依赖数学模型的运算结果，由于实际环境的复杂性和多变性导致数学模型无法进行全方位模拟，虽然其模型可以方便的进行更改，但是依然不能很好的适应设计人员的思路［1］。
（二）单一因素法的讨论
这种低碳建筑的设计方法，就是将低碳建筑的某一方面作为突破口，并把它作为整个工作的核心，在围绕这一核心主体的基础上进行全方位的设计工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种方法的优势在于其设计思路广，方法明确，能够简化设计流程，降低设计难度，在没有明确的设计主题的情况下能够快速的确立主题。在单一因素法的设计理念中，其建筑物在形态、格局、空间体现、节能构成以及自然资源转化等等相关方面都可以作为整个设计的核心和突破口。相关的专业人士曾以严谨的思维逻辑全面的阐述了相关工作的技术形式，并且把建筑的形态以及对应的处理方式作为突破口，为低碳建筑的设计方法提供了科学合理的理论依据和设计指导。比如在高层建筑设计中针对高层建筑自身建筑结构所导致的对环境的不良影响这一难题，以建筑的外部结构为突破口，并利用多媒体技术手段进行了综合模拟，得出了具有指导意义的结论，从而在建筑形态和结构上全面提高了相关理论依据的科学性与合理性。随着我国全民素质的不断发展，人们对建筑物的低碳性以及环保性要求越来越高，目前建筑行业的相关设计人员都能够将低碳环保的先进理念充分结合到建筑设计的实践工作当中，并将这一理念进行了系统化的总结，对其理念的发展奠定了扎实的理论基础。相对于我国建筑学者对低碳建筑研究和探讨，国外的建筑学者也针对这一理念进行大量的研究并提出相应的看法，他们强调把建筑物的能源消耗，建筑中风流旋转这一因素和建筑物本身的空间结构和布局进行有机结合，从而形成其以统一性和协调性为核心的设计风格。其具有的优势是能将低碳排量的设计理念和其对应的设计因素密切关联，并以这一方面作为突破口进行相关设计工作，从而使其他环节得以顺利进行。在建筑设计的实际工作中，建筑的主体一定要有足够的相关技术做支撑，并且其建筑物要与周围的地理环境相融合，确保建筑项目、周围环境以及建筑的空间结构之间建立全面性的链接，将低碳建筑这一理念与建筑外表的形态构建进行有效的融合，并且加入设计人员的独到见解和个性思考。但是这种设计方法也存在这一定的缺陷，片面的注重某一组成要素，极易忽视甚至无法实现建筑在其宏观意义上的节能思想，从而无法对建筑的碳排放量以及相关的节能因素，进行全面的评估和考量。并且由于其他构成因素的重视度不够，可能导致整个节能系统建设出现问题，无法达到预定的目标［2］。
（三）节能策略法的讨论
这一方法是以单一因素设计在实际的设计建造中产生的问题作为研究基础，并加以改进发展形成了区别于单一因素设计法的新型方法，这种方法相比单一因素设计法强调了低碳环保的建筑设计的宏观布局和表面形态，而且建立了完善的理论体系和方法集。比如其中一条具有代表性的理论是，建筑物的外部空间结构和表面形态的改进调整，可以大大的降低能源消耗和碳排放量，因此对此方面的研究工作不可以忽视。还有一条是，建筑的组团体系以及被动式体系在以往的研究中并没有将其完善而上述体系对低碳建筑具有重大的意义因此需要对其进行进一步的研究和方案整合。大量相关专业人士对这一方法进行相关的研究工作，经过反复讨论和全面整合后，将节能策略法的特征总结为，以建筑本身及其相关设计方案作为基础研究的目标，对于其中的低碳环保的设计意图进行全面整合，并以此来构建科学的完善的宏观布局工作，而且将各个方面的局部结构和细节设计进行融合处理，最后将其进行汇总。此方案将低碳环保的设计思想作为核心，在建筑设计工作中全面围绕这一主题。由此设计方法所设计建造的建筑物可以最大程度的体现其低碳环保的设计理念。但是该方法客观存在的不足之处就是单纯强调了低碳环保的设计理念，其设计的自由性，而在某种程度上忽视了其他因素的影响。在建筑设计工作中不仅仅是进行低碳环保这一个层面的考量，更要结合其在人文因素，环境因素，和建筑的经济效益等方面进行多方面的思考，进行利弊对比，将其进行性能协调和资源搭配，实现多方面全方位的规划。这正是此法发所欠缺的［3］。
总结：上述三种方法在当今的低碳建筑设计工作中被广泛的应用，其共同特点都是以建筑的能耗和类型学的关联为宗旨，以建筑的建造方式为切入点对低碳环保建筑进行深入的研究，其研究方向具有极高的探索价值。从目前的科研成果和在实际的设计工作中的反馈信息来看，虽然上述的方法在其整体上已经实现了低碳环保这一理念，可是还需要在不同层面上进行进一步的提高。所以，其相关的从业人士和学者需要加大其研究力度，对现有的节能环保设计方法做系统的对比，提高其科学性并降低成本提高经济效益，满足人民对低碳环保建筑的需求。
参考文献：
［1］付美杰.基于低碳建筑设计方法的比较研究［J］．. 江西建材.2017.(11)：33-37.
［2］夏冰，陈易．关于低碳建筑设计方法的比较研究［J］．建筑节能，2014(09)：60－67．
［3］孙保伟．关于低碳建筑设计方法的比较研究［J］．门窗.2015(07)：148．
论文作者:戚竞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/14
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