【摘 要】随着我国经济发展水平的不断提高，建筑设计在风格与形式上不断创新优化，极大促进了建筑业的发展，在低碳环保理念倡行下，建筑设计也开始朝低碳化方向发展，只有将低碳理念贯穿设计始终才能使建筑真正达到低能耗、低污染的预期目标。本文将介绍设计初期使用虚拟建筑模型的方法，增强对建筑本身的设计，让“低碳建筑”成为可能。
【关键词】建筑设计；低碳建筑；设计方法
前言：城市化进程的加快，在带给人们更优越生活条件的同时，也加剧着能源消耗与浪费，人的生存建立在消耗能源、破坏环境基础上，违背了人与自然和谐共生的理念，不利于社会的可持续发展。据统计，人类从自然界中获取的60%以上的资源都用于建筑，建筑能耗占全球总能耗的42%左右，各种污染物也高于其他行业。尤其是CO2的排放，不仅污染环境，更引发了全球变暖，直接威胁到人类生存。由此，“低碳”已不再是空口号，需要落实到行动上，对建筑业这一耗能“大户”实施“低碳建筑”设计是抑制能耗，减少污染的重要途径。
1 低碳建筑发展现状
当前，人们对“低碳建筑”的认识还存在片面性，认为大规模应用低碳节能技术要花费更高的成本，投入更多技术，回报率较低，使建筑成本增加，促使房价攀升。而国外实施的“被动设计”是典型的节能减排技术，通过优化设计与布局，以最低的成本投入取得了节能减排的效果。相关调查显示，增加2%~8%的成本，能够获得40%的节能减排回报率，并且仅需要3~4年就可以得到回报。当前，因为建筑施工涉及到很多行业与部门，一定周期内的碳排放量很难估算出来，这对于优化与调整方案非常不利[1]。由此，各国都在纷纷寻找低碳建筑设计方法，并开展了很多实践，我国也出台了《绿色低碳住区评估体系》等规范标准，划分出了“低碳住区标准”，使建筑碳排放量得到有效抑制。
2 设计初期判断建筑碳排放量的误区
建筑设计初期的决策至关重要，会影响到后面的设计规划效果，设计初期就已经介入了能量相关设计，如果初期不能将能量设计引入，将很难使低碳设计收获成效。并且设计师各方面诉求也会影响建筑低碳节能的效果。由此，把握好初期设计师的决断以及能量引入的时机非常重要。对建筑能量进行计算需要使用到更多专业的制图软件，使用人工计算数据的方法，在建筑设计日趋复杂下很难在短时间内完成，此时进行的能量计算将毫无意义。在信息技术出现以后，人们开始尝试使用能效模拟软件，取得了显著效果，将计算效率大大提高了。在低碳经济引领下，低碳建筑设计除了采取“被动设计”以外，从材料、工艺、设备等领域出发，做好能量设计的准备也是一个有效途径[2]。
3 基于BIM技术低碳建筑设计方法
在信息技术不断进步下，建筑设计模型走进了人们视线，在使用当中取得了显著效果。BIM实际上是一种建筑信息模型，通过构建虚拟建筑模型，充分了解各种建筑材料、结构上的使用效果，还能对建筑能耗进行评估与计算，模型包含了非常多构件信息，可以将其看成一个数据库。不仅能用于建筑设计，还能用于管理、成本核算等[3]。将设计初期BIM技术与低碳建筑设计充分结合能够节省更多的时间与成本，还能充分分析建筑相关能量，让建筑能耗、能量以及碳的排放相互制衡，使评估更加全面、具体。通过这种方式能够体现出以下几方面优势：使用计算机对大量复杂的数据进行计算、分析与汇总，为设计师提供更加精确的数据，在能量分析上也会更加高效、及时，对“低碳建筑”诉求的理解更加充分。
其中，要想得到更有效的方案反馈结果，就要依据能量模拟的结果，也使能量模拟结果的重要性得以凸显，而使用BIM技术还能完成2D所不能完成的反馈任务，在建筑设计的任何一个时期，只要使用这一模型就能使能量分析、反馈更加及时，将建筑能耗、碳排放量等真实反映出来。很多建筑能量评估工具都能满足设计师的各方面需求，在初期设计阶段就制定了正确的能量决策。设计师只需要将建筑地理位置与建筑类型输入到系统中，模型就能识别各项信息，明确每一天、每个季度碳消耗量[4]。如下图1所示。
下面对常见的低碳建筑设计方法进行分析，从而体现出一个优秀的低碳设计方案对能耗控制的重要性。首先，建筑采光：建筑内外照明采光需要消耗巨大的能源，因为照明每天都需要，人们生活与生产都离不开照明，在初期设计阶段，可以结合当地的自然条件以及光照需求，在白天可以充分利用日照，不同空间照明使用日照方法不仅环保而且方便，极大降低了能耗，控制了二氧化碳的排放量，可利用反射镜或者导管采光，还可以使用光伏效应装置等。建筑材料选择：建筑材料的使用也是影响建筑能耗总量的关键要素，同时，建筑材料也是非常集中的污染源，为了使能耗与污染减少，增强建筑整体环保性能，就需要选择好建筑材料。比如，结构或者立体面层设计中可以使用素混凝土，尽量使用瓷砖或者砖瓦铺面，减少涂料反复涂刷，因为很多涂料中含有有毒有害物质，会对人的身体与环境造成危害，同时也能够将能耗减少。可以扩宽种植屋面，一方面能够增加屋面的整体绿化效果，另一方面，通过绿化提升居民生活质量，净化空气，吸附周围的二氧化碳。多使用绿色环保型的建筑材料，很多新型建筑材料具有保温与环保性能，比如，聚氨酯硬质泡沫板、加气混凝土、纱绸墙等[5]，其中，加气混凝土具有阻热蓄能效果，各种保温、绿色墙体还有驱虫、隔热性能。使用新能源：如今，可再生能源得到了广泛开发与使用，比如，风能、太阳能、地热能等，不仅清洁无污染，而且取之不尽用之不竭，真正体现了节能环保。
结语
本文主要对建筑低碳设计现状以及设计初期建筑低碳设计方法进行了分析，表现了只有在建筑设计初期引入能量概念，优化低碳设计，设计中融入更多的绿色环保、低碳节能的构想，使用节能技术与材料，才能使建筑业能耗大大降低，实现建筑业的可持续发展。
参考文献：
[1]杨正乾.浅析设计初期实现低碳建筑的设计方法[J].江西建材,2014(21):10-10.
[2]李燕超,胡靖伟,侯振华等.节能理念在建筑施工技术中的应用探究[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(24).
[3]彭亮亮.低碳建筑设计改善人们的生活[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(2):2404-2404.
[4]陈延杰,赵延春.低碳概念下的建筑设计应对策略[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(10).
[5]杨晨.江苏省绿色建筑与生态智慧城区展示馆设计与再利用专题研究[D].东南大学,2013.
论文作者:林招辉
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/3
标签：建筑论文; 低碳论文; 建筑设计论文; 能量论文; 初期论文; 方法论文; 排放量论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;