摘要：节能建筑成为建筑行业未来发展的必然趋势，想要实现节能的节能环保就要做好建筑低碳化设计，可以说低碳化设计水平的高低将直接关系到建筑节能目标的实现。为此，应结合全球低碳经济的发展趋势，遵循以人为本、因地制宜和人与生态环境协调融合的原则，以尽可能使用最少的能源资源、降低建筑给生态环境带来的不利影响为目的，采用科学合理的低碳化设计技术和措施，为人们居住、工作提供舒适安全的建筑环境。
关键词：建筑节能；低碳化设计；技术和措施
1 建筑低碳化设计与建筑节能的关系
低碳化设计是实现建筑节能的关键，而建筑的节能设计则是推动社会经济低碳化发展的重中之重，为此必须提高对建筑节能设计的重视程度，采用低碳化设计方法，按照低碳化设计标准和要求开展设计和建筑建设，不仅有利于节约成本、提高工程效益，而且还能有效降低建筑在使用过程中的能耗。在建筑低碳化设计中，重点关注的是外墙保温设计，该设计技术指的是在外墙上采用导热系数较低的材料，从而使墙体达到隔热保温的目的，达到冬暖夏凉的效果，最终有利于能耗的降低。低碳化设计技术是一种以新技术为支撑的新设计体系，即采用新的节能技术和新的节能材料进一步提高节能效益。现阶段，常见的新技术有智能技术、生态技术等，比如利用太阳能集热器、设置可控的通风屋顶等来实现屋顶结构的节能目的，提高对风能和太阳能等自然资源的利用率。新材料包括在门窗节能设计中采用的中空玻璃、镀膜玻璃和智能玻璃，以及空调热泵等节能型空调设备，这些新材料或设备均可推动建筑节能目标的实现。当然，建筑低碳化设计并不是一个独立的点，而是包含了项目规划、方案制定、初步设计、招投标、施工、调试、验收和运行维护等在内的完整的设计过程，同时还需要建设单位、施工单位、设计单位和用户互相配合，才能真正实现建筑的低碳化发展。
2 建筑低碳化设计的思路和设计原则
2.1 建筑低碳化设计思路
将低碳化设计方法应用到建筑节能中，首先必须遵循建筑施工和装修是一体的原则，即在初步设计时就要将施工建设与后期的装饰装修结合起来，使建筑的平面形式与空间形态均能满足业主的要求，避免后期出现私自拆墙打洞的现象而造成资源浪费。因此在整体化设计下，建筑施工人员需和室内设计人员沟通，避免出现项目交叉、现场混乱和材料浪费的情况。其次，应适当拓宽建筑设计的内涵，即采用简单装修和重视装饰的设计理念。建筑装修设计需要考虑的因素众多、工程性较少，所以在设计建筑设计中应该适当减少个体风格量、控制住宅空间表现风格的度，使用户自由选择或更换装饰品，这样一方面减少了资源的浪费另一方面又能体现个人的风格。再次，要求设计方案需标准化和规范化，在大力倡导节能建筑的新时期，许多住宅建筑的构件部件区域工厂化，建筑部件尺寸标准基本形成。所以建筑设计人员在进行方案设计时要求避免出现非标准化的设计内容。此外，在设计的整个过程中都应遵循节能环保的原则，即要求设计人员在进行方案设计时应考虑如何最大程度地节约材料、提高材料等资源的利用率、如何最大限度地减少能源消耗和降低对环境的伤害。
2.2 建筑低碳化设计原则
第一遵循因地制宜的原则，即建筑低碳化设计要和当地气候特征结合起来，充分利用好当地有利的地质气候条件，不仅可以减少能源的消耗，起到良好的节能环保效果，而且还能采取必要的设计措施抵御不利条件带来的影响。地区气候特征包括太阳能辐射的强度、平均气温和空气湿度、平均风压好雨雪量等。另外还要注意当地的地形条件、地表环境和土壤、环境植被等，做好综合分析和统筹布局。第二合理控制体型系数，在建筑低碳化设计时注意加强对体型系数的控制避免出现太多凹凸形状而加大体型系数，其中球面体型系数是所有形体中最小的，在相同的条件下该形体也是能耗最低的。第三合理控制好窗墙比，根据不同地区的气候特征合理设计窗墙比，比如在炎热干燥的地区，考虑到白天太阳辐射强度大而夜间温度较低，建筑外墙体应设计得比较封闭，窗墙比较小，可减少白天太阳辐射热和夜间室内热量的散失。在南方地区，建筑的窗墙比应适当加大，这样夏季可利用南向窗户自然通风，而冬季可以获得更多的太阳辐射能。
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3 建筑低碳化设计技术措施分析
3.1 建筑构造设计
从建筑构造设计角度来看，在节能建筑低碳化设计时，应重点考虑如何在既定建筑平面设计面积的基础上增加房屋的进深、减少体型系数。这是因为当体型系数下降之后，整个建筑的围护面积就会变小，这样散热量便会下降，从而起到有效的节能环保作用。其次应合理选择建筑住宅的方位，对朝向、周边环境进行合理布局，重点考察周边建筑及其他构筑物对建筑住宅的影响，使最终设计出来的住宅建筑达到冬暖夏凉的效果，避免阳光直射和冬天大风侵入，从而可起到节约空调、节约电能的作用。再次应加强对传热面积的关注，考虑到门窗、墙壁等的围护结构的传热量是和传热面积成正比的，即在传热面积越大时围护结构散热量越多，无法达到节能的效果，因此适当减少传热面积有利于减少散热量的传递，同时结合屋顶的隔热设计，采用坡屋顶设计方式不但可以使建筑造型更加纷纷，而且也能起到有效的保温隔热效果。最后应对窗墙比进行合理设计和控制，优先选择节能窗型和材料，设计的窗墙比应该正好可以起到降低能量损失的作用。同时还要做好对冷热桥的关注，重视围护结构自身的隔热保温措施，注意加强对墙体材料的检验，保证材料具有隔热和保温的效果。
3.2 建筑施工设备、节能技术的合理选择
在选择建筑施工设备和技术时，建筑设计应考虑的是如何采用科学合理的供热系统与制冷系统来平衡热量，如何使用变频空调、蓄冷空调系统节约空调能源的消耗。如何通过构建高效的采暖与供热系统既满足业主生活所需，又能节约电能等能源使用。如何采用可再生清洁能源代替不可再生能源，比如设置低温地板辐射采暖，科学利用地热能达到保温的作用、减少其他供暖方式对电能的消耗。常见的建筑节能措施有：第一提高对太阳能等自然资源的利用率、第二采用墙体节能技术，使用复合型墙体，通过增加一层或几层复合的绝热保温材料使整个墙体的热工性能得到有效改善，发挥好复合墙体几种材料的优势，既不会使得墙体的厚度过大又能起到很好的承重作用，而且保温隔热的效果也好。使用复合墙体是必然趋势，可结合复合材料和主体结构位置的不同合理选择是内保温墙体还是外保温、夹芯保温墙体。第三采用科学合理的门窗节能技术，比如减少门窗分析空气渗透量是降低热损失的有效途径，通过减少室内外冷热气流的直接交换来增加设备的负荷，可用密封性材料来增加窗户的气密性。同时加强节能型窗框、节能玻璃等技术的推广应用，有效增大窗户的整体传热系数，从而减少热量传递。
3.3 降低成本措施的途径
为保证整体住宅建筑设计施工的成本最低，应在保证建筑低碳化节能设计目标实现的基础上，重点考虑如何科学利用先进的技术系统控制电能的消耗，比如利用智能化控制系统加强对业主电能等能源的使用，按户调整热量并进行温度控制，按户热量表实施计量工作。此外，采用自动化的调节阀进行供热，做好对空调热量的回收利用。
3.4 节约土地资源
在住宅建筑低碳化设计时除了考虑建筑本身的节能效果外，还要考虑如何在保证建筑基本功能和节能环保目的达到的基础上节约土地资源的使用，通过对用地的合理规划，对层高的合理控制，利用太阳日照减少建筑内其他能源的消耗，同时可以提高容积率、使建筑内部空间利用率大大提升。此外，利用好地形的坡度对建筑之间的密度合理布局，采用架空式平台来节约地面层的空间，并充分利用好地下空间资源，通过建造地下室结构来增加建筑总面积。
4 结语
综上所述，本文对节能建筑的低碳化设计目标实现进行了简单探讨，指出节能建筑是未来建筑行业发展的主趋势，而低碳化设计是实现建筑节能目标的重要措施，也是促进低碳经济健康稳定发展的有效途径。围绕着我国低碳环保的理念，在住宅建筑设计中，通过科学合理的低碳化设计能有效降低建筑的能源消耗，打造适合我国人民生活的低碳化宜居住宅，实现人和自然和谐相处的目标。
参考文献：
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论文作者:张辰佳
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
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