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摘要：随着我国经济的快速发展，我国的建筑行业得到高速发展，其能耗比重也日渐提升，同时也带来了严重的环境污染问题。本文首先主要阐述了低碳节能理念的重要性，并探讨了低碳节能理念在建筑设计中，尤其是在城市规划、建筑形式、建筑材料等中的应用技术，旨在关于建筑的环保问题提供一些有价值的参考意见。
关键词：低碳节能，城市规划，建筑形式，建筑材料
根据欧洲建筑师协会的估计，全球的建筑相关产业消耗了而地球能源的50%、水资源的50%、原材料的40%、农地损失的80%，同时产生了50%的空气污染、42%的温室气体、50%的水污染、48%的固体废物、50%的氟氯化合物。建筑产业从城市规划、建筑设计到材料生产、施工营建、日常使用、拆除解体到回收使用之生命周期中，无不对地球环境产生冲击，显然建筑产业是造成地球环境危机的主角之一。因此，将低碳节能理念应用在建筑设计中是势在必行。
1低碳节能设计概述
低碳节能设计是本着尊重自然，利用自然环境，充分保护自然环境，确保土地利用率得到最大程度提升，同时将自然环境受人类开发行为的影响降至最低限度，为建筑项目建设营造出合理、高效、和谐的发展环境，实现低碳节能的根本目的，推动社会经济健康发展。因此，必须将低碳节能理念作为建筑业发展的原则，使其成为塑造整体建筑文化的环保生活哲学。一方面，国家应大力的对低碳节能理念与建筑设计相结合进行宣传；另一方面，要不断的研究将低碳节能理念运用到建筑设计中的方法和措施。
2建筑低碳节能设计的方法
2.1建筑低碳节能理念下的城市规划
建筑低碳节能必须由大至小，进行系统化、层级化的设计，才能发挥最大成效。由较大尺度的层级开始，由城市规划之源头进行设计，是最有效、最经济、最生态的，其效果远比由建材与机器设备方面来进行更有成效。
城市规划的低碳节能应从分析气候条件出发，将规划设计与节能技术和能源利用有效地结合，使采暖地区建筑在东西最大限度地利用日照等自然能采暖，减少热损失；使炎热地区建筑夏季最大限度地减少得热和利用自然条件来防热。例如，在对台湾台南市24个街廓共计599户住宅用电的调查研究（2005）中发现：西向住宅比住宅，单位楼板面积年平均耗电量高出33%；以全年空调用电统计来说，西向住宅为北向住宅的1.7倍。街廓长轴东西向的街廓比长轴南北向的街廓，可以节约全年用电量约12.9%。亦即，城市道路方位规划严格影响了住宅空调时间，进而左右了都市能源消耗量。因此，都市的交通规划可明显左右都市的能源消耗模式。例如在中低纬度国家的城市规划中，将交通与街廓规划妥善安排，让大部分的建筑开窗立面避开东西方位的严重日晒，将开启良好的都市节能模式。
2.2建筑低碳节能理念下的建筑形式
首先，“节能建筑”的最高境界在于师法自然、顺应风土。许多人发现，自古以来一些生长于各种气候下的传统民居，有着极高超的自然环境设计智慧，值得现代建筑引以为圭臬。例如人类以“穴居”与“火塘”征服寒带，以“干栏”与“吊床”征服雨林，以“帐篷”与“泥土”前进沙漠。因此在低碳节能理念下，要按着“南遮阳、北保温”的建筑纹理，以气候能源为科学依据，摆脱过去媚俗、跟风、抄袭的桎梏，并开创出一套有自主性、有地方文化、适合气候风土的建筑形式。
2.2.1保温和遮阳
在建筑上调节气候最主要的技术，莫过于控制室内外“气温差”及“日射量”两项气候因素，即“保温”和“遮阳”。“保温”的主要功能在于加强墙面的保温能力，应该选择保温性能好的建筑材料，这是建筑节能的关键指标之一。抑制过大的开窗设计也可以说是建筑节能设计的重要一步，通常办公建筑在40%，住宅在20%的平均开窗率就已具备十分良好的采光眺望开口。同时选用节能玻璃也是很有效的节能对策，在南方选用“遮阳性能好”的玻璃，即可达到事半功倍的效益；北方只要采用双层、复层玻璃，甚至抽真空或冲灌惰性气体的中空玻璃，也是有效的节能对策。由于开窗部位的太阳辐射是造成空调能耗的主因，遮阳显然成为建筑空调节能的重点，而外遮阳在南方的表现更为优异，因此设计者用心，用许多图案化、艺术化的外遮阳设计，不但增加立面的美感，更能降低空调能耗。
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2.2.2 屋顶设计
屋顶是最直接于与外部环境相接触的部分，也是最贴近自然的建筑部分。所以在屋顶节能设计中可采用立体绿化网络体系的形式，目前最常见的屋面保温隔热设计方式主要有架空、蓄水、覆土种植等，也可采用坡屋顶，能更好改善降雨或降雪是会出现的积水现象。并且要将墙体绿化和屋面绿化结合起来，在建筑美化的同时，充分地利用太阳能、雨水等，对室内的温度、湿度达到调节的作用。
2.3建筑低碳节能理念下的建筑材料设计
建筑产业是一个高污染产业，不只在水泥、炼钢、烧窑的建材生产阶段产生高污染，在营建过程及日后的拆除阶段的建筑废弃物污染也非常严重。加拿大木材协会早在1999年的报告中便指出：钢筋混凝土建筑除了在水污染指标上优于金属构造之外，对于建材耗能、温室气体排放量、空气污染、固体废弃物等指标而言，钢筋混凝土建筑对环境之冲击量均远大于金属构造及木构造。因此，在低碳节能理念下，在选择建筑材料时，注重其在生产原料、生产过程、施工过程、使用过程和废弃处置五大环节的分项评价和综合评价，要尽可能的选择能耗低的绿色建筑材料。
2.3.1木材
与其他建材相比，木材在制造时需要耗费的能量较少，越是生产设备与生产工序简单的建材所需要的能量也越少。另外木材可以存储大量的碳元素，其所能存储的碳元素量要远大于在生产过程中所排出的碳元素量，碳元素一旦被存储就能够长期保存。另外拆除木质建筑物时说带来的木材本身就是具有可以被循环利用于燃料、木炭、木质材料、纸张、旧材料的特性和功能。一般而言，老林木的光合作用比新林木差，天然林的光合作用比人工林差，因此推广木构造建筑（兼具防火与储存二氧化碳功能的大木料原木建筑或大规模、大断面之木质建筑），有计划的森林管理，有计划砍伐成林木，并培育新林，不但不会破坏森林，反而可保持森林最高之新陈代谢，制造更多氧气，吸收更多二氧化碳，对减缓地球温暖化效应有莫大帮助。
2.3.2 钢材
轻钢构建筑之冷轧型钢构性，是由碳钢或低合金钢板在室温下经碾轧或滚轧制造而成，钢厚度通常介于0.378～6.35mm之间。其优点有：(1)轻量化、(2)施工精度高、(3)建材标准化生产、(4)施工迅速、(5)低环境冲击、(6)耐震性好、(7)耐久性好、(8)耐火耐燃，显然是一种降低环境污染的绿色建筑，目前大型建筑物均已日渐采用钢构造，但其也是低层建筑的首选。
2.3.3HPC(高性能混凝土)
HPC（高性能混凝土）是一种改进传统混凝土缺点的绿色科技，是把混凝土强度发挥至极致的科技，高性能混凝土构造可以节约10%左右的用钢量与30%的混凝土用量，并且容易施工、没有析离、容易粉光或后续处理简易，可以缩短工期、节省人力及简化施工作业等优点。HPC充分利用矿物细掺料，包括电力公司所生产的飞灰，炼钢生产之炉石，或农业生产的稻壳；有些则掺加工业废渣，如磨细矿渣、优质粉煤灰、矽灰和稻壳灰等作为火星掺合料；有些则应用工业废液，尤其是黑色纸浆废液为原料的减水剂以及其他复合外加剂，可帮助其他工业消化难以处治的液体排放物。它不但具有传统水泥优异的性能，并改善混凝土耐久性，亦可大幅减少水泥用量，具有减少二氧化碳排放量与废弃物的双重效果，是一种极为环保的绿色建筑材料。是节约资源、保护环境，是建筑低碳节能设计手法中最简单有效的方法之一。
3.低碳节能建筑的应用前景
调查显示,目前只有日本的几家建筑设计公司和德国的设计师在系统地做低碳节能建筑这方面的事情。按照日建的节能标准化设计流程,如果客户选择全部菜单，增加的建筑投入在总成本的5%左右,却能获取30%～40%的减排效果。这增加的5%投资主要集中在隔热、照明以及电脑发热。建筑有30～50年的平均寿命,这5%的投入一般在5～6年内可以收回。因此，低碳节能建筑在降低污染物的排放，减少能源损耗，保护环境上都有很好的应用前景。
4.结束语
总之，将低碳节能理念下应用与建筑设计中是至关重要的，我们应该将低碳节能理念充分融入到我们的意识中，谨慎规划、减少建设浪费，在低碳节能的理念下，用绿色的建材，塑节能的建筑，造低碳的城市。不要使“低碳节能建筑”成为俺耳盗铃的环境毒药或奢华浪费的挡箭牌，而是更便宜、更自然、更有效益、更无公害的生活智慧，让人类能享受更久的朝日夕阳，实现可持续的发展。
参考文献：
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[4] 刘加平 董靓 孙世均. 绿色建筑概论(M). 北京：中国建筑工业出版社，2010
论文作者:马翊华
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/3
标签：建筑论文; 节能论文; 低碳论文; 理念论文; 遮阳论文; 建筑设计论文; 城市规划论文; 《基层建设》2016年10期论文;