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【摘 要】低碳建筑设计是为了一个发展方向,但是何为低碳建筑?怎样建设低碳建筑?低碳建筑中关于碳减排的指标体系怎么量化?低碳建筑与绿色建筑、可持续建筑等概念又有什么关联?要回答这一系列问题,先要从串联这些问题的核心――建筑设计.
【关 键 词】低碳；低碳建筑；建筑设计
引言
早在2005年,我国曾批准建设四个建筑节能的示范项目,分别位于北京和上海各两个.如今座落在清华大学校园内的节能楼就是当年轰动一时的四个建筑节能示范项目之一,现在则是清华大学建筑节能研究中心的所在地.这样一座采用了大量高新技术的楼宇的运行成本甚至比我国以往一些采用传统方式建造的建筑实际能耗及运行成本要高很多.
中国要想真正在建筑方面降低能耗,必须找到一种适合中国国情的建筑节能减排模式.曾担任清华大学建筑学院院长的老教授秦佑国也多次指出,过去一度成为时尚的那种以全封闭式建筑追求恒温效果的建筑模式,并不见得能实际降低能耗、达到节能减排的目的,也违背自然规律.而实践中,大功率空调系统的运行,正是建筑能耗的主要来源之一.
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2011年1月16日,住房和城乡建设部与深圳市签订了建设“低碳生态城市”的合作协议,与此同时,北京、河北等全国诸多地方主打“低碳”概念的示范城、建筑示范项目或立项或通过规划,也都在紧锣密鼓、如火如荼地进行中.中国已承诺到2020年节能减排40%―45%,建筑节能作为其中的重头戏受到各界瞩目.然而,住房和城乡建设部建筑节能与科技司科研开发处处长陈新也坦言,截至目前,我国关于低碳建筑乃至于低碳生态城市的建设指标体系尚不明确.何为低碳建筑?怎样建设低碳建筑?低碳建筑中关于碳减排的指标体系怎么量化?低碳建筑与绿色建筑、可持续建筑等概念又有什么关联?要回答这一系列问题,先要从串联这些问题的核心――建筑设计.
1低碳建筑模式的选择和低碳建筑的关键
1.1低碳建筑模式的选择
一位建筑界资深人士结合自己多年从事建筑节能工作的经验,试图给记者讲述这样一个概念,即某些建筑或许真的能达到节能百分之多少的目标,但这种所谓的节能可能是在与那种未曾采用节能手段或技术、产品但为了追求较高舒适度或其他目的而使用大量高能耗设备的建筑运行情况相比时得出的结论,至于此类节能建筑的实际能耗,则可能比传统模式的建筑能耗还要高.
由此可见,即使是在建筑界专业人士的眼中,关于建筑节能的理念与模式,也存在不同的理解与选择.对此,德国可持续建筑协会(DGNB)中国首席代表、中国建筑节能委员会（CBEEA）副主席卢求指出,中国在追求绿色建筑以及建筑节能的过程中走过一段弯路,过度强调技术应用,而没有完全认识到建筑节能的综合治理.“过去是采纳多少技术就有多少分,为了获得好的得分指标而分解、孤立地采用一些技术与产品.这种片面而不成熟的方式,导致使用了价格高、能耗也高的产品而未能达到建筑节能的效果.”
“如今倡导低碳建筑,同样存在这种理念与模式的选择.”卢求说：“当前情况下,我们不可能为了追求节能减排,重回到窑洞式的生活,同样地,我们也不能为了享受现代化的技术及生活,而过度浪费资源,忽视节能减排.”这里面,自然有个“度”的把握.“人们追求舒适的生活需要有足够的能源做支撑,但人类更好的生活方式也不能以过度奢华地耗费能源为代价.所以我们需要在最低的能耗与最合适的舒适度中寻找一种新的平衡.”卢求坦言：“在这个过程中全封闭的手段不见得是最好的,它或许适合一些高端建筑,但不适合大规模推广.”所以,提倡低碳建筑,核心还在于节能减排,特别是碳的减排,同时也要兼顾舒适度,兼顾百姓的需要.
1.2低碳建筑的关键
那么,究竟何为低碳建筑?住房和城乡建设部建筑节能与科技司巡视员武涌认为,以低碳为特征的建筑体系,是指高能效、低能耗、低污染、低排放的建筑体系.
过去所讲绿色建筑,主要关注的是节能与环保,而低碳建筑更多的着眼点在于碳的减排,当然核心都是节能.此外,低碳还是很综合的概念,包括交通规划、小区道路的设计如何便捷步行,水
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对此,加快建设低碳建筑体系,我国应积极落实经济激励政策,提高政府监管能力,同时加强建筑节能的立法工作,完善配套措施.卢求也指出,低碳建筑领域的推进,带动的是一个产业,而不是一句口号,需要政府的理解与引导,需要技术领域的创新,更需要消费者低碳节能意识的提高.
2低碳建筑设计技术与方法
2.1基于信息技术的低碳设计
总的来说,数字化技术主张采用国际先进的数字化技术对建筑整体或重点部分进行科学的分析、预测、监控、反馈、控制,从而减少建筑物碳排放量的释放,达到低碳建筑的基本要求.低碳建筑设计借助数字化技术的相关软件,可以进行建筑碳排放量的模拟与测算,在几分钟内便可计算出建筑的碳排放,同时,利用数字化技术,也使建筑低碳化设计中的物理环境条件的参数化设计和数字化精确调控成为现实.另外,数字技术结合环境科学可以对建筑将来的碳排放指标、低碳效应进行准确的计算.另外低碳建筑设计可以借助数字控制技术,借鉴和使用当前前沿的生物技术、防污染技术、再循环和资源替代技术、生态式的能量供应技术以及环境保护技术,建立以建筑与自然环境共生、减少碳排放量的建筑节能技术体系.
2.2基于物联网的低碳建筑设计
物联网是新一代信息技术的重要组成部分.顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”.因此,物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.通过物联网技术,可以对建筑物进行前端数据采集和监控管理,依托智能建筑信息集成系统为平台,结合集成分项能耗计量系统,运用适合于各个类型建筑的节能管理系统,并通过对建筑准确的分项能耗计量、公示、建筑环境监测、建筑设备运行监控,实现用能监督管理；通过科学的能耗数据诊断、分析,找出不合理的用能症结,以改进管理的形式实现针对暖通空调、照明等关键耗能系统的改造实施,降低建筑物能耗的使用,实现降低碳排放量的目标.
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2.3基于仿生学的低碳建筑
设计技术与方法仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,主要研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术.仿生学对低碳建筑的影响就是将仿生学的成果和思想方法引入到低碳建筑设计领域.结合建筑生态的技术特性,相关学者借鉴仿生学的学科方法,针对低碳建筑策略,提出了“建筑腔体”的概念.所谓建筑腔体,即建筑采取适宜的空间体形、运用相应的技术措施,能够利用或辅助利用可再生能源,在运作机制上与生物腔体相似,高效地好地营造出低碳排放
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