绿色低碳化建筑

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摘要：建筑是民生之大事，安居乐业是社会稳定之基础。低碳建筑代表着一种更健康、更自然、更安全，同时也是一种低成本、低代价的生活。从概念和理念等方面对低碳建筑进行了阐述。通过研究实例，发现当前建筑设计的问题，剖析了实现低碳建筑的基本要点。

Abstract: Building is a major livelihood of the people, live and work is the foundation of social stability. Low carbon buildings represent a more healthy, more natural, more secure, but also a low cost, low cost of living. Aspects from concepts and ideas for low carbon buildings are described. Through an empirical study, found that the current architectural design issues, analyzes the basic elements of a low-carbon buildings.朗读显示对应的拉丁字符的拼音朗读

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关键词：低碳经济 低碳建筑 可持续性

Key Words: Low-carbon economyLow carbon buildingsSustainability

引言

“低碳”概念来自于生活。二氧化碳增多地球变暖，因而低碳建筑应运而生。之前老百姓只是看见汽车、工厂的排放量，而建筑的碳排放却被忽略了。由此，低碳经济的理念应运而生，低碳社会、低碳城市等新概念如潮而至。面对渐行渐近的威胁，实现低碳发展成为了世界各国的共同任务，积极努力的齐心应对成为了地球人的共同选择。

如果每个人一天的碳排放量以数字纪录，可以得出一个人一天的碳足迹。记录碳足迹可以提醒自己亏欠了大自然，算是一种社会责任心的体现。作为建筑物，无论在时间和空间上，它的碳排放是影响环境的主要来源，所以说“低碳建筑”是当前“绿色建筑”理念的前沿体现。

一、低碳建筑的概念及发展趋势

1.1 低碳经济与低碳建筑的概念

所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。依据低碳经济的概念，可以将低碳建筑概括为，在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，减少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。

1.2 低碳建筑的技术要求

外墙节能技术：墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。

门窗节能技术：中空玻璃，镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。

屋顶节能技术：利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。

采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，如使用地（水）源热泵系统、置换式新风系统、地面辐射采暖。

新能源的开发利用：太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等。

1.3 低碳建筑在中国的发展趋势

欧洲近年流行的“被动节能建筑”可以在几乎不利用人工能源的基础上，依然能够使室内能源供应达到人类正常生活需要。这在奥地利、德国等国家，已经成为现实。

在中国，低碳建筑思想也越来越受到重视，并已写进国家的发展规划中。事实上，早在2007年我国提出的《能源发展“十一五”规划》中，明确提出到2010年，将使单位GDP能耗比2006年降低20%的目标。 当然，中国低碳建筑的发展还需要有一套符合中国实际的可操作的标准，同时也应辅有相应的政策支持。

二、案例研究

2.1普拉兹摩老人疗养院（位于巴瑞港，完成：2003年）

巴瑞港的普拉兹摩老人疗养院有一居室和两居室公寓38套（图1）。此建筑中应用的可持续发展设计策略如下：一、全部使用节能灯具；二、利用生物燃料进行区域供暖；三、200平方米的太阳能光电板发电；四、30平米的太阳能热水器来供给家用热水；五、太阳能集热器供给的热水的热能和光电板发电的电能与生物燃料供暖相结合的供暖系统；六、能源管理系统。

2.2 EMPA Eawag低碳办公楼（位于瑞士苏黎世，完成：2006年9月）

EMPA是一栋五层的办公楼，中间有一个通高的中厅，开放的楼梯设置其中（图2）。开放式楼梯的设置是鼓励人们尽量地使用楼梯而少用电梯。EMPA这栋办公楼的特点是既不采用传统供暖也不采用传统制冷系统。中厅的作用是个缓冲区，提供自然通风又将自然光线引入建筑。夏天的晚上，当室外凉爽下来的时候，建筑的窗户自动开启将冷空气抽入室内，进行空气交换后空气温度升高，热空气因浮力上升，通过中厅天窗排出室外。暴露的钢筋混凝土框架结构用来储热和储冷，陶土和石膏墙体用来调节温度。夏天时，埋于地下的管道系统利用地下恒定的温度来预冷室内新风。冬天时，这个系统用于预热供给室内的新风。竖向的漫射玻璃遮阳板可以调节角度，夏天时遮挡阳光，冬天时将太阳能引入室内。建筑护结构保温隔热性能好。在大部分时间里办公室内人体产生的热量，办公设备、照明和太阳辐射产生的热量对于营造一个舒适的热环境已经很充足了。三分之一的屋面铺设太阳能光电板来发热为建筑提供热源。屋顶种植绿化，雨水被收集到花园的景观水池中，调节小气候并灌溉植物，利用中水冲马桶。

2.3 上海市博会伦敦零碳馆案例（位于世博园E区，开馆：2010年5月）

零碳馆运用了英国BedZED零能耗体系的核心和关键技术，结合上海地区的气候特征实现节能环保，充分利用自然资源和可再生能源对建筑技术进行全面开发，提高了建筑对于能源的使用率。在零碳馆中，暖通需求由太阳能风力驱动的吸收式制冷风帽系统和江水源公共系统供给，电力则通过建筑附加的太阳能发电板和生物能热电联产生并满足建筑全年的能量需求，为参观者提供最低能耗的舒适体验（图3）。

在世博园区的零碳馆里，可以领略到零碳生活的各种独特方式，可以品尝到零碳美食，例如饭后的餐具可以吃掉的。从外面看上去，满眼翠绿的景天植被覆盖了整个零碳馆北向的屋顶。今天正好下雨天，也就是在下雨的时候屋顶的雨水收集系统开始工作，对屋顶植被自动灌溉，当然不仅仅是作为装饰，绿色屋顶的植被还是中和碳排放不可缺少的角色。在坡型的屋顶上，五颜六色的风帽，跟随风向灵活转动，利用温压和风压将新鲜的空气源源不断滴输入每个房间，并将室内空气排除，随时保持室内空气的纯净。所以这个零碳馆的整个建筑就像自然界的一个细胞。零碳馆可以说冬天不冷，夏天不热。可以说不用花费更多的人力和物力，零碳馆从自然界收集阳光、空气、电力和水，并将废弃物处理成电力和热。今后我们如果生活在这样的环境里，不需要空调，不需要热水器，可以说是真正的低碳了。另外，在零碳馆里还会举办零碳家具设计节，零碳书报文化节，以比赛的方式，通过环保材料，设计出对人类环境友好的产品。

三、实现低碳建筑的四个要点

3.1 普及低碳建筑理念

普及低碳建筑理念要得到更多人的认识，并在建设和使用中加以贯彻，应从大众领域的普及教育和建筑领域的专业教育两方面入手。一方面，低碳建筑的建设，由于前期技术和设备的投入，其建设成本高于传统建筑，要低碳建筑在高成本下得到使用者的认可，必须通过政府制定政策、大众媒体宣传、义务教育等方式，普及低碳理念，使低碳生活方式得到推广，使低碳建筑具有存在的市场基础。另一方面，在建筑领域内需要加强专业教育，应在高校建筑、土木、能源、管理等相关专业开设低碳建筑技术课程，为低碳建筑行业的发展提供具有低碳理念，掌握低碳技术的专业人才。

3.2 低碳建筑设计充分体现建筑热工性能

建筑中的低碳设计并不是建筑整体设计的附加物。改善建筑物围护结构的热工性能，建筑物的屋顶、门窗和墙体是建筑室内外的热交换通道，减少围护结构的室内外传热，稳定室内温度，可以减少能量损失，进而减少采暖、空调等设备的能量消耗。

3.3 减少能源消耗，充分利用可再生和可代替能源

降低能耗需求最有效的办法是“被动式设计”。根据太阳、风向和基地环境来调整建筑朝向；最大限度地利用自然采光以减少人工照明；利用自然通风来净化室内空气并降低建筑温度；利用具有热回收性能的机械通风装置。在建筑的使用过程中，可充分利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源，应根据环境条件和建筑的使用特点，选择合理的可再生资源类型。回收利用水资源，设计中水回收系统，将灌溉、冲厕等用水与饮用水系统分离。在节约水资源的同时，减少污水过度处理过程中的能源消耗，达到间接减排的目的。采用高效的建筑设备，通过提高设备运行效率减少能耗，采用智能中央控制系统，根据环境条件启动设备，避免过度负荷形成浪费。

3.4 充分评估低碳建筑的建造成本

低碳建筑并不意味是“奢华”的代名词。将低碳建筑的技术和理念整合进建筑的各阶段――设计、建造、使用、维修直至拆除。从建筑整个生命周期来看，生态建筑比起同等规模标准一般建筑建造成本和运行成本不仅没有提高反而会降低。然而，人们往往把可持续发展的技术看作是个插件一个建筑中去。一旦一个建筑设计完成，在网上面增加技术，这势必带来费用的大幅度提高。在使用阶段，生态建筑往往更加简单易行，他不需要很高技，但很高效，因此使用和维护这个建筑并不复反而更加简单低廉。

四、结语

低碳经济的发展已经越来越多的得到更加广泛的重视并将成为重国乃至全球经济增长的新亮点。关键是市场的认可，随着人们对低碳经济的认知和了解，市场的认可是指日可待，不会太久，没有绿色低碳内容的项目恐怕就要被市场淘汰，而积极筹划运营开发的低碳项目或将大行其道。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。