杨春英
天津天华北方建筑设计有限公司 天津市南开区 300100
摘要：当前，在我国建筑业发展过程中出现了大量消耗能源的现象。因此，丞需加强节能减排，充分彰显低碳理念，以达到有效节省资源的目标。在建筑学设计中，应融合低碳理念，充分利用各种节能技术及先进节能设备，严格控制资源消耗，实现节能减排、增大资源利用率，进而最大程度地保护生态环境。基于此，本文就低碳设计理念在住宅建筑设计中的应用进行详细探究。
关键词：低碳设计理念；住宅建筑；设计；应用
1 引言
随着新型社会的建立愈加完善，低碳设计在当前的社会活动中受到了人们的大力推崇。在住宅建筑设计中融合低碳理念，最终目标是减少不可再生资源的消耗，同时也能满足人们的住宅能源需求，让建筑行业的发展更加绿色健康。低碳建筑理念的发展能减少对于不可再生资源的消耗，确保人与自然的和谐共处。
2 住宅建筑设计中低碳设计理念的应用原则
（1）无公害原则。使用带有污染物质的建筑施工材料是导致环境污染问题严重的一方面原因。所以，在设计住宅建筑时，应严格筛选各种建筑施工材料，增强住宅环境的低碳功能。同时，要坚定不移地坚持无公害原则，避免出现因使用有污染物质的材料而影响到人体健康的情况。选用的建筑施工材料中不得存在致癌物质，如甲醛等。（2）生态原则。在设计住宅建筑时，采用的大多数材料均为不可再生资源。由于建筑规模的持续扩大及建筑数量的逐步增加，住宅建筑设计时使用的建材也在逐步增多，所以大量建筑施工材料陷入枯竭的窘境。另外，各种生态资源的广泛运用导致生态环境的可持续发展受到显著影响。所以，在进行低碳设计时要强化力度保护不可再生资源，积极开展可再生资源的研究，增强住宅建筑设计的环保作用。（3）因地制宜原则。低碳节能建筑设计要考虑建筑物所在的地区地理环境、气候自然环境特征，不能将不同地区地理自然环境特征的低碳节能建筑设计直接生搬硬套拿来用。这也预示着，建筑设计在考虑低碳节能目标实现的过程中必须充分调研，对建筑物所在地的先天条件和特征规律进行了解熟悉，以便建筑设计更好地与地区环境特点相适应。在低碳节能建筑设计中，要充分考虑建筑物周边环境，做到建筑物与周边环境相匹配、相协调。这就需要结合当地的地理地形，光照风向等气候条件，来进行节能建筑的规划和设计，力求实现建筑物和自然环境的有机结合。
3 低碳设计理念在住宅建筑设计中的应用
3.1 空间布局设计
低碳理念下，住宅建筑设计人员在设计时应该尽可能使用节能技术。其中，空间布局是主要环节，在实际设计时，空间布局必须合理科学，利用好每一寸空间资源，为住宅使用者创造舒适、温馨的居住环境，同时，它可以帮助提高设计质量。通过节能空间的合理布置，保证良好的照明和通风效果，使住宅用户的居住空间更加宽广、舒适，极致利用有限的空间。居住空间布局设计时，也要考虑噪声，做到居住建筑功能区分区合理，大家互不打扰，应用好隔声材料，为居住用户提供安全舒适的居住环境，减少噪声污染，对优化居住条件起到重要作用。
3.2 屋面设计
在住宅建筑低碳设计上，需要对基地太阳辐射、风、光等各种自然因素进行充分利用，使建筑与环境相协调。在屋面构造设计上，考虑到项目采用板式布局，拥有较大楼间距，日照充足，还要在屋顶设计厚保温层，并做好女儿墙的严密包裹。通过使隔热层达到地面冻土层以下，能够构成闭合保温隔热体系，减少能量流失。与此同时，为加强太阳辐射的利用，设计太阳能热水系统对建筑光热进行充分利用，达到节约能源和资源消耗的目标。
结合屋面构造，还要在屋面花架上布置集热器，还应结合建筑方位将太阳能板布置在南偏东 15°和 45°的位置，使太阳能得到充分利用，有效满足建筑热水使用需求。水箱集中布置在屋顶，能够通过换热盘管完成二次化热。在晴朗天气，集热器接受太阳能辐射，在水温超出水箱内水温5~10 K 时温差控制器将发出控制指令，启动循环水泵将热水输送到用户换热水箱盘管。采用该种设计方式，可以在屋顶种植本土植物，利用植物及其培植基质材料等发挥热阻效应，避免太阳辐射较强时屋顶有大量热量传入室内。而在屋顶布置雨水收集系统，利用存储雨水对屋顶花园进行浇灌，能够节约水资源。
3.3 门窗设计
门窗的设计在建筑设计中非常重要，门窗设计时做好节能技术的应用，能够减少能耗，在具体设计中，要注意以下几个内容：（1）设计人员应合理设置门窗的方向和样式，建筑门窗的设计要最大化应用自然资源，如通风和光照等，空气流通和照明是先决条件，这样就既节能又环保；（2）节能环保门材：门窗使用的材料必须是市场上的优等品，性能良好。门窗耗用材料上乘，结构合理，做工精湛，可以在房屋使用的整个寿命周期中不用换门窗。隔热隔音良好，充分发挥门窗的作用；（3）做好门窗连接处的密封工作，门窗尽量采用整体安装，设计师应该使用密封条来设计门、窗和墙。密封门窗的密封条可以有效隔断墙面，提高门窗的密封性。
3.4 材料选用
住宅建筑设计工作既系统又复杂多变，会用到十分庞大的原材料。在低碳住宅中，先进的设计理念除了体现在施工设计环节外，推广应用丰富的低碳节能原材料也极为重要。所以，设计人员要优化选取能耗低或可循环再使用类型的原材料。这样一来，除了有效降低资源的整体浪费外，还大幅降低了污染及噪声，充分保护了自然环境。在具体选取建筑原材料时，还应从建筑当地的地形地质、生态体系、人文、气候、地理等情况出发，因地制宜，建设出自然生态型的建筑物。例如，在国内的黄土高原上便可选取黄土原材料，并添加一定的麦草、芦苇等，既保护了环境，又避免不必要的资源浪费，相应的生产成本也大幅下调，十分吻合当地实情、可满足人们的需求，进一步增强了建筑物的整体舒适度和稳定性。
3.5 风光互补应用
风能和太阳能在时间上有较强的互补性，白天阳光充足，风很小，而夜晚没有阳光，风较大。充分利用风能和太阳能的互补性特征，将其利用在发电系统上是提高可再生资源利用效率的有效途径。如风光互补照明系统主要包括风力发电系统、太阳能发电系统、控制系统、储能系统、照明系统等，风能与太阳能平稳逆变成交流电，自动选择并网时机，对太阳能电池板最大功率点进行跟踪，优化并网平稳性。该技术在室外照明中应用较多，相对于传统的电缆供电方式，风光互补照明系统实现了风能和太阳能资源地最佳匹配，缓解电网压力，不需要大量的输电线路，建设成本和长期运营成本低，不仅环保，而且节能，是建筑设计中低碳减排理念的良好体现。
4 结束语
近些年来，我国正在大力倡导环保，并实施了许多环保举措，建设生态低碳型建筑是必然趋势。但是，从当前我国住宅建筑设计的基本情况上看，在住宅低碳设计上还存在不足之处，尤其要指出的是我国现有的低碳型建筑施工材质并不足以满足当前需求，导致我国建筑领域的发展受到阻碍。因此，有关从业者须系统地分析并归纳概括目前住宅建筑设计项目中存在的缺陷与问题，有针对性地制订应对方案，防止出现有悖于可持续发展目标的住宅建筑设计，从而有利于推动我国建筑领域住宅低碳设计项目的发展进程。
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