曾翔
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摘要：在城市碳排放问题日渐严重的情况下，建筑、交通等产业势必要向低碳化的方向发展。根据联合国IPCC组织发布的报告可知，城市住宅能源需求占全球能源需求的67%以上，产生的二氧化碳排放量超出全球排放量70%。因此在高层住宅建筑设计中，还要加强低碳设计理念的运用，以便通过节能减排设计促进城市环境的改善，满足住宅建筑可持续发展需求。
关键词：低碳住宅建筑理念；建筑学设计；应用
引言
“双碳”作为减缓和应对气候变化的主要手段，其理念已得到社会各界的普遍认同。目前，我国城镇化率已超60%，约80%的碳排放来自城镇。城市是承载人口集聚、经济社会发展、文明进步的主要空间载体，也是能源消费、二氧化碳排放的主要来源地。2015年中央城市工作会议强调，城市工作要把创造优良人居环境作为中心目标，推动形成绿色低碳的生产生活方式和城市建设运营模式。“十四五”规划提出“全面提升城市品质”“建设低碳城市”。
1住宅建筑低碳理念的内涵
低碳住宅专业建筑学是指在自然住宅低碳体系的基础上，人工建立起的低碳住宅体系，也即在建筑场地所营造的自然环境应与低碳住宅学基本原理相符，并充分融合先进科技手段，充分融合住宅建筑和四周环境，进而大幅提升居住环境的整体舒适度，尽量降低建筑施工带来的污染问题，实现人与建筑、生态环境的良性循环。利用应用建筑学设计形成一个完善的低碳住宅体系，以大幅缩小住宅建筑带给自然环境的各种不利影响，令自然环境得以和住宅建筑正常交换能量。在建筑学设计中，一般是基于可再生的现代化绿色原材料来避免能源浪费的现象出现。在整个建筑建设环节，注意严格管控环境污染，进而令低碳住宅体系获得平衡。此外，还应充分改善建筑宜居环境，除了应明显改善建筑质量外，还应提供给居住者一个舒适、健康的住宅环境，并且逐步增大住宅建筑的社会经济综合效益。
2基本原则
2.1无公害
在环境保护方面，污染性建筑原材料属于恶化环境污染的关键性因素。所以，在住宅建筑规划设计时，为了改善住宅环境的整体效果，应认真选取各种建筑原材料。同时，还应始终秉持无公害原则，避免带污染物的原材料危及人体健康。值得注意的是，所选用的建筑原材料中还应严禁存在甲醛等不良致癌物。
2.2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。
2.3经济性原则
低碳节能建筑设计应尽量利用可再生自然资源，降低建筑能源消耗，如清洁可再生的太阳能、风能、水能、地热能、雨水等等。在建筑物施工材料选择上，应选择容易降解、可再生、可循环利用的材料，如钢材、轻质混凝土板材、木材、竹材料。低碳节能建筑设计的经济性原则不仅体现在某个单一环节，而且贯穿在建筑物的全生命周期内。
3低碳住宅建筑理念在建筑学设计中的应用
3.1外墙保温设计
运用低碳设计理念，还要做好建筑围护结构的设计，通过减少气候对墙体侵蚀使室内能源损耗得到降低。作为能耗较大的部位，外墙能耗占据建筑总能耗30%左右，具体数值主要由墙体面积决定。但通过采用保温效果好的砌筑材料和保温结构，能够避免冷桥现象的发生，使建筑热损失减少4%~13%。项目外墙系统主体为钢筋混凝土，采用保温砂浆实现饰面层处理，增强建筑保温性。
在结构设计上，需要采用轻质多孔材料进行保温层铺贴，在基地上需要铺设抹面砂浆和耐碱玻纤网格布，然后利用抹面胶浆和弹性腻子进行处理，最后进行饰面层施工。高层建筑风荷载较大，外墙承受较大风荷载，导致墙体容易产生负风压。同时受材料自重作用，容易发生脱落，影响保温性能，还要补充机械固定防护措施，并做好空气对流层的布置，利用中间空气层将保温板上凝结水带走，确保保温材料维持干燥、有效。采用该种设计方法，不仅可以取得理想外墙保温效果，也能使建筑使用年限得到延长，因此能够充分体现低碳理念。
3.2变频多联式空调技术
变频多联式空调技术是有控制系统对室外环境参数、室内环境参数、表征制冷系统运行参数进行采集，然后根据系统设置的优化准则以及建筑物内部环境舒适性原则，在变频设备作用下调节压缩机输气量，对建筑物空调系统风扇运行状况进行调控，在保证建筑物内部环境舒适性的同时，使空调系统运行工作状态更稳定，更优化。系统通过控制压缩机的制冷剂循环量以及制冷剂流量来实现调节的效果，由于空调系统各个部件之间、外界环境和建筑物内部环境之间相互影响，因此多联式空调系统的状态变化更加灵活迅速，是一种柔性调节系统。相对于传统的螺杆机组和风冷热泵通过二次载体进行冷热量的传递，采用变频多联式空调技术直接通过冷媒进行冷热交换，因此减少了冷热量损失，有效降低了能耗。
3.3引入可再生能源
在进行建筑设计中，还应注意充分利用可再生能源，达到低碳设计方面的基础要求和目标。通过节能体系的利用，可以达到节能减排的效果。在具体的设计中，还应按当地的地形地貌、地质条件、人文地理、环境气候等，科学规划出切实合理可行的方案。例如，国内北方区域，夏天炎热冬天寒冷。所以，在进行建筑物设计时，便可利用保温原材料来用以夏季隔热冬季保温。同时，还可基于太阳能、地热能、天然气等先进供暖方式，促使人们得以正常过冬，并降低资源能源的整体消耗量。例如，南方地区，夏天往往潮湿炎热。所以，在具体设计时，要求充分隔热和遮阳，以向外阻隔湿气，避免阳光长时间大面积直射。同时，还可基于采光、通风体系来维持室内的干燥度与清新空气。其中，还应尽量多用清洁性能源，如风能、太阳能、水能、地热能等，大力保护环境。基于这样的绿色环保、可再生、无污染的资源，可使建筑物设计与低碳住宅理念相融合，并且达到可持续发展目标。
3.4因地制宜，坚持低碳环保
打造低碳环保型住宅区，充分考虑建筑基地的光、风、太阳辐射等自然条件及自然设计因素，充分利用自然，将自然融入建筑中，推动自然与建筑和谐发展，确保环境和建筑之间的平衡和协调，强化城市住宅区的绿化建设力度，反之，不仅使自然的情趣被削弱，还不利于各项施工工作的开展，导致设计出来的住宅区缺少特色。所以在规划设计住宅区的过程中，要充分分析现状条件和自然地形的利用率，将洼地、坡地当成水化用地，减少对土地的占用率，将原有数目留存下来，采取建筑朝向定位、建筑空间与体型组合的方式满足人体舒适感，提高对低碳技术与低碳建筑材料的利用率，提高对阳光辐射的控制效果。如此，对炎热地区可有效确保通风、遮阳、隔热，提升建筑空间的舒适程度。此外，要因地制宜，提高对水资源的利用率，合理优化调整空气温度，创设优质的环境，借助建筑顶棚蓄积雨水，提升建筑室外环境的渗透能力。
结束语
综上所述，在当今社会的建设与发展中，通过低碳环保思想观念，推广应用现代低碳住宅基本理念，可以营造出一个节能环保的宜居型环境，达到可持续发展目标。在低碳环保型住宅的设计中，通过结合低碳技术和人类活动，还可有效节省资源，科学规划住宅规模，增强管理工作效果，更充分发挥机械设备、原材料的作用。同时，还能加强规模化作业，大幅提升机械工作效率，充分缩短工期，大幅节能节电，达到低碳环保的目的。基于大自然界的条件，因地制宜地融入自然，则可协调人类和自然的发展。在具体的住宅设计中，还应注意住宅区的市政绿化，并充分发挥地形条件的作用，科学配置植物，积极引进特色物种，打造无障碍体系，大幅提高经济效益，改善人们的居住环境。
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