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【摘 要】 随着人们对环境和生态平衡的破坏以及大量地消耗能源，气候问题已经越来越严重，且能源也面临严重的危机，因此，人们开始重视低碳的生活，在建筑方面，设计人员也开始研究低碳设计和创新，这样就在一定程度上节约了建筑产品的运营成本。同时欧美作为先行者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。中国在近段时间对低碳建筑也做了深入研究，并且也有心成功的案例，比如2009年投入使用的北京电视台高楼。本文介绍了低碳建筑的概况和技术方法。
【关键词】 低碳理念；建筑设计技术；方法
目前，环境与生态在不断地恶化，人们开始注意低碳生活的理念，在节能、减排方面也给予了很大的关注。建筑设计的过程中，各地也提出了希望能够设计者能够达到绿色建筑的标准，对我们建筑师的要求无形越来越高。建筑设计的基础是在空间和功能上满足人们的需求，在这个基础上，考虑综合利用从而节约资源，是建筑行业未来发展的趋势。现在，高能效且环保的建筑已成为了一种时尚，还推动了社会经济的可持续发展，此文就给介绍了低碳建筑的设计技术和方法。
一、低碳建筑发展的概况
1.低碳的概念
在建筑的规划和设计以及建造的过程中，尤其是使用中，确保在室内的热湿环境要求下使用，要依靠节能的技术与产品达到减少能源目的，这就是低碳建筑。依靠提升能源的使用率从而减少二氧化碳的排放量。低碳建筑的设计是对空间的组织、对绿化的设计及围护的结构设计，还有采光的设计、通风的组织及照明的控制等一系列的技术来减少能耗，进而达到综合性的低碳效应，从而确保建筑里面的空气循环，并形成微气候的循环系统。此种方法对减少二氧化碳排放量不仅经济而且有效。现在，节能的建筑大都用玻璃的幕墙，但外墙、屋顶和楼的地板的研究比较少。在冬冷夏热的地方进行低碳建筑的研究，较偏重寒冷地方，考虑到冬冷夏热的地方空调和采暖的能耗都很高，在设置外围结构的保温层时，目的是起到隔热和保温的作用，但这两者又存在矛盾，要使建筑物既可以保温又可以隔热，还有太多问题需要解决。现在建筑物体排放二氧化碳研究显示：建筑的生命周期的二氧化碳排放量有很大一部门是建筑物的耗能产生的，与此同时，建材在运输和生产时也会产生较多的二氧化碳，因此，节能和减排应首先降低日常的能耗，再在建材的运输于生产过程中进行改善。
2.在规划设计阶段开始应用低碳理念
建筑是自然和人能量的信息交换的载体。建筑师对市镇、建筑和它们空间的分布对实现“可持续发展”非常重要，原材料和能源的消耗及碳排放的水平都与城市的发展有关。依据非扩张性开发的原则，在城市规划阶段就注入低碳的理念，按照利用且保护自然的策略，增加土地利用率，减少开发给环境的破坏，为建设项目打下一个好的根基。
二、低碳建筑的方法和技术
1.数字化的低碳建筑设计技术
现代化科技水平的快速发展，各个领域都逐渐向网络化和数字化转型，建筑行业也是，数字化技术通过采用先进的数字化技术对建筑重点部分及整体做了科学的预测、分析、控制、监控以及反馈，最终达到减少建筑碳排放量，达到低碳建筑的最低的要求。一种是用数字化技术的有关软件来测算和模拟建筑的碳排放量，结果在很短的时间就出来了，低碳建筑的设计经常用这种方法来计算建筑的碳排放量。与此同时，数字化技术可以把设计中的数字化的精确的控制和物理环境条件下的参数化的设计变成现实。除此之外，把环境科学和数字的技术进行结合起来，还能够准确的计算建筑物未来的碳排放量指标以及低碳效应。另一种是低碳建筑的设计能够利用数字化技术在管理和使用方面。使数字化的管理系统、供配电的系统、给排水的系统及照明的系统等和中央的计算机构成综合的系统，来作为对全部的能源和机电设备进行自动化地控制和电讯网络地自动化控制，有效地确保了相关设备的正常地运行。而里面的主干系统就如一个中央的处理单元，来驱使部分的控制做出相应的反应，最终达到有效地控制建筑物的碳排放量的目的。
2.物联网技术在低碳建筑中的应用
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网被广泛定义为“物物相连的互联网”。所以，物联网被定义为：通过红外感应器、射频识别、激光扫描器和全球定位系统等传感设备，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。物联网技术，能够对建筑物进行前端数据采集和监控管理。把智能建筑信息集成系统作为平台，根据集成分项能耗计量系统，结合适合于各个类型建筑的节能管理系统，对建筑准确的分项能耗公示、计量、建筑设备和建筑环境运行、监测，最终实现监督和管理。
3.建筑腔体概念的设计模式和方法
“建筑腔体”是在低碳建筑策略的基础提出的，它把仿生学与建筑生态技术结合在一起。从工程方面看，建筑的空间运用和体型不同，采取的技术方法也不一样，它能够用再生资源的动物腔体和机能相似，可能够吸收资源，且可以达到低碳排放的标准。建筑腔体在建筑的设计初始阶段要考虑气候和环境所引起的气候變化这两个因素。在后期技术整合过程中，要把技术逐渐建筑化，从而把腔体建筑的生态作用发挥出来，并且建筑物都经过了低碳处理，这样在很大程度上减少了碳的排放量，最终还要做技术性的评价，把此评价作为反馈和改正的根据。
4.遗传算法在低碳建筑设计中的应用
生物进化是一个非常奇妙的优化过程，它通过突然变异、选择淘汰、基因遗传等规律挑选出能适应环境变化的优良的物种，这表现出了其对自然环境的优异自适应的能力。总而言之，人们目前正在对生物各种生存特性的机理研究与行为进行模拟。这种生物行为的计算机模拟中令人瞩目的重要成果就是遗传算法GA。建筑物的低碳消耗的影响因素有两个，即建筑本身的特点，室内外的环境因素。为了减少碳排放量，我们要对这些因素进行综合优化，这是一个很复杂的问题。遗传算法适合用于各种优化问题，例如建筑热能的优化设计与控制、建筑热舒适度的优化设计等。并且，在事先没有非常明确设计观念和同时可能有很多种设计方案的情况下，非常适合用遗传算法来解决。这种情况下，不可能对个体一个个进行测试。遗传算法不对每个具体的解决方案进行测试，它根据优化基因来解决方案性能的能力。所以，遗传算法假定和强壮优化个体具有相似基因，并且从其演化而来的个体都具有很好的性能。遗传算法不但用于可能解决空间中临近方案群的性能，而且持续关注整个解决空间所有可能的方案。
5.新能源及其新材料在低碳建筑中的应用
低碳建筑倡导节约能源，把能源优势最大化。为满足要求，低碳建筑在设计时需采用新能源和新型材料，来尽量减少化学燃料的使用，降低污染。在能源方面，要尽可能采用无污染、可再生的太阳能，风能，地热等。如在太阳能的利用上，要考虑建筑物的设计阶段根据本地的日照情况，天然采光，可在窗户的位置和面积，来尽可能的增加建筑物的日照时间长度，并且把室内尽量设计成浅色调，增加阳光的二次反射，节省室内灯照能耗。在建筑物取暖保温方面，考虑用建筑物周围工业的废气余热来供热，使矿物质的燃烧减少。此外，可以用新型材料制成的保温隔热板对建筑物的外墙保温。
6.水、热环境设计
低碳建筑中，在节水方面需要考虑水质和水量。在低碳建筑中一般选用节水型设施来收集雨水或处理污水。小区景观用水要考虑全局。对低碳建筑热环境的实现特别重要，小区内的热供应一方面要有一定的舒适度，另一方面还要能满足建筑节能环保的要求。
三、结束语
在低碳经济的时代中，想要有开拓性的创新，就一定要抛弃传统的、旧的建筑学的观念，深入地分析和研究与低碳建筑有关的方法和技术。与此同时，还需要设立一套科学的、合理的低碳建筑设计框架体系，运用新的各种技术和方法特别是有关计算机的技术，只有不断地对低碳建筑设计方法和技术深入研究，我国的低碳建筑才会快速的发展。
参考文献：
[1]刘海鸥.探析高层建筑设计中的低碳设计理念[J].价值工程，2011（6）
[2]肖晓丽.欧洲低碳建筑设计[J].建筑技艺，2009（12）
[3]李变红.浅议低碳建筑[J].山西建筑，2010（36）
【关键词】 低碳理念；建筑设计技术；方法
目前，环境与生态在不断地恶化，人们开始注意低碳生活的理念，在节能、减排方面也给予了很大的关注。建筑设计的过程中，各地也提出了希望能够设计者能够达到绿色建筑的标准，对我们建筑师的要求无形越来越高。建筑设计的基础是在空间和功能上满足人们的需求，在这个基础上，考虑综合利用从而节约资源，是建筑行业未来发展的趋势。现在，高能效且环保的建筑已成为了一种时尚，还推动了社会经济的可持续发展，此文就给介绍了低碳建筑的设计技术和方法。
一、低碳建筑发展的概况
1.低碳的概念
在建筑的规划和设计以及建造的过程中，尤其是使用中，确保在室内的热湿环境要求下使用，要依靠节能的技术与产品达到减少能源目的，这就是低碳建筑。依靠提升能源的使用率从而减少二氧化碳的排放量。低碳建筑的设计是对空间的组织、对绿化的设计及围护的结构设计，还有采光的设计、通风的组织及照明的控制等一系列的技术来减少能耗，进而达到综合性的低碳效应，从而确保建筑里面的空气循环，并形成微气候的循环系统。此种方法对减少二氧化碳排放量不仅经济而且有效。现在，节能的建筑大都用玻璃的幕墙，但外墙、屋顶和楼的地板的研究比较少。在冬冷夏热的地方进行低碳建筑的研究，较偏重寒冷地方，考虑到冬冷夏热的地方空调和采暖的能耗都很高，在设置外围结构的保温层时，目的是起到隔热和保温的作用，但这两者又存在矛盾，要使建筑物既可以保温又可以隔热，还有太多问题需要解决。现在建筑物体排放二氧化碳研究显示：建筑的生命周期的二氧化碳排放量有很大一部门是建筑物的耗能产生的，与此同时，建材在运输和生产时也会产生较多的二氧化碳，因此，节能和减排应首先降低日常的能耗，再在建材的运输于生产过程中进行改善。
2.在规划设计阶段开始应用低碳理念
建筑是自然和人能量的信息交换的载体。建筑师对市镇、建筑和它们空间的分布对实现“可持续发展”非常重要，原材料和能源的消耗及碳排放的水平都与城市的发展有关。依据非扩张性开发的原则，在城市规划阶段就注入低碳的理念，按照利用且保护自然的策略，增加土地利用率，减少开发给环境的破坏，为建设项目打下一个好的根基。
二、低碳建筑的方法和技术
1.数字化的低碳建筑设计技术
现代化科技水平的快速发展，各个领域都逐渐向网络化和数字化转型，建筑行业也是，数字化技术通过采用先进的数字化技术对建筑重点部分及整体做了科学的预测、分析、控制、监控以及反馈，最终达到减少建筑碳排放量，达到低碳建筑的最低的要求。一种是用数字化技术的有关软件来测算和模拟建筑的碳排放量，结果在很短的时间就出来了，低碳建筑的设计经常用这种方法来计算建筑的碳排放量。与此同时，数字化技术可以把设计中的数字化的精确的控制和物理环境条件下的参数化的设计变成现实。除此之外，把环境科学和数字的技术进行结合起来，还能够准确的计算建筑物未来的碳排放量指标以及低碳效应。另一种是低碳建筑的设计能够利用数字化技术在管理和使用方面。使数字化的管理系统、供配电的系统、给排水的系统及照明的系统等和中央的计算机构成综合的系统，来作为对全部的能源和机电设备进行自动化地控制和电讯网络地自动化控制，有效地确保了相关设备的正常地运行。而里面的主干系统就如一个中央的处理单元，来驱使部分的控制做出相应的反应，最终达到有效地控制建筑物的碳排放量的目的。
2.物联网技术在低碳建筑中的应用
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网被广泛定义为“物物相连的互联网”。所以，物联网被定义为：通过红外感应器、射频识别、激光扫描器和全球定位系统等传感设备，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。物联网技术，能够对建筑物进行前端数据采集和监控管理。把智能建筑信息集成系统作为平台，根据集成分项能耗计量系统，结合适合于各个类型建筑的节能管理系统，对建筑准确的分项能耗公示、计量、建筑设备和建筑环境运行、监测，最终实现监督和管理。
3.建筑腔体概念的设计模式和方法
“建筑腔体”是在低碳建筑策略的基础提出的，它把仿生学与建筑生态技术结合在一起。从工程方面看，建筑的空间运用和体型不同，采取的技术方法也不一样，它能够用再生资源的动物腔体和机能相似，可能够吸收资源，且可以达到低碳排放的标准。建筑腔体在建筑的设计初始阶段要考虑气候和环境所引起的气候變化这两个因素。在后期技术整合过程中，要把技术逐渐建筑化，从而把腔体建筑的生态作用发挥出来，并且建筑物都经过了低碳处理，这样在很大程度上减少了碳的排放量，最终还要做技术性的评价，把此评价作为反馈和改正的根据。
4.遗传算法在低碳建筑设计中的应用
生物进化是一个非常奇妙的优化过程，它通过突然变异、选择淘汰、基因遗传等规律挑选出能适应环境变化的优良的物种，这表现出了其对自然环境的优异自适应的能力。总而言之，人们目前正在对生物各种生存特性的机理研究与行为进行模拟。这种生物行为的计算机模拟中令人瞩目的重要成果就是遗传算法GA。建筑物的低碳消耗的影响因素有两个，即建筑本身的特点，室内外的环境因素。为了减少碳排放量，我们要对这些因素进行综合优化，这是一个很复杂的问题。遗传算法适合用于各种优化问题，例如建筑热能的优化设计与控制、建筑热舒适度的优化设计等。并且，在事先没有非常明确设计观念和同时可能有很多种设计方案的情况下，非常适合用遗传算法来解决。这种情况下，不可能对个体一个个进行测试。遗传算法不对每个具体的解决方案进行测试，它根据优化基因来解决方案性能的能力。所以，遗传算法假定和强壮优化个体具有相似基因，并且从其演化而来的个体都具有很好的性能。遗传算法不但用于可能解决空间中临近方案群的性能，而且持续关注整个解决空间所有可能的方案。
5.新能源及其新材料在低碳建筑中的应用
低碳建筑倡导节约能源，把能源优势最大化。为满足要求，低碳建筑在设计时需采用新能源和新型材料，来尽量减少化学燃料的使用，降低污染。在能源方面，要尽可能采用无污染、可再生的太阳能，风能，地热等。如在太阳能的利用上，要考虑建筑物的设计阶段根据本地的日照情况，天然采光，可在窗户的位置和面积，来尽可能的增加建筑物的日照时间长度，并且把室内尽量设计成浅色调，增加阳光的二次反射，节省室内灯照能耗。在建筑物取暖保温方面，考虑用建筑物周围工业的废气余热来供热，使矿物质的燃烧减少。此外，可以用新型材料制成的保温隔热板对建筑物的外墙保温。
6.水、热环境设计
低碳建筑中，在节水方面需要考虑水质和水量。在低碳建筑中一般选用节水型设施来收集雨水或处理污水。小区景观用水要考虑全局。对低碳建筑热环境的实现特别重要，小区内的热供应一方面要有一定的舒适度，另一方面还要能满足建筑节能环保的要求。
三、结束语
在低碳经济的时代中，想要有开拓性的创新，就一定要抛弃传统的、旧的建筑学的观念，深入地分析和研究与低碳建筑有关的方法和技术。与此同时，还需要设立一套科学的、合理的低碳建筑设计框架体系，运用新的各种技术和方法特别是有关计算机的技术，只有不断地对低碳建筑设计方法和技术深入研究，我国的低碳建筑才会快速的发展。
参考文献：
[1]刘海鸥.探析高层建筑设计中的低碳设计理念[J].价值工程，2011（6）
[2]肖晓丽.欧洲低碳建筑设计[J].建筑技艺，2009（12）
[3]李变红.浅议低碳建筑[J].山西建筑，2010（36）