低碳设计论文范文

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对于低碳建筑的设计，不同国家和地区对建筑设计的理解和理念不同，目前世界各国对低碳建筑也没有一个确切的定义，但是从建筑设计的目的而言，低碳建筑需要考虑到建筑周边的环境，例如建筑所处的当地环境气候就是需要充分考虑的因素，然后采取有效的低碳节能技术，从而有效降低建筑在施工和使用过程中的能源消耗。除此之外，建筑还需要融合周边的自然环境，尽量做到建筑、自然和生活在建筑内的人能够形成一个有机的整体，在进行低碳建筑的设计过程中，建筑材料的无害也是低碳建筑设计非常重要的要点。材料的选择注重保温性，另外，从艺术的角度而言，低碳建筑可以创造一定的文化内涵。

1.2低碳建筑的发展原则

在低碳建筑的推广过程中，低碳不仅仅只是口号，目前很多设计人员甚至连开发商都将低碳建筑和建筑的奢华相提并论，这无疑在一定程度上违背了低碳建筑设计的初衷。其实，低碳建筑设计并不意味着较高的成本，而是在设计的过程中采用特殊的材料和科学的构造进行综合设计，一方面，低碳建筑在材料的选择上需要考虑材料的来源，这样能够在最大程度上降低运输的费用；另一方面，低碳建筑设计和施工都需要考虑到自然环境，这样有利于能源的节约，而从长远的角度来看，低碳建筑能够有效降低建筑在使用过程中的成本，能提高我国整体的建筑效益。

1.3发展低碳建筑的优势

低碳建设是随着生态学的发展而逐渐发展起来的一门学科，会随着人们对自然认识程度的加深而进一步得到发展，未来我国的低碳建筑会成为建筑发展的重点和难点，因此，低碳建筑需要社会、自然和经济等多个方面的共同发展。

2低碳建筑技术的应用

2.1建筑设计

为了降低建筑在设计过程中的能量消耗，合理的建筑设计无疑是重点，例如针对一个建筑而言，需要在功能、规模上保障建筑的实用性，所以合理的设计是基础。合理的设计需要保证建筑的实际使用功能，不能因为建筑的节能性就忽视了建筑的实际作用，在此基础上对节能减排、控制施工和运行成本进行有效的控制。对于现代建筑而言，在确定总面积以后，影响建筑能量消耗的因素较多，其中，建筑的朝向和建筑的体型系数都是非常关键的因素，因此，在设计过程中，要重点考虑建筑体型这一关键因素。

2.2建筑围护结构

建筑围护结构是现代建筑设计中的要点，设计的好坏和能量的交换之间起到了非常重要的作用，由于我国的地域较为广阔，因此在不同的区域，气候存在较大的差别。在建筑围护结构的设计过程中，设计方式固然重要，但是在设计的过程中，还需要与当地的气候相结合，例如针对我国北方的气候而言，由于冬天温度较低，而且持续的时间较长，因此保温材料的选用和参数的选择无疑是非常重要的，但是相对于我国长江流域而言，由于夏季温度较高，而冬天的室外温度也较低，因此在外墙的材料选择中，不但要做好夏季遮阳隔热的设计，还需做好冬季保温设计，这对整个建筑的节能具有非常重要的作用。

2.3对室内环境进行系统控制

在建筑设计过程中，需要尊重自然环境，充分利用自然中空气的流通，重视自然采光问题。对于现代建筑而言，暖通工程的安装是整个建筑建设过程中的重点，由于暖通工程占到了建筑能量消耗的50%以上，因此暖通工程的低碳设计是整个低碳设计的重点。暖通设计的科学性关系到现代建筑低碳最为关键的因素，目前在设计的过程中，普遍采用集散型的设计理念。这种技术在实践上已经取得了非常好的效果，能够有效节约30%以上的能源，因此是目前低碳设计的首选。

2.4可再生能源的应用

在低碳建筑的设计过程中，需要充分利用太阳能，目前，太阳能集热器被普遍使用。在建筑设计中，需要考虑到设备的安装问题，预留足够的空间，将设备和建筑融为一体。目前，我国基本上在太阳能的建设中已经形成了一套非常完善的技术，因此太阳能在我国民用建筑和工业建筑中被广泛运用。

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二、生态语境下的低碳景观设计的特征

（一）低碳景观设计

低碳景观设计是近年来才提出的新的概念。低碳，是指较低或者更低的温室气体（二氧化碳为主）排放［7］。而低碳景观设计是以低能耗、低污染为目标宗旨的绿色景观设计［8］。低碳景观作为景观学领域的新概念，其内涵也包括“低碳社会”、“低碳经济”等概念相对应的基本层面的低碳含义，那就是减少景观建设过程中的碳排放［9］。在景观的设计和施工中我们倡导节约其过程中所需的能源和减少碳的排放量，维护大自然的生态平衡、让人与之共存［10］。因此低碳景观设计也是一种可持续发展的设计理念，符合生态语境下当今社会对景观设计的要求。在生态设计理念的指导下，低碳景观设计有了长足的发展。宏观上，景观工作者本着尊重自然、可持续发展等目的，充分理解和尊重场地，让设计符合环境，充分让自然做工。微观上，低碳景观在规划、设计、施工、使用及维护的整个过程中都注重减少碳的排放，促进形成和谐发展的景观体系，这也是生态设计理念的具体体现形式。但是，低碳景观设计并不就是生态设计，它与生态设计有相类似的方面，但也有不同之处。生态设计主要针对于环境而言，主体是环境，生态设计的主要目的是减少人类活动对环境的破坏，而低碳设计可以应用于人类生活的方方面面，主体是人和人类活动。因此低碳景观设计不只是注重设计对环境的作用，也注重人的活动本身。它是研究人类和人类活动在作用于景观时所产生的碳的排放量的问题，更低的碳排放量是低碳景观设计所追求的目标。因此，从对坏境的影响上而言，低碳设计与生态设计有共同之处，但是它们的侧重点不同。生态设计更加注重目的，而低碳设计更加注重过程的低碳。生态设计更宽泛，而低碳设计注重结构的优化和细节的处理，因而更容易见效，也更容易被普通大众所理解和接受。

（二）低碳景观设计的特征

在生态设计理论的影响下，低碳景观设计体现出如下一些特征。第一，更加尊重场地，设计结合自然。在生态设计理论的指导下，低碳景观设计尽量利用场地的有利条件，协调和解决场地的不利条件甚至变不利为有利。利用场地已有条件和物质基础必定会减少景观设计和施工过程中的碳排放量。尊重场地是低碳景观设计的基本特征。结合场地的自然条件进行设计而不是“归零设计”，那种仅凭技术而无视场地现状的肆意妄为的做法是对资源的巨大浪费，我们已经付出了沉重的代价。第二，景观生态系统的动态平衡。景观生态系统包括景观与外部系统、景观内部各元素之间、景观元素内部的结构与功能之间、景观生命体与其环境之间以及人类与景观生态系统之间的生态关系都是动态平衡的关系［11］。生态系统的跨尺度性要求低碳景观设计力求平衡这些关系，并在此过程中减少碳的排放，而景观生态系统达到动态平衡之后也会达到减少碳排放的目的。第三，生态设计指导下设计生态。生态可以被设计，低碳景观设计在生态设计原则的指导下设计生态。众所周知生态系统是个很复杂的系统，它包含很多子系统，每个子系统又包涵了很丰富的内容并自成体系，因此生态系统不能被设计也很难被设计，但是设计可以发挥作用，人工设计的生态应该被纳入自然生态系统，是自然生态系统的一部分。因此在低碳景观设计过程中实际上是设计生态，是模仿自然设计生态的过程。只有如此设计出来的景观设计，在项目完成之后才能形成良好的生态循环。第四，减法设计，节约人力物力。低碳景观设计主张做减法设计，不浪费精力。不但在景观项目的方案设计初期，在项目设计和施工过程中，都秉承能少则少，节约人力物力的原则。要减少碳的排放量，只有更大程度地减少人力物力的损耗。低碳景观设计在整个过程中都注重节约人力物力，以达到更少的碳排放的目的。第五，尽量降低能源消耗，减少碳排放。低碳景观设计以尽量降低能源消耗，减少碳排放为原则。很多低碳设计打着低碳的旗号，事实上并不低碳。说低碳并不低碳的例子很多，如为了打造更好的自然效果，千里迢迢去找材料，或为了一两种植物跑几个省份。以及不珍惜资源，随意浪费能源，这些做法只注重了目的性，而忽视了过程的低碳，也不是低碳景观设计的正确做法。这也是生态设计和低碳设计最大的不同。

三、低碳景观设计的应用模式研究

低碳景观设计的应用模式的理论基础是生态学和景观生态学。基于生态设计理论的低碳景观设计目前的应用模式有以下几种。

（一）自上而下的模式与自下而上的模式

我国景观设计的现状和国外有很大区别，国外的景观设计项目一般而言要通过社区居民讨论，规划师、建筑师也要加入到景观项目的设计和施工中。而在我国则是政府行为，先立项，政府通过了之后到达主管部门，主管部门之后才进入到景观设计师手中。但是很多景观项目实际上负责人都不是景观行业从业人员，这给景观设计的具体开展带来了难度，甚至出现一个设计方案改十几次或几十次的情况。由于低碳景观设计很多时候并不是在第一时间就能够体现经济效益，在讲究效率和效益的现实条件下，低碳景观设计开展起来也困难重重。如果管理者（包括政府和相关主管部门）重视民众的声音，尊重设计师，给设计师更大的权限和空间，景观项目由自上而下的模式转变为自下而上的模式，这样才有可能给低碳景观设计带来新的局面。

（二）千层饼模式

这是一种叠加模式。设计师麦克哈格在景观设计时尊重自然，提出了强调“土地适宜性”的“千层饼模式”。千层饼模式是将影响景观设计的自然因子都列举出来，进行叠加，然后可以从叠加模式中看出垂直自然生态过程，并可据此判断出该设计与环境适不适合。到了设计阶段，将要做的设计分层进行，叠加之后成为一个完整的方案。然而该模式仅注重垂直的自然生态过程，而忽略了水平生态过程，因为设计的各要素之间不是孤立的而是相互联系相互作用的。如此势必割裂部分与整体的关系，使低碳景观设计成为形而上学的一种模式而达不到低能耗、低污染以及降低碳排放的目的。

（三）场地拼嵌模式

随着近些年来研究的深入，形成了分析景观的一个基本模式，即“斑块—廊道—基质”［12］。这是一种场地拼嵌模式，是利用景观生态学原理，将景观场地分为斑块—廊道—基质的形式，斑块－廊道－基质模型是构成景观空间结构的一个基本模式，也是描述景观空间异质性的一个基本模式。这一模式为比较和判别景观结构，分析结构与功能的关系和改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的方式。这个模式也有缺点，有可能注重局部而忽视了整体，而且并不是每个景观场地一定包含这三个内容。就这几种模式而言，有景观设计程序上的，有方法上的，但是低碳景观设计并不是单一的或机械的使用这些模式。低碳景观设计应该以生态整体性为基本原则，灵活运用各种模式进行设计，要根据项目的实际情况选择合适的设计模式，也可以以一种模式为主，结合其他的模式进行研究或设计。

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2．低碳理论应用于绿色建筑设计的策略

将低碳理论应用于绿色建筑的设计中，可以有效提高资源的利用率，实现建筑企业的健康发展。下面从绿色建筑设计中的低碳设计对策与可再生能源的综合利用两方面来阐述低碳理论应用于绿色建筑设计中的策略。

2．1绿色建筑设计中的低破设计对策

要实现绿色建筑的低碳设计，就必须将低碳理念贯穿于整个绿色建筑的建设过程中，在保证建筑质量的同时充分考虑建筑的节能性。首先，高效利用建筑材料。在任何工程的建设过程中，材料都占据着至关重要的地位，其质量的优劣直接影响着建筑的质量，所以要想建设绿色建筑，就必须多层次开发与高效利用建筑材料。目前，很多建筑材料都会在不同程度上影响着环境质量，例如新鲜加气混凝土会散发氛气、人造板材含有大量的甲醛挥发等，这些都会对环境产生不利影响。所以在建设绿色建筑的过程中，需要选用工业化成品或者可再生、可循环利用的建筑材料，尽可能充分利用通风、采光等自然条件，减少二氧化碳的排放量，控制建设中、使用中乃至废弃后的环境污染程度。其次，充分利用建筑空间。我国虽然土地面积较大，但是人均占地面积较小，充分利用建筑空间可以降低总体的面积需求，从而降低建造的能源消耗。一方面，可以实行建筑物的新旧结合推进，将新建筑与旧建筑更新作为规模化推进绿色建筑的重要手段，加强对废弃建筑的改造，通过废弃建筑的再利用来减少能源的消耗、延长建筑的使用年限;另一方面，可以在一定程度上减少建筑建造，这也是节约能源的有效手段，既可以减少建筑垃圾，又可以降低工程造价，从而实现建筑环境效益与经济效益的统一。最后，优化建筑位置及朝向设计。建筑物的位置及朝向设计影响着建筑的采光、日照等方面，所以必须根据市场需求、综合考虑多种因素，不断优化建筑的位置及朝向设计，以提高其节能环保功效。不同的朝向、不同的季节，建筑物得到的太阳辐射热量不同，其热损失也有差异。一方面，需要根据当地的实际情况确定建筑物的方位，一般的建筑物都会选择朝南，这样可以增加太阳的日辐射量;另一方面，以建筑物的方位为基础，按其太阳高度角做出日影像图，以确定冬季每天的日照时间。此外，尽可能将朝南的窗户面积增大、朝北的窗户面积减小，以提高建筑物的采光性能减少其中的热损失，从而保持室内舒适的温度环境。

2．2可再生能源在绿色建筑中的综合利用

综合利用可再生能源，是建设绿色建筑的关键性措施和对策。随着新科学、新技术以及新工艺的不断发展，要求建筑工作者不断强化建筑物的节能设计、合理利用可再生能源。一方面，多层次开发新技术，提高建筑物的节能功效。需要建筑工作者不断加强对绿色建筑技术设计的研发、试验、集成和应用，提高自主创新能力和技术集成能力，促进绿色建筑新材料、新技术的发展。另一方面，高效利用自然资源和可再生能源。目前，我国的可再生能源主要包括太阳能、地能以及沼气等，其中在部分大型建筑中已得到了成功运用。相关建筑工作者需要大力推广这些自然资源和可再生能源的利用，例如将工业余热应用于居民采暖，推动可再生能源在建筑领域的高水平应用。

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2建筑设计中低碳设计策略

建筑的低碳设计包含着建筑的设计、建造、使用以及废弃方面，要能够在这些方面都能够达到低碳的目的，下面将详述建筑设计中的低碳设计策略。

2.1高效利用建筑空间

高效的利用建筑空间将可以使得建筑物所需的建造面积减少，尤其在城市建筑的建造过程中城市的面积有限，所以必须在有限的面积上更高效的使用空间。目前高效利用空间的最有效方法就是建造高层建筑，高层建筑可以在有限的面积上让更多的人居住。所以高层建筑被广泛的运用在城市的房屋建造中。这将有效的缓解城市居住面积偏少的情况，同时减少建造也可以更大限度的节省能源。而且高层建筑可以更大限度的节省土地的使用，避免占用过多的土壤，从而对环境的破坏降到最低。

2.2建筑的环境属性

运用低碳理念所进行的建筑设计主要是能够与环境进行教好的融合，而且建筑与环境的融合程度是判定建筑设计是否低碳的标准。所以低碳建筑设计既要能够满足建筑所需要的功能，也要能够和环境达到较好的融合，使得建筑和环境达到相对和谐的统一，让建筑物和环境能够较好的共存，而不会在建筑的建造、使用以及废弃后对环境造成较大的破坏，可以使得建筑物和环境呈现出和谐的局面，这是目前许多建筑设计所无法满足的。

2.3建筑的材料选取

运用低碳理念所设计的建筑在建造的过程中要使用节能材料，因为为了达到低碳的目的需要严格要求建筑施工中的各个要素，另外现今的建筑材料大多会对环境产生较大的破坏，而且在建筑物废弃之后也无法有效的回收。从而对环境造成更大的破坏。目前在我国建筑建造中所广泛使用的建筑材料就是水泥，虽然水泥的强度更高质量更好，但是水泥的使用会造成较大程度的污染，而且会产生较多的二氧化碳，这并达不到低碳建筑设计的标准。另外使用水泥会使得建筑物废弃之后拆除与处理变得非常困难，从而再一次的破坏环境，所以为了能够更大限度的满足低碳设计就需要选取低碳的建筑材料。

2.4建筑的材料利用

为了更好的达到低碳建筑设计的目的就需要更大限度的使用建筑建造所使用的材料，通常我们所使用的建筑材料是一次性的，即在使用过后这些材料就会被废弃，那么被废弃就会污染环境，但是对这些材料继续加以利用就可以达到低碳环保的目标。

2.5建筑物的体形设计

建筑物的体形设计和建筑物使用过程中所消耗的能源也有较大的关系，如果建筑物的体形设计合理就可以在更大程度上减少建筑物使用所消耗的能源。例如将建筑物的通风设计的更加合理就可以有效减少空调所使用的能耗，但是在不同地方建筑物所使用的体形有较大的区别，所以要依据不同地方的具体情况来设计建筑物的体形，使得建筑物体形和环境更好的融合在一起，此外还要能够有效的利用建筑物的体形来更大限度的减少能源的使用。例如在建筑物中设计透明的天窗将使得建筑物使用中所消耗的电能有效降低，房屋的隔层设计将使得房屋冬暖夏凉，使得房屋使用中空调消耗的电能显著降低。