新科学观下的低碳建筑设计技术与方法简析

1、新科学观下的低碳建筑设计技术与方法简析 【摘 要】建筑业是资源、能源消耗较大、环境影响较大的行业，因此，发展低碳建筑，降低能源、资源消耗，减轻环境污染已经成为当前亟待解决的问题。而且在哥本哈根世界气候大会召开之后，碳排放量的问题已经成为了全世界关注的焦点问题。由此可见，开展低碳建筑是当务之急。本文主要从低碳建筑着手，对低碳建筑的有关研究有待加深、对新科学的认识、新科学对低碳建筑的影响以及低碳建筑的具体设计技术四方面进行论述，以其在实际应用中起到借鉴作用。 【关键词】低碳建筑；设计技术与方法；新科学观 前言 随着社会发展与进步，城市化进程的加快，城市中原有的土地已经不能满足城市快速发展的需要，为

2、了解决这个问题，人们开始在有限的土地上建立更高的建筑物，从而使土地资源得到充分利用，与此同时，这也给整个生态环境带来巨大的压力，所以，为了改变全球的气候条件，“低碳”概念已经深入人心，并且人们已经树立新的目标，将“低碳城市”作为一个城市可持续发展的最佳模式。 一、低碳建筑的有关研究有待加深 建筑行业不仅是城市赖以生存的基本载体，而且它的发展模式直接关乎到城市发展的可持续性。大力发展低碳建筑、低碳城市、低碳经济已经成为我国可持续发展必经之路。与此同时，低碳建筑以及低碳住宅也将成为我国建筑产业健康发展的目标。然而就目前来看，我国对低碳建筑相关的研究，绝大多数还仅局限于意识方面，却没有涉及到具体的技

3、术问题。这说明我国对低碳建筑的研究还没有深入到具体的操作当中，只是表面的浅析，因此，我们要加大低碳建筑的有关研究，使其得到技术和方法的全面支撑。 二、对新科学的认识 所谓的新科学指的是20世纪以来的非机械论的整体性自然科学。然而涉及到建筑领域的却没有这么宽泛，它主要指在当代的建筑转变的过程中，能够起到推动作用的有关学科，如：物理学、数学等基础性学科，复杂性学科以及在此基础上的二级学科，如：生物学、天文学、电子学。 三、新科学对低碳建筑的影响 新科学在低碳建筑中的使用，将会使建筑的低碳化设计、建造以及管理等全过程得到更新。具体体现在两方面，分别是新的建筑技术和计算机技术。 1. 新建筑技术 现今

4、所研发的新建筑技术是以最新科学成就为前提并在此基础上发展起来的，此技术具有新兴的、高层次的、前沿的、尖端的等特点，是普通的建筑技术所不能睥睨的。因为新建筑技术受到新科学的影响，尤其是在低碳技术的操作方式与效率等方面，均比传统的建造方式优秀，因此通过这种新建筑技术的使用，一定会使我国的低碳建筑的生成与发展上一个新台阶。 2. 计算机技术 以计算机技术为代表的信息技术、网络技术、数字技术是当代最显著的技术特征，如果将以计算机为代表的应用技术应用到我国的建筑方面，无疑是对新科学观影响下的低碳建筑的生成提供一个良好的前提条件。而且随着计算机技术的快速发展，也将会使更多的技术应用到建筑上，它就像催化剂一

5、样，将数字技术与科学观念相结合，发展出新的思维方式、设计方法和低碳建筑理念，从而使我国建筑向低碳建筑迈进的步伐加快。 四、低碳建筑的具体设计技术 1. 低碳建筑生态设计技术 低碳建筑生态设计技术同其它的设计有很大的区别，它设计的宗旨是“以人为本”，目标是保持生态环境平衡，最大限度减少环境污染。 它的技术手段有三种，分别是：生态绿化、循环利用、运用自然要素。其中，生态绿化主要是通过在室内安放一些植物，起到绿化，美化环境的目的。这是因为植物不仅能够吸收大量的二氧化碳，而且还能清除室内空气中的细菌、以及房屋中所带有的苯、甲醛，从而保证室内的健康环境。室内的绿化没有局限，可以设计在建筑物的任何一层，如

6、：顶楼或阳台。而且室内进行绿化，所起的作用不仅是补充地面绿化不足，而且也起到改善自然和室内空间的隔离的作用。 所谓的循环利用主要指节约常规的能源，如：具有现代科技的吸热玻璃、调光玻璃、热反射玻璃等都可以达到保温和采光两个效果，从而大大节约了能源。 最后的引进自然要素指的是将室内的设计尽量接近大自然，能够体现自然中的美。这是因为人属于自然生态系统中的一部分，与自然环境分不开，并且和自然要素是内在和谐的，所以在建筑设计中，应该引进自然要素。 2. 低碳建筑物联网设计 物联网的英文名称是“thelntern etof things”，指的是物与物相连的互联网。物联网作为一种网络主要是按照预定的协议，

7、并通过射频识别、全球定位系统、红外感应器以及激光扫描器等设备，将所有的物体和互联网连接在一起，然后做信息交换，从而实现对物体的智能化定位、跟踪、识别和管理。 这种技术的使用，所起到的主要作用是数据采集和管理监控建筑物。具体的方法是把智能建筑信息作为系统平台，将各种管理系统运用起来，并综合集成分项的能耗计量系统，然后对建筑进行分析、监督和管理，从而将其不合理的地方找出来，加以改进。如：对照明系统、暖通空调等能源消耗的关键设施，使用物联网技术，进行分析、诊断，从而降低建筑物的能源消耗，为实现低碳排放提供前提。 3. 低碳建筑数字化设计 数字化技术在低碳建筑中的应用，能够减少碳的排放量，所使用的方法

8、是利用数字化技术科学的预测、分析、控制和反馈建筑的整体或重点部分。 具体的步骤是：一是对碳排放量进行预测。通过使用数字化软件对建筑物中的碳排放量进行模拟实验，从而在实验中计算出碳的排放量，达到良好的预测效果。 二是使用数字控制技术，同时将生物技术、防污染技术、资源替换技术以及生态能量供应技术很好地结合在一起，建立一个良好的低碳排放的节能体系。 三是由于数字化在管理和使用上具有相当大的优势，可以借助这点并结合数字管理系统、排水系统以及供电系统，形成一个能够实现所有管理自动化的综合体系。然而在这个大的体系中，数字化控制系统所扮演的角色是中央处理单元，具有十分大的能力，支配着所有的子系统，最终实现碳

9、排放量降低的目的。 4、结束语： 近些年来，全球经济快速发展，能源、资源以及环境问题层出不穷，而且现在它们已经成为全世界人民关心的焦点问题。建筑业作为消耗能源、资源的重要行业，降低它的消耗，走低碳建筑之路，无论是在缓解能源危机、改变资源短缺的局面，还是对环境的改善等方面均起到积极的作用。因此，我国要深入研究低碳建筑的技术方法，并且积极引进国外的先进低碳建筑技术，从而降低碳的排放量，推动建筑业的发展。 参考文献： 1张利.从caad到cyberspacem.南京：东南大学出版社，2002. 2刘云胜.高技术生态建筑发展历程m.北京：中国建筑工业出版社，2008. 3吕爱民.应变建筑大陆性气候的生态策略m.上海