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【摘 要】阐述了低碳建筑的概念，论述了绿色建筑设计应贯彻的基本理念和设计原则，并结合上海世博会的案例介绍了低碳技术在建筑上的一些应用。提出加强低碳建筑理念的宣传和推广，走可持续发展之路。
【关键词】低碳型绿色节能建筑；低碳技术；可持续发展
【Abstract】This article expounds the concept of low-carbon architecture， discusses the basic theory and design principle， and introduces some applications of Shanghai World Expo. And proposes strengthening the publicity and popularization of the idea of low-carbon architecture， and taking the road of sustainable development.
【Key words】low-carbon and green energy saving building；low-carbon technology；sustainable development
0 引言
目前建筑领域在不断探索着可持续发展之路。建设生态城市、营造生态社区、推广绿色建筑是城市可持续发展的必由之路，这已成为越来越多人的共识。从定义上来看，绿色建筑是指在建筑生命周期内消耗最少地球资源、使用最少能源、产生最少废弃物的舒适健康的建筑物，这就要求必须做到资源节约、环境友好，并强调“以人为本”，追求“人—建筑—自然”的和谐统一。
1 低碳建筑与绿色建筑
低碳建筑与绿色建筑相比，绿色建筑主要围绕“四节一环保”，注重技术策略的集成和标识性，而低碳建筑则强调能耗控制和能源低碳化，两者的结合就是低碳型绿色节能建筑。
低碳型绿色节能建筑的发展路径是：以生态位原理（适宜生态位、生态位分离、潜在生态位等）和木桶原理（接长短板、展宽长板）为指导思想，以低碳为关键抓手，采用被动优先于主动优化的实施策略，协同整合植被碳汇、加强外围护性能、被动优先的室内环境控制、能源结构低碳化、水资源的循环再生和废弃物的资源化等低碳技术策略，大道低碳、零污染、高效宜居、持续发展的目标。
2 低碳绿色建筑的设计理念与原则
从绿色建筑的全寿命周期中，建筑设计是源头，设计只需要消耗极少的资源，却决定了建筑存在几十年内的能源与资源消耗特性。如果在规划设计阶段就推进绿色建筑，抓住问题的关键，可以起到事半功倍的效果。建筑师的设计对于建筑能耗的作用至关重要。
低碳绿色建筑从选址、规划、建筑方案直到建筑细部构造完成都必须贯彻绿色建筑设计的理念。一个行之有效的办法是整体设计和在项目初期制定该项目的设计策略指导手册。对建筑追求新、奇、怪、豪华、气派和新潮而悖于低碳建筑的原则，将带来高昂的造价、材料的浪费、难以使用的空间、恶劣的室内环境和过高的运营能耗。绿色建筑设计必须把使用功能和绿色建筑设计的原则放在重要的位置，确认某项技术判断的标准为是否与绿色建筑设计的理念相符，并贯穿于设计的始终。
3 选择适宜的低碳技术和辅助设施
所有的节能技术都有其适用性和局限性，盲目追求高科技和绿色建筑技术的罗列，不一定带来节能减排的效果，反而会带来高投资和高能耗。所以在设计阶段必须根据设计项目所处的气候特点、使用功能等因素，对拟采用的绿色建筑技术进行技术经济评价，选择适宜的绿色建筑技术。
适宜的技术并不一定都是“高新”的技术，也可能是传统的“被动式”设计技术。所以在建筑设计过程中，始终坚持“被动”优先的原则，从当地民居中汲取营养，充分考虑当地的气候特征，确定合适的建筑形式。被动技术的巧妙运用除了依赖设计师的素养外，还要靠计算机模拟进行量化分析。
低碳建筑的一个显著特点就是必须量化分析各种技术对建筑的影响。低碳建筑中对通风效果、采光效果、噪声的分析都必须同时进行。大到项目选址、总图规划，小到构造节点、细部设计都可能对使用造成很大影响。对于此类设计问题，如果仅靠设计人员的感性认识和经验是无法解决的，最好的办法就是进行计算机模拟，如CFD流体分析、采光模拟、照明模拟、噪声分析等辅助设计。只有精细化的设计才能铸就真正的绿色建筑。
4 低碳技术举例
4.1 低温地板辐射采暖
低温地板辐射采暖系统是利用低温热源，通过埋置于地面构造层内的加热盘管或电缆加热地表面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，以达到采暖目的的一种采暖方式。低温地板辐射采暖系统舒适性明显好于普通散热器采暖，高效节能、节省室内空间，热稳定性强。
4.2 中水回用系统
再生水是指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，可以进行有益使用的水。中水回用，一方面缓解城市供水压力，同时大大节省企业排污费，降低生产成本，实现了良好的经济效益、环境效益和社会效益。
4.3 雨水收集利用
对初雨进行了抛弃，对雨水进行了在线过滤，免除了后道处理成本，使雨水收集极具普及性和推广性。这种新型的雨水收集利用技术彻底颠覆了传统的收集概念，更具环保性和节能性，合理地利用了自然资源，减少水资源浪费。
5 案例
在2010年上海世博会上，绿色、低碳的理念贯穿始终。世博会通过一系列低碳设计、低碳建设践行“低碳世博”的口号。
太阳能被充分应用到世博会的景观设计和公共设施建设的细节中。在园区内，形态各异的太阳能景观灯、太阳能指示牌、太阳能喷泉随处可见。而既能避雨又能发电的太阳能长廊、太阳能停车场和充电站、太阳能分类垃圾桶等也都集体亮相，让游客随时随地体验到太阳能技术给生活带来的新变化。
世博园区从源头环节就体现了节水和回收利用的需求。一方面采用了大量节水设施，包括节水型卫生洁具、节水型绿化灌溉设施等。另一方面，园区内大量采用的透水地面，可以有效减少外排至城市雨水管网的径流污染。而世博中心、演艺中心、主题馆、中国馆等四大永久性场馆和世博轴，都将建设屋面雨水利用系统，雨污水的收集处理率可达到100%，预计可节约自来水100多万m3。
瑞士馆设计以可持续发展理念为核心，充分展现了如何开创性地结合自然和高科技元素。它是一个开放的空间，最外部的幕帏主要由大豆纤维制成，既能发电，又能天然降解。另外，瑞士馆外幕的红色小点，在白天吸收阳光，晚上则将太阳能源转化为电能发出点点闪光，从而达到最大限度节约能源。
6 结语
低碳绿色建筑绝对不是所谓“高新技术”和“节能产品”的堆砌，而是适宜绿色建筑技术的有效集成。设计过程中包括采用计算机的模拟等“高”技术的设计分析方法和对采光、通风、遮阳等“低”技术的高效合理运用。在低碳建筑的设计过程中，我们绝不能迷信和简单复制其他国家的技术，而应因地制宜地结合当地的气候、资源、环境以及使用功能，树立正确的低碳建筑观念和设计目标，在实践中设计出实实在在的、经得起检验的绿色建筑。
【关键词】低碳型绿色节能建筑；低碳技术；可持续发展
【Abstract】This article expounds the concept of low-carbon architecture， discusses the basic theory and design principle， and introduces some applications of Shanghai World Expo. And proposes strengthening the publicity and popularization of the idea of low-carbon architecture， and taking the road of sustainable development.
【Key words】low-carbon and green energy saving building；low-carbon technology；sustainable development
0 引言
目前建筑领域在不断探索着可持续发展之路。建设生态城市、营造生态社区、推广绿色建筑是城市可持续发展的必由之路，这已成为越来越多人的共识。从定义上来看，绿色建筑是指在建筑生命周期内消耗最少地球资源、使用最少能源、产生最少废弃物的舒适健康的建筑物，这就要求必须做到资源节约、环境友好，并强调“以人为本”，追求“人—建筑—自然”的和谐统一。
1 低碳建筑与绿色建筑
低碳建筑与绿色建筑相比，绿色建筑主要围绕“四节一环保”，注重技术策略的集成和标识性，而低碳建筑则强调能耗控制和能源低碳化，两者的结合就是低碳型绿色节能建筑。
低碳型绿色节能建筑的发展路径是：以生态位原理（适宜生态位、生态位分离、潜在生态位等）和木桶原理（接长短板、展宽长板）为指导思想，以低碳为关键抓手，采用被动优先于主动优化的实施策略，协同整合植被碳汇、加强外围护性能、被动优先的室内环境控制、能源结构低碳化、水资源的循环再生和废弃物的资源化等低碳技术策略，大道低碳、零污染、高效宜居、持续发展的目标。
2 低碳绿色建筑的设计理念与原则
从绿色建筑的全寿命周期中，建筑设计是源头，设计只需要消耗极少的资源，却决定了建筑存在几十年内的能源与资源消耗特性。如果在规划设计阶段就推进绿色建筑，抓住问题的关键，可以起到事半功倍的效果。建筑师的设计对于建筑能耗的作用至关重要。
低碳绿色建筑从选址、规划、建筑方案直到建筑细部构造完成都必须贯彻绿色建筑设计的理念。一个行之有效的办法是整体设计和在项目初期制定该项目的设计策略指导手册。对建筑追求新、奇、怪、豪华、气派和新潮而悖于低碳建筑的原则，将带来高昂的造价、材料的浪费、难以使用的空间、恶劣的室内环境和过高的运营能耗。绿色建筑设计必须把使用功能和绿色建筑设计的原则放在重要的位置，确认某项技术判断的标准为是否与绿色建筑设计的理念相符，并贯穿于设计的始终。
3 选择适宜的低碳技术和辅助设施
所有的节能技术都有其适用性和局限性，盲目追求高科技和绿色建筑技术的罗列，不一定带来节能减排的效果，反而会带来高投资和高能耗。所以在设计阶段必须根据设计项目所处的气候特点、使用功能等因素，对拟采用的绿色建筑技术进行技术经济评价，选择适宜的绿色建筑技术。
适宜的技术并不一定都是“高新”的技术，也可能是传统的“被动式”设计技术。所以在建筑设计过程中，始终坚持“被动”优先的原则，从当地民居中汲取营养，充分考虑当地的气候特征，确定合适的建筑形式。被动技术的巧妙运用除了依赖设计师的素养外，还要靠计算机模拟进行量化分析。
低碳建筑的一个显著特点就是必须量化分析各种技术对建筑的影响。低碳建筑中对通风效果、采光效果、噪声的分析都必须同时进行。大到项目选址、总图规划，小到构造节点、细部设计都可能对使用造成很大影响。对于此类设计问题，如果仅靠设计人员的感性认识和经验是无法解决的，最好的办法就是进行计算机模拟，如CFD流体分析、采光模拟、照明模拟、噪声分析等辅助设计。只有精细化的设计才能铸就真正的绿色建筑。
4 低碳技术举例
4.1 低温地板辐射采暖
低温地板辐射采暖系统是利用低温热源，通过埋置于地面构造层内的加热盘管或电缆加热地表面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，以达到采暖目的的一种采暖方式。低温地板辐射采暖系统舒适性明显好于普通散热器采暖，高效节能、节省室内空间，热稳定性强。
4.2 中水回用系统
再生水是指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，可以进行有益使用的水。中水回用，一方面缓解城市供水压力，同时大大节省企业排污费，降低生产成本，实现了良好的经济效益、环境效益和社会效益。
4.3 雨水收集利用
对初雨进行了抛弃，对雨水进行了在线过滤，免除了后道处理成本，使雨水收集极具普及性和推广性。这种新型的雨水收集利用技术彻底颠覆了传统的收集概念，更具环保性和节能性，合理地利用了自然资源，减少水资源浪费。
5 案例
在2010年上海世博会上，绿色、低碳的理念贯穿始终。世博会通过一系列低碳设计、低碳建设践行“低碳世博”的口号。
太阳能被充分应用到世博会的景观设计和公共设施建设的细节中。在园区内，形态各异的太阳能景观灯、太阳能指示牌、太阳能喷泉随处可见。而既能避雨又能发电的太阳能长廊、太阳能停车场和充电站、太阳能分类垃圾桶等也都集体亮相，让游客随时随地体验到太阳能技术给生活带来的新变化。
世博园区从源头环节就体现了节水和回收利用的需求。一方面采用了大量节水设施，包括节水型卫生洁具、节水型绿化灌溉设施等。另一方面，园区内大量采用的透水地面，可以有效减少外排至城市雨水管网的径流污染。而世博中心、演艺中心、主题馆、中国馆等四大永久性场馆和世博轴，都将建设屋面雨水利用系统，雨污水的收集处理率可达到100%，预计可节约自来水100多万m3。
瑞士馆设计以可持续发展理念为核心，充分展现了如何开创性地结合自然和高科技元素。它是一个开放的空间，最外部的幕帏主要由大豆纤维制成，既能发电，又能天然降解。另外，瑞士馆外幕的红色小点，在白天吸收阳光，晚上则将太阳能源转化为电能发出点点闪光，从而达到最大限度节约能源。
6 结语
低碳绿色建筑绝对不是所谓“高新技术”和“节能产品”的堆砌，而是适宜绿色建筑技术的有效集成。设计过程中包括采用计算机的模拟等“高”技术的设计分析方法和对采光、通风、遮阳等“低”技术的高效合理运用。在低碳建筑的设计过程中，我们绝不能迷信和简单复制其他国家的技术，而应因地制宜地结合当地的气候、资源、环境以及使用功能，树立正确的低碳建筑观念和设计目标，在实践中设计出实实在在的、经得起检验的绿色建筑。