吴广惠

（靖远煤业工程勘察设计有限公司，甘肃 白银 730913）

低碳概念实际上要求在生产生活中能够尽可能使用可再生能源，减少对不可再生资源的依赖，同时应积极合理应用清洁能源，以此减少对环境的污染，总体而言属于较为全新的生活理念。实现煤矿行业的稳定发展，积极将矿山建筑设计与低碳概念融合是建筑企业面对的重要问题。为此，在建设设计中对低碳理念合理运用、积极应对，还需建筑企业能够结合实际发展需求以及现状探讨科学的应用策略，保证矿山建筑设计的合理可行性。

1 低碳设计的概念以及原则

（1）低碳矿山建筑设计基本概念。在矿山行业良好健康发展中，利用新技术、新工艺，通过不断创新及转型等方法，可有效实现矿山产业的健康可持续发展。低碳设计能有效的减少能源消耗实现节能减排的效果。所谓低碳设计是在矿山建筑设计中综合考虑建筑建设需求与标准多方面因素并将先进的节能减排技术以及绿色环保施工材料、设备、施工技术等合理应用，从而减少对能源资源的损耗，并在降低建筑三废排放量的基础上实现对生态环境的保护[1]。这就要求矿山建筑设计专业人员在设计工作中不仅需要考虑建筑立面形式以及基本使用功能等，还需要充分考虑设计中建筑节能减耗的作用以及效果，不断设计并建设出高收益、低能耗的绿色矿山工程。

（2）低碳概念下矿山矿山建筑设计原则。①与整体设计相协调的原则。低碳概念下对矿山建筑进行设计时，应对当地特色文化内涵进行分析研究，在掌握文化特色的基础上了解不同建筑类型的特点，并在设计中融入当地文化特征以及建筑特点。与此同时选择应用与建筑相符的新型能源材料或节能技术等，在满足建筑建设的美感，融合绿色低碳环保的建设要求下，对矿山工程应具备的功能以及发挥的作用不断完善，提升矿山建筑设计品质，保障矿山建筑设计建设质量。②节约能源资源消耗。节约资源能源的消耗是矿山矿山建筑设计对低碳理念应用融合的重要体现，而这也是低碳概念下矿山建筑设计应遵循的另一原则。因此在设计过程中应能综合多种技术最大程度减少矿山工程对环境的影响和污染，同时通过设计对多种资源能源等进行综合，遵循节能低碳的原则提升资源利用效率，以此达到低碳环保要求。在矿山行业，这显得尤为重要。③安全舒适。矿山行业，安全是非常重要的命题，不容疏忽。在低碳概念下矿山矿山建筑设计不仅需要提升对资源能源的利用率，减少环境污染等，更应在低碳设计中坚持建筑安全舒适的基本原则，将建筑质量安全以及安逸舒适作为矿山建筑设计的主要标准。

2 低碳概念下矿山建筑设计面临的问题分析

（1）矿山建筑设计中绿色环保材料的应用效果偏低。造成绿色环保材料应用效率偏低的重要原因则是进行矿山工程设计的工作人员自身素质较低，设计水平不足，在设计实践过程中对低碳理念的践行和应用不到位等[2]。主要体现为部分矿山建筑设计工作人员对绿色环保建筑材料的认识不足，不能掌握了解其功能特点以及具体的应用价值和标准等。与此同时，在绿色环保材料选择过程中存在随意性，并未对矿山工程功能需求、用途以及建设标准等方面综合分析研究与之对应的绿色环保材料，而是随机应用选择相关但与矿山建筑设计需求不符的绿色环保材料，从而导致材料利用率偏低，整体作用难以有效发挥。

（2）建筑保温以及形状的设计科学合理性不足。造成低碳概念下矿山建筑设计效果不显著的另一重要问题则是对建筑保温、建筑形状在设计时明显缺乏科学合理性，导致建筑能耗过多等问题尚未完善解决。造成这一设计现象的原因集中于两方面，一是部分矿山建筑设计人员缺乏对低碳理念基本概念的深入理解，对低碳概念下矿山建筑设计的原则不清晰明确，尤其是未结合当前建筑发展要求以及节能环保要求等进行针对化设计，从而使得建筑形状、保温设计水平偏低。二是低碳要求下，相关矿山建筑设计人员对建筑形状、保温设计的经济型、可行性考虑缺乏全面性，难以实现预期设计效果和作用。

3 低碳概念下矿山建筑设计的应用策略

（1）科学选择建筑材料。建筑材料是矿山工程施工中产生能源以及污染的常见原因，并且大部分建筑材料对环境会造成不同程度的污染。针对此在矿山建筑设计中应结合矿山工程要求尽量多选择合理的工业化成品以及循环可利用的建筑材料。避免应用能源含量较高的材料，以此有效降低并科学控制矿山工程二氧化碳排放量。另外加强对新材料的应用，但在实际设计以及应用时应以材料的源生态性以及地域性为基础，在实现节能减排的基础上降低施工建设成本。

（2）围护结构墙体设计合理优化。对围护结构墙体设计合理优化能够提升矿山工程的保温效果，设计过程中应注意以下几点：其一，外墙是维护结构的重要组成部分，通常建筑围护结构多以填充材料为主，应坚持加强荷载、提升保温、隔热的原则进行设计并选择高效且质量较轻的保温材料。在寒冷地区材料层次布置的差异会影响整体保温效果，而将保温设置在外侧能够有效防止墙体内产生冷凝水。其二避免高层建筑围护墙体设计应用轻质保温材料。主要是轻质保温材料在应用后存在明显的不足，不仅整体抗震能力差，具有松散性且外部承重能力偏低等。同时这一复合墙墙体内由于受到框架梁拉等嵌入容易产生冷桥等问题，影响整体保温隔热效果。其三，重视应用性价比良好的保温材料，以先进保温技术做支撑。对保温层合理设计并且明确建筑保温设计方案。尤其在设计过程中应对低碳概念合理应用，对保温设计相关内容合理细化，强化保温效果的同时实现低碳目标。其四，在建筑墙体保温设计工作中融入低碳概念，相关设计人员可结合实践效果对建筑形状进行改变，合理应用自然可再生能源资源提升低碳设计价值。如通过对矿山建筑设计合理的体形和平面形式能够促进室内空气畅通性，以此减少传统供暖或制冷方式对耗费的能源以及污染等，对低碳建筑理念有效落实。

（3）积极践行绿色矿山建筑设计理念。绿色矿山建筑设计理论不仅体现了节能减排环保的建筑要求，同时体现了低碳设计概念。在对低碳以及绿色矿山建筑设计理念进行落实实践时，可围绕建筑区域绿化水平与设计工作展开，即对建筑区域内植物景观的合理设计应用。一方面通过设计植物景观能够使其产生良好的光合作用，对建筑应用中产生的二氧化碳进行吸收，以此减少碳排放量，对空气环境等进行净化。另一方面设计合理的植物景观能够提升建筑的美观度，并通过植物景具有的防尘、遮阳以及净化水体等作用实现节能减排效果，体现低碳概念。

（4）重视建筑位置以及朝向选择设计。建筑位置的设计与选择首先应考虑其对城市环境的影响。日照不仅有益于人体健康，同时有利于提升建筑节能低碳效果，但若是建筑容积率偏高则难以满足日照需求。因此在对建筑位置进行设计选择适应结合日照原理，对建筑走向和朝向进行确定，确保不同建筑能够尽可能接收更多太阳能。由于受到朝向与季节的影响，建筑物获得太阳辐射热能量不同，并存在一定热损失。与夏季相比，冬季冬至前后太阳高度角相对偏低，而获得的太阳光线面积更多。因此对建筑方位进行确定时应注重对环境实际情况的考虑，即根据太阳高度角制定出日影响图后，分析明确建筑在冬季的日照时间，进而对建筑进行设计时应保证南向开窗面积更大，使夏季获得光线面积少于冬季。同时以获得充足采光条件为基础，尽可能减少北向与东向窗朝向，使建筑热损失量减少，保证室内温度环境舒适度。

（5）综合利用可再生能源。对可再生能源综合利用，并将可再生能源技术与建筑有机结合，能够实现建筑一体化设计，促使多功能建筑合理形成，从而利用可再生能源满足矿山工程使用功能和作用，提升节能减排效果，落实低碳概念。其中光伏建筑一体化、风能建筑一体化得到了广泛的应用，并发挥了良好效果。其中太阳能在矿山建筑设计中应用更为常见，并且更适合矿山建筑设计施工中。在矿山建筑设计中应用太阳能则是通过对太阳能量进行收集并转化，并在制冷与空调技术中合理应用。太阳能热水器、太阳能除湿式制冷器是通过太阳能集热器对太阳能进行利用的主要方式。在矿山建筑设计中应用太阳能集热器时，为了提升对太阳能资源的利用率，应根据日照特点以及其获得太阳热量的效率对集热器朝向进行调整，尽可能获得更多热量，以此减少对其他污染较大能源的应用。

4 总结

总而言之在当前建筑可持续发展要求背景下将低碳概念融入矿山建筑设计中不仅对提升煤矿行业的经济、生态环境以及社会等综合效益产生着重要作用，更能发挥矿山工程设计使用功能，满足各群体对建筑的基本需求，实现绿色建筑建设目标。但在矿山建筑设计中对低碳概念应用时，需要相关设计人员能够把握低碳概念发展方向与具体内涵，在明确低碳矿山建筑设计原则的基础上针对低碳矿山建筑设计存在的问题选择应用合理的应对措施与方法，通过选择合理的建筑环保材料、加强对可再生能源的综合应用设计、坚持绿色环保理念等方式提升低碳矿山建筑设计水平，不断降低建筑在施工、使用过程中对环境造成的污染和危害。