實現(xiàn)綠色低碳公共建筑的設(shè)計策略分析

徐澤進

摘要：為實現(xiàn)公共建筑綠色低碳的發(fā)展趨勢，助力2030實現(xiàn)碳達峰、2060碳中和國家戰(zhàn)略發(fā)展目標，本文圍繞綠色建筑的進程及評價體系、零能耗建筑等問題進行探討，分析總結(jié)綠色低碳建筑設(shè)計的相關(guān)策略，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色;低碳;公共建筑;零能耗;設(shè)計策略

引言

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材），保護環(huán)境和減少污染，提供健康適用、高效使用，與自然和諧共生的建筑。為了應(yīng)對環(huán)境問題，世界各國政府、機構(gòu)、建筑學(xué)者相繼提出了“生態(tài)建筑”“綠色建筑”“高性能建筑”“可持續(xù)建筑”“低碳建筑”“正能量建筑”等諸多建筑理念。這些建筑理念是在不同時期和背景下提出的，建立的相應(yīng)體系往往圍繞工程師或建筑師各自的立場展開，各有側(cè)重，但提出的策略存在一定重疊。在當前城市發(fā)展中，綠色低碳建筑已經(jīng)成為極為重要的發(fā)展趨勢之一。

1.低碳理念在公共建筑設(shè)計中的必要性分析

1.1低碳設(shè)計是建筑設(shè)計企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路

低碳綠色理念是目前建筑行業(yè)發(fā)展最重要的指導(dǎo)思想之一，建筑企業(yè)都在積極進行低碳設(shè)計的研究，響應(yīng)國家綠色低碳發(fā)展的號召，提高工程建設(shè)水平。對建筑工程項目來說，設(shè)計是龍頭，是項目最重要的基礎(chǔ)，設(shè)計的質(zhì)量直接影響工程項目的水平。設(shè)計單位應(yīng)順應(yīng)創(chuàng)新趨勢，在設(shè)計階段全過程中融入低碳理念，促進設(shè)計規(guī)劃和方案在后期施工階段發(fā)揮作用，提高企業(yè)發(fā)展的核心競爭力。

1.2在設(shè)計階段引入創(chuàng)新低碳理念可以提高經(jīng)濟效益

目前，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，城市居民的生活質(zhì)量也日益提高，人們開始對居住的生態(tài)、健康、環(huán)保等方面提出要求。在建筑設(shè)計中應(yīng)用新材料和新技術(shù)，進行綠色、節(jié)能設(shè)計，貫徹低碳理念，將更高標準的創(chuàng)新型項目推向市場，吸引更多消費者，可以大大提高企業(yè)的經(jīng)濟效益[1]。

2.低碳設(shè)計的基本要求和原則

2.1優(yōu)化能源組合

在基于低碳理念進行設(shè)計時，需要保證公共建筑的低碳環(huán)保，合理使用光伏、風(fēng)能等新型綠色能源。經(jīng)過對能源的優(yōu)化組合，控制建筑項目的整體碳排放量，降低污染，減少對自然環(huán)境的影響。

2.2能源節(jié)約

在引入綠色能源的同時，還需要考慮能源的節(jié)約問題?？梢詫w溫度設(shè)計作為低碳設(shè)計的重點，設(shè)計師綜合考慮建筑的通風(fēng)及保溫性能，基于低碳理念，利用自然風(fēng)及太陽光，實現(xiàn)內(nèi)部溫度的調(diào)控。同時，應(yīng)盡可能使用新型節(jié)能環(huán)保建材，降低建筑在后期使用時能源的消耗，達到節(jié)能效果。

2.3健康環(huán)保

在選擇建筑材料時，需遵循綠色環(huán)保的要求，盡可能選擇天然材料。同時，設(shè)計師要熟悉建材的特性和功能，避免有害材料的使用;即使是某些天然物質(zhì)，使用前也必須經(jīng)過專業(yè)處理，質(zhì)量等方面要符合國家檢測標準。

3.綠色公共建筑設(shè)計在實際建筑中的運用

3.1在選址上進行規(guī)劃與設(shè)計

為了確保設(shè)計的公共建筑符合受眾群體購買需求，需要在設(shè)計前引進綠色開發(fā)理念，對公共建筑的建設(shè)進行選址優(yōu)化。在此過程中，良好條件下的居住環(huán)境能夠直接體現(xiàn)建筑開發(fā)以及竣工后投入市場中的實際價值。進行選址時，應(yīng)綜合考慮建筑在市場內(nèi)的地理位置與當?shù)氐沫h(huán)境特征。基于地理位置層面分析，現(xiàn)代化市場內(nèi)可適用于公共建筑的土地資源相對較少，為了確保開發(fā)的建筑在地理位置上符合或滿足民生需求，可以采用對老舊建筑進行改造的方式，進行社會現(xiàn)有土地資源的合理化開發(fā)與使用。老舊建筑自身結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，且老舊建筑的地點符合群體生活與出行需求。完成對公共建筑開發(fā)地點的選擇后，需要在一段時間內(nèi)對選擇地區(qū)氣候環(huán)境變化進行監(jiān)測，分析選擇的建設(shè)地址是否符合社會群體的居住需要。為了此過程滿足建筑建設(shè)中綠色理念的融入，需要在進行結(jié)構(gòu)改造或開發(fā)新建筑時，確保設(shè)計不會對該地區(qū)的現(xiàn)有生態(tài)結(jié)構(gòu)與自然環(huán)境平衡造成破壞，伐樹取地的開發(fā)方式和填砂造地的設(shè)計行為均與綠色化建筑設(shè)計理念呈違背狀態(tài)。為了確保設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)在投入使用后具有安全性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，選址時應(yīng)盡量避開古河道等類似環(huán)境。

3.2建筑節(jié)能設(shè)計

有關(guān)學(xué)者統(tǒng)計，人類最佳居住高度應(yīng)小于20m。但由于我國不斷增長的人口與緊張的土地資源，為確保建筑密度，只能做出低層建筑向高層建筑的轉(zhuǎn)變。與此同時，也產(chǎn)生了空氣質(zhì)量差等不利于人類生活的因素出現(xiàn)。所以，為提高人類生活的舒適度，通常會采用環(huán)境綠化等一些節(jié)能措施對居住環(huán)境進行改善。采用自然光與太陽能，雖然現(xiàn)代照明給人類生活帶來了巨大便利，但對久居室內(nèi)的人類來說，更樂于享受自然光。比起室內(nèi)舒適的環(huán)境，他們也更愿意享受自然的清香。因此，在公共建筑設(shè)計中，設(shè)計師要首先考慮到自然光照的影響，盡量滿足自然光與人造光的和諧?？梢越Y(jié)合太陽能對其進行設(shè)計，有效融合人與自然的關(guān)系，減少傳統(tǒng)燃料帶來的空氣污染[3]?？梢酝ㄟ^參考《建筑采光設(shè)計標準》對不同材料的光學(xué)性能進行分析，也可通過設(shè)置采光井的方式對其進行設(shè)計。爭取自然通風(fēng)，自然通風(fēng)對公共建筑來說十分重要，設(shè)計師在對其進行規(guī)劃時，要根據(jù)人類在不同季節(jié)的不同要求為基礎(chǔ)，合理規(guī)劃自然風(fēng)的使用。此外，在具體的建筑設(shè)計中，還要考慮到室外風(fēng)速對人行區(qū)域風(fēng)環(huán)境舒適程度的影響。通常采用PHOENICS2012對室外風(fēng)環(huán)境進行分析。例如，在某項目中檢測到的建筑周邊風(fēng)速基本在0m/s～3.75m/s之間，小于規(guī)定的5m/s，就比較符合行人對舒適度的要求。只需將建筑前后壓差控制到2pa以上，就能維持夏季室內(nèi)的良好自然通風(fēng)。具體表現(xiàn)在，盡量降低空調(diào)的使用頻率，保證建筑在冬季時少受冬季風(fēng)的影響，利用自然通風(fēng)來帶動室內(nèi)空氣流動，減少空氣病菌污染。目前，許多建筑在設(shè)計陽臺時會采用挑出式設(shè)計，這種設(shè)計方式有效降低了室內(nèi)的能源消耗率，使建筑內(nèi)部達到了生態(tài)平衡。同時，要注意節(jié)能窗的安裝以及雨水利用狀況，設(shè)置相應(yīng)的雨水系統(tǒng)，合理利用水資源，對其進行回收以減少浪費，回收的水資源可用于消防、路面噴灑以及沖洗廁所等。

3.3基于低碳設(shè)計，增大空間利用率

人們對公共建筑空間有不同的需求，為了減少碳排放和環(huán)境污染，設(shè)計師在設(shè)計過程中必須考慮不同功能空間的不同需求。具體建造中，首先要以設(shè)計為導(dǎo)向，注重建筑空間的安全性和舒適性，其次要控制工程項目的整體造價。采取合理方式提高建筑空間利用效率是提高經(jīng)濟效益的重要途徑。在人口密集、可用地相對較少的地區(qū)，通過靈活設(shè)計不同的建筑空間，可以解決這一問題。

3.4科學(xué)使用綠色能源

現(xiàn)代低碳建筑設(shè)計應(yīng)充分利用當?shù)乜稍偕Y源，結(jié)合自然地理條件，科學(xué)選擇節(jié)能體系，合理利用能源。設(shè)計師要考慮到建筑的保溫性，積極探索在建筑供暖過程中使用新能源的可能性，進而降低能耗，控制環(huán)境污染和二氧化碳排放。在建筑設(shè)計的各個方面，科學(xué)利用可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，高效利用清潔可再生的太陽能、風(fēng)能等，實施建筑低能耗工程，在保護環(huán)境的同時，提高公共建筑設(shè)計的整體水平。

4.結(jié)束語

在建筑業(yè)中，節(jié)能減碳是實現(xiàn)中國碳達峰、碳中和目標的“關(guān)鍵一環(huán)”。技術(shù)創(chuàng)新是根本，建筑設(shè)計是引導(dǎo)建筑用能行為的關(guān)鍵，是減碳的基因。零能耗建筑是實現(xiàn)低能耗和低碳排放的關(guān)鍵一步，據(jù)推測，零能耗建筑是碳中和背景下未來建筑的發(fā)展趨勢之一。在公共建筑設(shè)計中建筑師應(yīng)盡可能考慮具有氣候適應(yīng)性的被動式設(shè)計策略，例如采取遮陽、通風(fēng)等簡單有效的設(shè)計手段;要根據(jù)項目定位、需求，合理采取系統(tǒng)性的綠色低碳措施;建筑師要擔(dān)起在建筑與環(huán)境設(shè)計上進行綠色創(chuàng)新的責(zé)任，推動我國建筑行業(yè)朝向低碳化發(fā)展。

5.參考文獻

[1]田嬌，高靜文.國內(nèi)外綠色建筑評價標準對比分析研究[J].城市建筑，2019（32）：45-49.

[2]徐茂華，李曉雯.綠色發(fā)展理念的五個向度及現(xiàn)實價值[J].重慶社會科學(xué)，2018（8）：74-82.

[3]魏煜.低碳概念下建筑設(shè)計應(yīng)對策略分析[J].城市建筑，2015（33）：48.

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