試論“雙碳”戰(zhàn)略下綠色建筑的設(shè)計(jì)與發(fā)展趨勢

劉汝超 徐國良 胡國標(biāo)

(中國建筑第七工程局有限公司 廣東 佛山 528000)

國際能源研究中心報告顯示,全球建筑行業(yè)碳排放占總量40%,因此若想實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo),需積極建設(shè)綠色建筑,減少建筑全生命周期的碳排放量?！半p碳”戰(zhàn)略下,科學(xué)設(shè)計(jì)綠色建筑是必然發(fā)展選擇,也是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展的重要舉措。

1 綠色建筑的興起及設(shè)計(jì)

為有效應(yīng)對全球氣候變化、資源能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn),綠色建筑逐漸興起[1]。綠色建筑又可以稱為生態(tài)建筑,其不僅可以為城市人們提供舒適的生活環(huán)境、減少環(huán)境污染,而且其還可以有效降低能源消耗,實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)如今,綠色建筑儼然成為社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[2]。

在對綠色建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時,需遵循3個設(shè)計(jì)依據(jù)和4個設(shè)計(jì)原則。3個設(shè)計(jì)依據(jù):市場依據(jù),掌握市場規(guī)律進(jìn)行需求分析,確定生態(tài)開發(fā)思路研究消費(fèi)心理行為確定生態(tài)項(xiàng)目。資源依據(jù),自然依據(jù)有包括自然景觀和人文景觀,其中自然景觀包括氣候、氣象和地形地貌等。人文景觀包括名勝古跡、觀光農(nóng)業(yè)和社會風(fēng)情等。符合成功設(shè)計(jì)特點(diǎn),即硬質(zhì)項(xiàng)目和軟性項(xiàng)目與場地的對應(yīng)關(guān)系需得當(dāng);集合項(xiàng)目、元素項(xiàng)目和單元項(xiàng)目層次需合理。4個設(shè)計(jì)原則:注重地方性,綠色建筑應(yīng)尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識,并且能夠充分利用鄉(xiāng)土材料和自然資源。保護(hù)與節(jié)約自然資本,指的是用用新技術(shù)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡。以自然為向?qū)?避免大動手筆,只需按照自然脈絡(luò)去略施粉黛。增強(qiáng)人與自然的聯(lián)系,除了人與自然的互動,還要顯露自然體系,提高人們對環(huán)境生態(tài)的保護(hù)意識。

2 “雙碳”戰(zhàn)略下綠色建筑的設(shè)計(jì)方案

2.1 案例介紹

廣州市天河區(qū)冼村項(xiàng)目位于廣州市天河區(qū)冼村街道黃埔大道以南、冼村路以東、獵德大道以西、金穗路以北,屬珠江新城板塊。為滿足綠色建筑發(fā)展需求,廣州市天河區(qū)冼村項(xiàng)目在布局、配套設(shè)施、交通以及公共空間等方面進(jìn)行了整改,意在推進(jìn)冼村改造、改善城市面貌。其中,融資區(qū)305 地塊,總建筑面積28.98萬m2,業(yè)態(tài)含3 棟超高層住宅、2 棟超高層公寓、1棟高層公寓、1棟幼兒園、1棟商業(yè)裙樓、3層地下室。復(fù)建區(qū)306地塊:總建筑面積8.12萬m2,業(yè)態(tài)含2棟超高層住宅、公建配套、3層地下室。

2.2 設(shè)計(jì)過程

2.2.1 節(jié)能

在集中供熱系統(tǒng)中充分地考慮了防凍措施和防過熱措施。具體來說,防凍措施指的是冬季如果屋頂?shù)臏囟鹊陀?℃,則集中供熱系統(tǒng)會自動啟動儲熱部分循環(huán)泵,并實(shí)現(xiàn)熱水箱水和集熱管內(nèi)水的循環(huán),這可以起到良好的防凍作用。防過熱措施指的是夏季如果屋頂溫度過高和散熱器以及板式換熱器等會去除掉多余的熱量。為充分節(jié)約能源,還設(shè)計(jì)了科學(xué)的控制系統(tǒng),即太陽能熱水系統(tǒng)所以對溫度、日照強(qiáng)度等進(jìn)行測量,之后將相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給電動閥以及循環(huán)泵等,以此實(shí)現(xiàn)熱交換控制、防過熱控制和防凍控制等。

2.2.2 節(jié)材

廣州市天河區(qū)冼村項(xiàng)目中的高層建筑以及超高層建筑采用的是大開洞剪力墻體系,降低了結(jié)構(gòu)墻體用量,節(jié)約了許多施工材料。與此同時,該項(xiàng)目使用的是高強(qiáng)度鋼材和高性能混凝土,節(jié)約了許多鋼材和水泥,同時因?yàn)殇摬暮退嗟挠昧坑兴鶞p少,所以也間接地減少了CO2和SO2等有害氣體的排放,這與我國綠色發(fā)展理念是相符的。除此之外,該項(xiàng)目在施工的過程中還實(shí)現(xiàn)了資源再利用,即將施工過程中所產(chǎn)生的廢物,包括廢砂漿、廢混凝土等,轉(zhuǎn)變?yōu)榱丝垢』靥畈牧?。在對室?nèi)進(jìn)行裝修時,不僅使用的施工材料都符合國家施工材料標(biāo)準(zhǔn),而且還是用了大量的綠色材料,這起到了良好的環(huán)保作用。

2.2.3 可持續(xù)

廣州市天河區(qū)冼村項(xiàng)目在對綠色建筑設(shè)計(jì)的過程中,還將可持續(xù)發(fā)展理念貫穿于整個項(xiàng)目工程之中。具體體現(xiàn)為,該項(xiàng)目減少了對不可再生資源的使用,并且結(jié)合了實(shí)際用地情況對綠色建筑進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì),有效地提高了土地資源利用率。此外,該項(xiàng)目所選擇的材料具有可重復(fù)使用性,大大降低了施工材料的消耗。是同時該項(xiàng)目采取了低溫系統(tǒng)加熱的方式,這既可以減少能源消耗,又可以保持建筑內(nèi)部氣溫始終恒定。如圖1所示,為有效降低建筑物白天的空調(diào)負(fù)荷,其采取了蓄冷結(jié)構(gòu),即利用溫度比較低的室外空氣充分冷卻室內(nèi)空氣,并將冷量儲存于蓄冷結(jié)構(gòu)中。白天時關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)可以減少建筑通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱。蓄冷結(jié)構(gòu)所儲存的冷量可以抵消建筑物白天的空調(diào)負(fù)荷。

2.3 設(shè)計(jì)結(jié)果

從布局方面來看,調(diào)整之后的冼村的酒店、商鋪、肉菜市場以及停車位等規(guī)劃的更加合理,冼村人民的幸福感更加強(qiáng)烈。從配套設(shè)施方面來看,冼村增加了幼兒園、小學(xué)、社區(qū)居委會、社區(qū)衛(wèi)生站和托老所等基礎(chǔ)設(shè)施。從交通方面來看,冼村在經(jīng)過整改之后,交通更加方便、車行效率更高,人們停車更加方面。從公共空間方面來看,社區(qū)內(nèi)綠地綠化、休閑活動、人流集散空間比例都有明顯增加,這有效地提升了社區(qū)宜居品質(zhì)。

3 “雙碳”戰(zhàn)略下綠色建筑的發(fā)展趨勢

3.1 新材料的開發(fā)

綠色環(huán)保建筑材料對于環(huán)境保護(hù)、資源能源節(jié)約以及人類健康生活具有重要的意義[3]?！半p碳”戰(zhàn)略下,綠色新型材料將會得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)施工材料具有耗能大、污染嚴(yán)重等特點(diǎn),這與我國全面發(fā)展綠色建筑理念是相悖的。而綠色新型材料卻具有3個較為突出的特點(diǎn),分別是環(huán)境協(xié)調(diào)、舒適性和創(chuàng)新性,因此綠色新型材料必將會受到廣泛的關(guān)注與歡迎。例如:環(huán)?；钚酝猎诰G色新型材料中得到了廣泛的應(yīng)用,其又可以稱為改性無機(jī)粉,是制作綠色新型材料的基礎(chǔ)材料,其與不同性能、不同質(zhì)量的有機(jī)高分子聚合物雜化,可衍生出不同的有機(jī)、無機(jī)雜化材料。如今,環(huán)?；钚酝猎贛CM 片材、板材、皮材及MCS運(yùn)動地板等方面都得到了應(yīng)用,未來可以將環(huán)保活性土應(yīng)用于更多的建筑方面,包括家具以及其它施工材料等。

從節(jié)能新材料的角度來看,節(jié)能材料應(yīng)具有能耗少、可高效利用特點(diǎn)。從節(jié)能新材料材質(zhì)上來看,節(jié)能材料應(yīng)包含非金屬材料、金屬材料、天然材料以及化工材料等。從節(jié)能新材料功能角度來看,其應(yīng)具有緩解能源緊缺、提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的作用。例如:以保溫隔熱復(fù)合墻為例,其所具有的新型材料防水混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗?jié)B、承重和耐腐蝕性的特點(diǎn),相比較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有材料來源廣、工程造價低的特點(diǎn)。此外,粉煤灰及礦渣磚材料、水泥纖維板、節(jié)能門窗、節(jié)能墻體、節(jié)能玻璃等都是節(jié)能性較好的新材料。在“雙碳”戰(zhàn)略下,綠色、節(jié)能的新材料必將會得到廣泛應(yīng)用,并且也必定會有更多企業(yè)著手研究新材料。

3.2 “健康”發(fā)展為核心

為充分落實(shí)中央《健康中國2030規(guī)劃綱要》指示精神,我國必將會推動新時代高質(zhì)量綠色建筑發(fā)展,提升建筑健康性能和健康服務(wù),以此更好滿足人民群眾對美好生活的需要和對健康生活的向往。建筑業(yè)和健康業(yè)進(jìn)行深度融合,既是落實(shí)以人民為中心理念的必然要求,也是以新發(fā)展理念引領(lǐng)建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力。因此,健康建筑產(chǎn)業(yè)將會是新時期建筑行業(yè)的發(fā)展亮點(diǎn)。將綠色建筑轉(zhuǎn)變成健康建筑,不僅可以推動建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,提高人民群眾的健康生活水平,助力“健康中國”落地實(shí)施,而且還能切實(shí)滿足人民群眾的切實(shí)需求。同時,這也將會為建筑行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇和更大的發(fā)展空間,建筑行業(yè)也因此會迎來更高、更快的發(fā)展。

3.3 智能建筑的應(yīng)用

大力推廣綠色建筑的根本目的是節(jié)約能源、改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。而為能夠?qū)Α澳茉础钡氖褂们闆r進(jìn)行有效的監(jiān)控,高新技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)等必然會應(yīng)用于綠色建筑中,以此促使綠色建筑具有一定的“智慧”,即能夠?qū)ㄖO(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時檢測與分析,并能夠?qū)⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)反饋到電腦終端,以便相關(guān)人員及時采取有效措施。

4 結(jié)語

大力推廣綠色建筑,既可以降低能源消耗、提高能源利用率,又可以充分保護(hù)生態(tài)環(huán)境?！半p碳”戰(zhàn)略背景下,必須全面推進(jìn)綠色建筑發(fā)展,順利實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)。