基于低碳理念的綠色建筑設計及施工技術(shù)研究

摘 要：經(jīng)濟全球化背景下，隨著世界生態(tài)文明建設進程的不斷推進，為有效促進碳達峰與碳中和“雙碳”綠色理念的實現(xiàn)，改善城市化與工業(yè)化長久發(fā)展過程中隨之而來的環(huán)境污染以及生態(tài)破壞，基于綠色低碳理念建設而成的綠色建筑已逐漸成為節(jié)約型城市、生態(tài)型城市的重要組成要素。為此，本文將以低碳理念為理論基礎(chǔ)，從推動綠色建筑設計發(fā)展的意義入手，對綠色建筑設計及其施工技術(shù)展開深入的研究。首先簡述了低碳理念的內(nèi)涵，其次分析了綠色建筑設計中融入低碳理念的優(yōu)勢，最后結(jié)合具體工程實例，探究綠色建筑工程設計及其施工技術(shù)的要點，以期為國家實現(xiàn)可持續(xù)綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略，建成綠色建筑提供助力。

關(guān)鍵詞：綠色建筑設計；低碳理念；施工技術(shù)；生態(tài)環(huán)境

1 前言

改革開放以來，由于工業(yè)化與城市化進程的快速推進，使得我國生態(tài)文明建設在發(fā)展過程中受到了極大的破壞。并且隨著近年來全球一體化理念的提出，環(huán)境污染問題、資源損耗問題等生態(tài)問題已成為世界范圍內(nèi)的話題，促使各國建筑領(lǐng)域逐漸從對傳統(tǒng)建筑的研究開始向綠色化、智能化、可持續(xù)發(fā)展低碳建筑的研究進行轉(zhuǎn)型，各國學者就此提出了“綠色建筑”的概念。然而，就目前而言，綠色建筑的概念在我國還是一種較為模糊與字面化的理解，常常與“生態(tài)化建筑”“可持續(xù)建筑”等概念發(fā)生混淆，大部分人一般將其簡單地理解為在建筑建設過程中，利用最新、最先進數(shù)字節(jié)能技術(shù)，采用綠色天然材料進行施工的建筑。對此，一定程度上導致大多數(shù)綠色建筑設計者與施工者只能根據(jù)綠色建筑的表象認知來對建筑施工進行設計，從而造成生態(tài)環(huán)境恢復建設的進程沒有得到有效地推進。為此，為更多地從綠色建筑施工的全生命周期實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，本文將基于低碳理念，對綠色建筑設計及其施工技術(shù)進行研究，分析其應用優(yōu)勢與要點，促進綠色可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)。J/FJZsbTNj/iYgiTtnuGKA==

2綠色建筑理念概述

關(guān)于綠色建筑的定義，雖然不同的學者有不同的解釋，但是從本質(zhì)上來說，其實質(zhì)內(nèi)涵是一致的。本文主要將綠色建筑定義為在建筑施工的全生命周期內(nèi)，能夠最大限度地實現(xiàn)“四節(jié)一保，即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，以及環(huán)境保護”，促進自然資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)境保護以及環(huán)境污染減少，進而為入住居民與使用者提供宜居程度較高，人與自然和諧共生的健康使用空間和使用環(huán)境。從實際來說，也可將其看作是“可持續(xù)發(fā)展建筑”的另一種表達形式[1]。根據(jù)國外綠色建筑施工相關(guān)的實踐表明，目前單純以節(jié)能減排作為施工目的的建筑工程，在實際建設與使用過程中也可能造成資源的浪費與環(huán)境的污染?；诖耍S著可持續(xù)發(fā)展理念與綠色低碳理念的不斷推廣，綠色建筑的流行是必然的。

3基于低碳理念的綠色建筑設計的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)建筑施工相比，將低碳理念融入綠色建筑設計施工具有顯著的優(yōu)勢，具體如下：

3.1節(jié)水節(jié)電

隨著生態(tài)環(huán)境文明建設的不斷推進，作為我國“資源節(jié)約型”“環(huán)境友好型”“低碳環(huán)保型”建筑的重要理論依據(jù)，綠色建筑在建筑領(lǐng)域具有不可忽視的地位[2]。目前，在我國環(huán)保標準中，綠色建筑的具體評價內(nèi)容如表1所示。然而，在實際施工中，建筑的成功建設對水資源與電能源的需求較大，但就現(xiàn)階段而言，大部分的建筑工程項目在實際施工中存在嚴重忽略水電資源合理使用的問題，從而導致大量水電資源的浪費，造成建筑實際施工情況與綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展理念的背離?；诖?，在綠色建筑施工中融入低碳理念，有助于促進水電資源的合理分配使用，提高資1dN9hASjxW4/5E0gdg6F9A==源利用率，同時減少環(huán)境的污染。

3.2節(jié)能

在綠色建筑施工中，墻體施工是建筑外圍施工中重要的核心環(huán)節(jié)，為此，施工人員在進行綠色建筑設計時，應科學地設計墻體施工，從而以實現(xiàn)優(yōu)秀的個隔熱或絕熱效果。目前，綠色建筑的墻體施工通常會采用玻璃棉板、聚氨酯泡沫等新型環(huán)保材料，與其他隔熱材料相比，新型綠色環(huán)保材料不僅能夠有效隔離高熱，還能實現(xiàn)保溫的作用，從而顯著改善建筑內(nèi)部的熱循環(huán)系統(tǒng)，提高綠色建筑的散熱與通風質(zhì)量。

3.3節(jié)地

自改革開放以來，城市化進程的快速推進，使得建筑工程項目的數(shù)量與規(guī)模迅速擴大，進而導致我國土地資源在近幾年來出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象。目前，就實際情況來看，城市建筑的建設空間受到了嚴重的限制，為此，基于低碳理念的綠色建筑已被廣泛應用于建筑設計中[3]。在綠色建筑設計中，節(jié)地主要是指在有效保證綠色面積不變的基礎(chǔ)上，盡可能地減少土地資源的浪費，提高土地的利用率。因此，在進行綠色建筑施工規(guī)劃時，一般可采用多層、高層等建筑結(jié)構(gòu)，或者增大建筑容積、合理利用地下空間等方式實現(xiàn)土地資源的最大利用化。

4基于低碳理念的綠色建筑設計及施工技術(shù)

4.1工程概況

本次研究的建筑項目工程屬于綠色建筑項目，在實際設計施工中，主要以“四節(jié)一?！弊鳛榻ㄖこ添椖吭O計的指導方針，同時結(jié)合項目的發(fā)展特點，采用了合適的綠色低碳技術(shù)進行施工。此次項目的占地總面積約為4.70萬平方米，建筑總面積則約為9.15萬平方米，整體分為三個建筑單體，每個建筑單體有地上9層樓以及地下1層，主要用于辦公、購物、餐飲等功能。在實際施工過程中，采用的綠色建筑施工技術(shù)的具體情況如表2所示。

4.2綠色建筑設計及施工技術(shù)

4.2.1節(jié)地與室外環(huán)境

本次工程的土地規(guī)劃嚴格按照要求進行，附近無大型工廠與倉庫等建筑，有效避免了水體、空氣、噪音等污染源對綠色建筑施工的影響。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，計算得本次綠色建筑項目的容積率約為1.95，而綠化率達到了67%，并且由地下面積的合理開發(fā)與應用，使得地下建筑面積/總建筑面積的比例Rp1=54% [4]。除此之外，在建筑室外環(huán)境的設計上，采用了采光較好、光污染較少，且光學性能極其優(yōu)秀的全明框Low-E玻璃幕墻系統(tǒng)，并且外立面應用了弧形結(jié)構(gòu)，有效控制了建筑周圍的風速。

4.2.2節(jié)能與能源利用

隨著能源的大量消耗以及能源價格的提高，基于低碳理念建設的綠色建筑的節(jié)能系統(tǒng)應具有更高的社會價值與經(jīng)濟效益。為此，本次綠色建筑的技能設計，主要從建筑與維護結(jié)構(gòu)、通風與空調(diào)、供暖、照明以及能量綜合化利用幾個方面進行。其中建筑與維護結(jié)構(gòu)通過利用維護結(jié)構(gòu)體形系數(shù)進行評估，計算公式如下：

S=FO /VO （1）

式中，S表示結(jié)構(gòu)體形系數(shù)，F(xiàn)O表示建筑物與室外空氣接觸的表面積，VO表示表面積所覆蓋的建筑體積。經(jīng)過計算，本次綠色建筑的維護結(jié)構(gòu)體形系數(shù)約為0.11＜0.3，建筑滿足節(jié)能要求。除此之外，建筑的通風、空調(diào)、供暖系統(tǒng)主要采用新技術(shù)與新材料，通過地下室的換熱站將市政提供的高溫熱水轉(zhuǎn)化為50℃-60℃的空調(diào)熱水，同時采用空調(diào)機組或新風機組進行空氣的交換。

4.2.3節(jié)水與水資源利用

在綠色建筑設計與施工過程中，水資源貫穿建筑施工的全壽命周期，是必不可少的建筑資源。本次工程中，建筑施工的水資源主要來源于市政用水，但室外綠化灌溉用水則全部使用雨水，根據(jù)相關(guān)計算，本工程最高日用水量約為450m3/d。基于此，建筑施工中地下一層至四層主要利用城市自來水的壓力直接進行供水，而5層至9層則通過恒壓變頻供水設備進行供水。同時對于污水、雨水等非傳統(tǒng)水資源，首先將其排入獨立污水處理站，處理完成后，可將其用于衛(wèi)生間沖廁、綠化澆灌等，提高水資源的利用率。

4.2.4節(jié)材與材料資源利用

材料是建筑工程展開施工的基礎(chǔ)與前提，為此，基于低碳理念在綠色建筑施工過程中應用綠色環(huán)保材料對于實現(xiàn)節(jié)能減排的目標具有重要意義。本次綠色建筑設計l/atAkdTzBsb6QfKWtNbs5vcyWf6EU/RduT5Vinyu54=與施工中，采用的建筑材料包括鋼筋、混凝土、砌塊、水泥砂漿以及各種綠色環(huán)保施工材料與綠色裝飾材料[5]，與傳統(tǒng)施工材料相比，此類新型環(huán)保材料污染性較低。與此同時，建筑廢料的循環(huán)利用，使得建筑施工的成本得到有效控制，提高了建筑的經(jīng)濟效益。

4.2.5環(huán)境保護施工措施

在綠色建筑工程施工中，基于低碳理念的環(huán)境保護措施主要包括以下幾個方面：一是揚塵治理措施。可通過在施工現(xiàn)場設置圍擋、灑水、設置洗車槽等方式控制揚塵的影響范圍；二是保護土壤措施?？赏ㄟ^填土鞏固、增加綠化分類、回收有害垃圾等措施減少土壤的污染；三是建筑垃圾處理措施。主要通過精準分類回收、回收循環(huán)利用與集中運走等方法降低建筑垃圾對環(huán)境的影響。

4.2.6綠色建筑全周期碳排放量計算

為了解基于低碳理念的綠色建筑設計及施工技術(shù)應用的實際情況，可通過計算綠色建筑全生命周期的碳排放量進行檢驗，具體計算公式如下：

Ptot = Pmanu+Perect+Poccup+Pdewo （2）

式中各項所代表的指標如表3所示。

因此，根據(jù)公式（2）計算得本次綠色建筑工程項目全生命周期的碳排放總量與每階段的排放情況如圖1所示。

由上圖可得，在綠色建筑設計與施工的全生命周期內(nèi)，建筑應用維護階段的碳排量最高，其次是建材生產(chǎn)階段而建筑施工階段與拆除階段碳排量最小，所占比例不足10%。說明基于低碳理念的綠色建筑施工技術(shù)在施工中的應用，能夠有效緩解環(huán)境污染的問題，改善全球變暖危機。

5結(jié)論

綜上所述， 隨著“雙碳”環(huán)保理念的提出，基于低碳理念的綠色建筑已逐漸取代傳統(tǒng)建筑，成為建筑領(lǐng)域施工的主要建筑類型。同時在社會生態(tài)文明建設過程中，低碳理念是指一種貫穿于經(jīng)濟、文化與生活的新型生活方式，具有低耗能、低污染以及低排放的特征，對我國社會與經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻

[1] 王峰. 低碳視域下BIM技術(shù)在綠色建筑設計施工中的應用實踐[J]. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2024（2）：107-109.

[2] 鄭欣. 綠色建筑設計與施工技術(shù)的應用[J]. 磚瓦世界，2021（24）：157-158.

[3] Sun J .Water Supply and Drainage Design for Prefabricated Buildings Under the Green Building Concept[J].Journal of World Architecture，2023，7（3）：

[4] 曾瓊，陳靜，徐劍瓊，等. 綠色環(huán)保低碳節(jié)能技術(shù)在建筑設計中的應用分析[J]. 中國建筑裝飾裝修，2022（1）：88-89.

[5]陳艷莉. 探討綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與應用[J]. 建筑安全，2023，38（7）：22-25.