綠色低碳概念下建筑設計的應對策略

文／劉杰 中天建設集團有限公司建筑設計分公司 浙江杭州 310000

引言：

在“十四五”戰略規劃設計中，我國將生態文明建設作為該階段的建設目標，提出了“碳達峰”“碳中和”的相關概念，在該目標下，加強對污染的監管和治理，從源頭上做好低碳綠色建設，成了政府部門和大眾群體的一致共識。在污染行業排名中，建筑行業作為僅次于能源和化工的污染大戶，成為重要的整治對象。因此，無論是從可持續發展角度還是民生建設需求角度來看，做好綠色建筑的升級轉型都很有時代的必要性。

1、綠色建筑概述

1.1 綠色建筑的含義

綠色建筑是遵循因地制宜原則，綜合分析建筑所處環境氣候、文化等因素，采取科學手段來設計、建造的一類 新型建筑，其同時兼顧建筑的安全耐久、環境宜居、資源節約等多類指標性能，以實現人、建筑、自然三者協調發展為建造目標，其本質在于建設舒適、健康的室內環境與保護室外環境不受污染破壞。

1.2 綠色建筑設計意義

在新型城鎮化發展背景下，為緩解城市用地矛盾，高層住宅建筑得到快速發展，建設量穩居第一，成為提高人居環境密度與城市容量的重要舉措。然而，傳統高層住宅建筑在施工、使用期間，對周邊生態環境造成程度不一的污染破壞，且建筑運行能耗較高，違背了可持續發展理念，造成不必要的資源浪費及能源損耗。在這一時代背景下，綠色建筑的發展具有必然性，也是滿足高層住宅建筑內在發展需求的關鍵。例如，從居住體驗角度來看，通過維持室內恒溫條件、改善自然采光通風條件與提高空氣質量，綠色建筑可以向住戶提供更為舒適、健康的居住環境。

2、綠色建筑設計原則

2.1 因地制宜原則

我國幅員遼闊，各區域的氣候條件、環境狀況、經濟發展水平等因素存在明顯差異，設計人員必須遵循因地制宜原則，做好前期的資料收集與現場實地考察等準備工作，結合項目實際情況來樹立綠色建筑設計思路，禁止完全照搬同類項目設計案例，或是過于依賴以往高層住宅建筑的設計經驗，確保所制訂建筑設計方案具備實施條件。

2.2 專業協調性原則

綠色建筑設計是一項綜合性活動，涉及諸多專業領域，還要求設計人員妥善兼顧節約能源、回歸自然、節約資源等設計理念。在這一工程背景下，設計人員務必遵循專業協調原則，將綠色建筑的各方面設計工作視作為一個整體性結構，使綠色建筑的全部功能單元在滿足設計要求、具備較高節能環保屬性的前提下有著完整性特征，著重分析各項功能單元設計方案間造成的相互影響，如綠色建筑選址與布局朝向設計對室內自然采光通風條件造成的影響，以此來消除專業沖突矛盾，避免形成設計紕漏。

2.3 環境保護原則

綠色建筑的建造初衷在于，保護住宅建筑周邊生態環境，最大程度減小住宅建筑施工、使用活動對環境造成的污染破壞系數，使建筑外部與周邊環境相互融合。因而，設計人員應遵循環境保護原則，在選取設計措施與確定建筑布局結構時，充分考慮住宅建筑對周邊環境造成的影響，包括使用節能電器、改善室內自然通風條件、使用綠色建筑材料來控制碳排放量和改善空氣質量。

2.4 應用健康性原則

住戶是高層住宅建筑的使用主體，營造健康、舒適的居住環境是綠色建筑的最終設計目的，設計人員務必遵循應用健康性原則，以滿足業主使用性要求作為綠色建筑的主要設計依據，從改善視覺、味覺、觸覺體驗等多個維度著手，如調整建筑布局朝向來改善室內環境空氣流動情況與提高空氣質量，在遠離房間的建筑部位安裝空調機組等噪聲設備來控制噪聲源。

3、綠色建筑設計理念在建筑設計中的應用現狀分析

3.1 建筑設計中調研工作不夠

具體建筑設計調研工作是開展綠色建筑設計工作的基礎工作，這種調研工作可以為建筑設計提供有效的參考資源，包括常見的建筑環境狀態以及實際的建筑物設計要求等。此間，相關調研部門需要從設計需求的角度分析實際的建筑調研結果，針對其中出現的問題進行具體的分析，并綜合綠色建筑設計的一般要求，優化綠色建筑設計方案。但是實際上，建筑設計中調研工作依舊不夠具體，建筑設計部門往往會根據建筑環境的一般特點，綜合以往的建筑設計案例，進行整體的修正與參考，這樣不僅會丟失綠色建筑設計的細節，也會在建筑運營適應性上存在問題。現代化的綠色建筑設計過程雖然更加智能化、數據化，但是此種智能化或者數據化的基礎依舊為有效的調研數據信息，如果初期的數據調研不細致，就有可能導致綠色建筑設計中的植物培養或者能源消耗控制措施出現問題，后續的數據模型模擬過程也會存在適應性問題。為此，若想優化綠色建筑設計效果，并且提高綠色建筑基礎設施的應用適應性，相關管理部門以及設計人員則需要針對建筑設計開展環境調研工作，總結建筑物施工建設的實際工況條件，選擇合適的角度優化綠色建筑設計方案，這樣才能進一步細化綠色建筑設計要求，促使建筑設計調研工作更加具體。

3.2 綠色建筑設計流程性不強

建筑設計調研工作是綠色建筑設計工作的基礎流程，實際上，建筑設計工作的流程性較為明顯，包含的內容也較多。在綠色建筑設計要求下，工作人員需要依據建筑設計調研結果選擇可能應用的綠色建筑設計措施，并將此類綠色建筑設計措施與實際的建筑設計需求結合起來，將此類建筑設計內容加入到建筑設計流程中。然而，實際的綠色建筑設計流程性并不強，工作人員在選用綠色建筑資源時，往往不能將資源的應用與建筑設計各環節對應起來，導致實際的綠色建筑設計工作存在細節性問題。在布置基礎的綠色建筑服務設施時，此類設施的位置以及相關設備的應用形式應符合綠色建筑設計的一般要求，并且也需要綜合業主的意見和建議，開展個性化的綠色建筑設計流程。但是由于綠色建筑設計流程性不強，實際的建筑設計方案存在適應性問題，導致綠色建筑設計工作不能與實際的建筑設計需求對應起來，進而無法獲得較好的綠色建筑設計效果，實際的綠色環保特性也并不突出。從此角度分析，若要突出綠色建筑設計理念，工作人員除了要做好基本的建筑設計調研工作之外，還應綜合實際的建設設計需求優化綠色建筑設計流程，這樣才能確保綠色建筑設計的有效性。

4、綠色低碳概念下建筑設計的有效應對策略

4.1 合理選擇建筑地址

若想將綠色低碳概念有效落實到建筑工程設計中，首先應該合理選取建筑地址，即應該考慮建筑工程周邊的實際環境，如盡可能選擇土地開闊、陽光充足的位置，因為這類地址更有助于風能和太陽能的開發利用。例如，針對部分冬季陽光照射時間較長的地區，可以采用一些能夠吸收熱量的建筑材料來保持室內的溫度持續升高。由于一些供暖設施在冬季使用時會加速溫室氣體的排放，因此，采用相應的建筑材料可以有效降低供暖設備的使用率，以實現節能減排的目的。另外，因陽光照射較為充足，在設計過程中加大窗戶面積和數量，可以使室內接受到更多的自然光照，降低照明設備的使用率，達到節能省電減排的目的。

4.2 選用節能環保材料

現今，建筑設計過程中很多建筑依舊會使用許多高污染、高消耗的建筑材料，不僅對周邊環境帶來嚴重的污染，而且對人們的生命健康安全同樣帶來嚴重的危害。建筑行業對人們身體健康造成威脅的因素有很多。例如，傳統建筑施工建設時，大多數施工材料存在甲醛超標的問題，會給人們的身體健康帶來嚴重威脅，長期接觸甲醛會使人的呼吸道和皮膚黏膜受到一定的刺激，產生致癌物，同時這些致癌物還存在一定的潛伏期，不容易被發現和察覺。另外，部分混合后的建筑材料會生成如氡氣等污染性物質，對大氣造成污染，破壞生態環境。因此，在綠色低碳設計過程中，必須加強建筑材料的科學選取，加強綠色環保性材料的使用，盡量采用環保材料和無毒害材料，相關人員應該對建筑材料性能以及建筑材料間相互作用后的反應有清晰的了解，同時充分掌握綠色建筑設計的相關要求，將低碳理念有效應用于綠色建筑設計中。應該選用節能環保型的施工材料，來達到建筑工程環保設計的目的。在選擇節能型材料時，可選保溫隔熱材料、新型墻體材料，如使用玻璃棉、聚氨酯、發泡聚苯乙烯等材料，避免使用傳統材料帶來的高能耗問題。其中，新型墻體材料包括板、塊、磚等，如加氣混凝土、摻廢料黏土磚、黏土空心磚等。加氣混凝土屬于一類集承重與絕熱功能為一體的多功能材料，其節能率可高達50%。在節能型材料選擇過程中，不僅要對材料的環保性、節能性、可回收利用性有充分考慮，還應該考慮其經濟性，在確保節能環保的基礎上盡可能降低成本投入，實現企業經濟效益的最大化。

4.3 合理利用建筑空間

建筑空間設計是低碳建筑中的重點、難點內容，只有有效利用建筑空間才可能達到提升利用率的目的。根據以往綠色低碳建筑設計的實際情況，個別設計方案中空間設計通常有不合理的現象，因此應該對其不斷進行優化設計。建筑空間的有效利用，不僅能夠達到延緩建筑使用期限的目的，而且可以降低建筑過程中垃圾的產生，降低能源耗費，達到低碳概念的設計應用。在實際空間設計過程中，首先，建筑設計人員應該結合建筑類型、功能來對空間需求進行合理分析，并以此為依據，確保低碳建筑空間需求的合理性和舒適度，盡可能地降低建筑面積和建筑材料的能源耗費現象，制定完善的空間設計方案。其次，建筑設計人員應該從一些優秀的低碳建筑設計方案中總結相應的空間分布的設計技巧，更進一步優化完善低碳建筑空間設計的整體質量。

4.4 提升可再生能源的有效利用率

綠色低碳概念下建筑設計需要提升對可再生資源的重視度，尤其是對于一些樓層較高的建筑設計，應逐步優化可再生能源的使用形式，提升新材料能源的使用率。首先，構建節能型系統。通常情況下，不同地區建筑消耗的能源也存在一定的差異性，相關設計人員應該遵循因地制宜的建筑原則，結合本地的實際情況和環境特點，優選出符合本地建筑要求的能源方式。例如，東北地區由于冬季氣溫較低，相應的采暖能耗較多，特別是對煤炭的消耗量較大，所以相關建筑設計人員需要提升保溫設計。與此同時，還應該尋找各種可替代的新型可再生能源用于減少碳的排放量。其次，建筑設計人員應該綜合考慮可再生能源的有效利用率，如風能、太陽能、水能等，通過科學合理的有效利用來完成低碳設計，實現自然環境與建筑設計的協同發展。例如，在建筑施工過程中會消耗大量水資源，包含人工飲用水和建設施工用水等，此時可以將綠色低碳概念應用到合理使用工業用水的設計中，設計一個單獨的污水回收裝置，使污染不嚴重的水資源能夠被二次循環再利用。最后，適量添加部分綠色元素。建筑設計人員應該在實際設計過程中提升對綠色原料的有效利用，減少建筑資源的浪費和建筑垃圾的產生。進而確保綠色低碳概念得以有效落實到位。在實際建筑設計時，需要注意遵循與周邊環境協調發展的綠色設計理念，確保建筑施工建設可以與周邊環境相呼應，并且符合人們的居住需求，同時盡可能減少對周邊環境的破壞，達到提升建筑使用舒適度的目的。

4.5 優化照明和通風方面設計

建筑照明時可以利用節能環保型的建筑材料，同時要保證照明的舒適度和柔和度，提升居民的居住體驗。在照明設計過程中可有效利用自然光的作用，尤其是針對光照條件好的建筑物，借助自然光能夠達到降低電能消耗的目的。建筑設計人員應該充分考慮居民的設計需求，選取相應的優質照明設備，此時不僅要確保能源耗費較低，而且還要保證照明設備的實用性、美觀性，并且還應該加強可再生能源的有效利用。例如，利用太陽能轉化為電能，進而來降低能源的消耗。除此之外，通風條件也是建筑綠色低碳設計中的重點，建筑設計人員應該借助自然風能的作用，把自然風與機械通風有效結合起來進行通風結構的設計，讓自然風能夠更好地提升建筑內部環境的舒適度，使建筑周邊無明顯的通風死角及急風速區域存在，科學設計建筑格局借助風能來優化通風設施。除此之外，設計人員還應結合建筑物外形特點有針對性地進行通風設計，進而來有效提升通風設計的合理性。針對高層建筑物的通風可利用兩、三層的玻璃構建雙層圍護結構，中間設置成空氣夾層，進而實現自然通風的效果。

4.6 智能化手段

在建筑物設計中的應用要想深入貫徹建筑物低碳理念的合理化設計，首先就要從建筑物的基礎建設標準出發，使建筑物的設計建設實現從僅供居住到提供良好居住環境的轉變。在實際貫徹綠色低碳概念過程中，面對市場發展過程中提出各種各樣的需求，其整體的設計相對來說都很復雜。為了應對越來越復雜的設計現狀，同時符合低碳化的設計概念，積極運用計算機信息技術，并充分發揮其優勢是十分有必要的。比如，在建筑設計中應用BIM 技術，使設計圖紙和設計方案可以更直接地展現出來，相關設計人員可將仿真的模擬圖型和低碳概念做分析對比，分析研究其與低碳概念是否相符合。另外，建筑項目設計中的電氣設計也是十分重要的內容之一，可以通過計算機技術對相關的電氣設備進行優化，在確保電氣設備運轉周期的前提下，還要對污染物的排放問題進行把控，實現可持續健康發展的建設目標。所以說建筑物的智能化設計方法對于落實低碳概念有著非常重要的作用，相關的設計單位應優先對其給予技術和資金等方面的支持，使低碳概念能夠有效落實到實際建筑施工方案中。

結語：

綜上所述，設計是龍頭，只有在設計開始時就樹立綠色建筑設計的理念，才能為后續的建造和運維打下基礎，才能實現真正的綠色建筑設計、建造。在碳中和、碳達峰目標的引導下，綠色建筑設計將被提出更高要求，堅持設計綠色環保、堅持建造低碳可循環、堅持走建筑業可持續發展道路。