低碳設計理念在住宅建筑設計中的應用
——以品位居項目為例

司文文，柴玉萍

（1.云南奕輝建筑設計有限公司，昆明 650299；2.云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，昆明 650299）

1 項目概況

品位居項目位于大理市祥云縣龍鳳街南側，總建筑面積為125 706.89 m2，建筑密度為27.59%、綠地率為30.01%，總戶數(shù)為570戶。本項目擬定沿龍鳳街建造A1、A2兩棟27F底商高層住宅建筑，沿古樓南街南延段建造B1、B2兩棟高層17F底商住宅建筑和C1~C3總計3棟底商多層住宅建筑，以主入口為起始點，沿景觀軸從北到南依次建造A6棟二類高層住宅建筑、D1~D2多層住宅建筑、E1~E5多層住宅建筑，并在景觀軸北側、A1~A2建筑間隔處建造A3與A5棟高層住宅建筑，最終效果如圖1所示。

圖1 品位居項目夜景鳥瞰圖

2 低碳設計原則

2.1 生態(tài)原則

提出低碳建筑理念的初衷目的在于，減小建筑建造、使用活動對生態(tài)環(huán)境造成的污染破壞，通過減少碳排放量來緩解或徹底解決溫室效應、生態(tài)物種滅絕、海洋酸化等多項環(huán)境問題。因此，為發(fā)揮出低碳建筑應用價值，設計師必須遵循生態(tài)原則，著重考慮所選設計措施與選用建筑材料對生態(tài)環(huán)境造成的影響。例如，在材料選用方面，早期建筑使用到大量水泥材料，每生產(chǎn)1 t水泥熟料會排放1 t左右的二氧化碳，碳排放量較高，因而可選用硅鋁基類水泥材料作為替代品，由粉煤灰、冶金渣等工業(yè)廢棄物進行二次加工制成，既可以減少碳排放量，同時，還可以實現(xiàn)對廢棄材料的再生利用，取得理想經(jīng)濟、環(huán)境效益。

2.2 無公害原則

為保護生態(tài)環(huán)境和工程現(xiàn)場人員與住戶的身體健康安全，在選材環(huán)節(jié)，設計師理應遵循無公害原則，禁止選用含有甲苯、甲苯二異氰酸酯、VOC揮發(fā)性有機化合物、甲醛等有毒有害物質(zhì)的建筑材料，提前收集相關資料，掌握各類建筑材料的組分含量，優(yōu)先選擇無毒無害的天然材料與綠色建筑材料。必要情況下，可使用少量有害物質(zhì)含量不超標的傳統(tǒng)建筑材料[1]。

2.3 節(jié)能原則

從住宅建筑設計角度來看，節(jié)能是實現(xiàn)低碳減排目標的重要手段，通過縮短建筑照明、暖通等系統(tǒng)的運行時間與降低運行能耗，可以明顯減少二氧化碳排放量，表明節(jié)能、低碳減排二者有著十分緊密的內(nèi)在聯(lián)系。因此，設計師需要嚴格遵循節(jié)能原則，以提高建筑節(jié)能屬性作為出發(fā)點，結合實際情況來采取自然導光、自然通風換氣等方面的節(jié)能措施，由此來打造新一代的低碳節(jié)能建筑。

3 低碳設計理念在住宅建筑設計中的應用

3.1 充分利用自然資源

在早期住宅建筑工程中，缺乏可再生能源利用意識，選擇在建筑內(nèi)部安裝大量的機械設備，長時間運行建筑照明、空調(diào)通風等系統(tǒng)，由此產(chǎn)生高昂的建筑使用成本和運行能耗。對此，設計師需要充分利用周邊生態(tài)環(huán)境中的太陽能、風能等可再生能源，從建筑布局朝向、構造優(yōu)化等方面著手來改善建筑物的自然采光與自然通風條件。通過自然采光來縮短照明系統(tǒng)運行時間、減小照明燈具開啟數(shù)量，通過自然通風來維持室內(nèi)溫度和改善空氣質(zhì)量、減少機械通風量與空調(diào)冷負荷量。其中，在自然采光設計方面，可采取在建筑屋頂設置采光天窗、安裝光電玻璃幕墻、安裝光導系統(tǒng)把光線折射至中庭等無法直接采光的空間、建筑外墻部位設置多處豎直采光窗和觀景窗等措施。而在自然通風設計方面，則采取保持建筑南立面與主導風向銳角狀態(tài)、按照高低錯落或是前低后高形式布置多棟建筑、在建筑中心部位設中庭空間與外側廊道、在建筑外墻上開設若干進風口與出風口等措施，主要借助室內(nèi)外風壓差來吹入室外新鮮冷空氣，排出室內(nèi)渾濁空氣[2]。

3.2 建筑外立面設計

外立面是住宅建筑結構體系的重要組成部分，外立面造型直接影響建筑物整體節(jié)能屬性與碳排放量，其重要性不言而喻。在早期住宅建筑工程中，普遍存在過度追求建筑造型新穎性與美觀度的問題，在外立面造型上使用大量的裝飾性材料，并采取設計曲折形狀墻體等措施，明顯增加了工程造價成本、資源耗用量，違背了低碳設計理念。因此，設計師需要將低碳設計理念融入外立面設計體系當中，在保證建筑物造型美觀的前提下，盡可量簡化外立面造型，以此來減少施工材料用量和碳排放量。在本項目中，做到對建筑造型美觀度與節(jié)能減排效果的兼顧，一方面，采取“過渡、虛實”設計手法，強調(diào)于形式追隨功能，在建筑立面上使用明快且清晰的塊面進行幾何構圖，并對建筑陽臺、入口、檐部等細部構造進行優(yōu)化調(diào)整，由此形成特色鮮明建筑風格。另一方面，整體呈現(xiàn)的建筑外立面造型較為簡潔，未添加過于煩瑣的裝飾性元素，并在建筑入口處栽植綠化植物起到遮陽、阻擋冷空氣灌入室內(nèi)的作用，節(jié)能減排效果十分顯著，如圖2所示。

圖2 品位居項目13F住宅建筑透視圖

3.3 增加室外綠化面積

綠化覆蓋率是評價低碳建筑的一項重要指標。隨著綠化覆蓋率的增加，在綠化植物生長期間持續(xù)吸收二氧化碳與釋放氧氣，從而將住宅建筑的實際碳排放量控制在較低程度，并起到改善生活環(huán)境、滿足住戶精神審美需求、強化生態(tài)環(huán)境自凈能力與改善空氣質(zhì)量等額外作用。為實現(xiàn)這一目的，設計師可選擇從室外綠化、室內(nèi)綠化兩方面著手，室內(nèi)綠化是利用建筑室內(nèi)邊角空間來放置綠化盆栽、在中庭空間營造綠化景觀作為配色點綴，室外綠化是在建筑屋頂部位打造綠化屋頂、在建筑外墻上栽植爬山虎等攀爬類植物、在小區(qū)內(nèi)規(guī)劃中心景觀區(qū)、利用小區(qū)內(nèi)部道路兩側空間栽植喬灌木植物[3]。

在本項目中，選擇在A5棟與A6棟建筑的間隔區(qū)域內(nèi)規(guī)劃中心景觀區(qū)，在各棟住宅建筑外圍道路內(nèi)側栽植喬灌木植物，在D2棟建筑西側和E6棟建筑東側規(guī)劃小型景觀區(qū)域，在毗鄰古樓南街南延段處設置若干行道樹，在小區(qū)出入口擺放綠化盆栽，充分利用剩余可用空間，設計效果如圖3所示。

圖3 品位居項目鳥瞰圖

3.4 公共服務設施設計

近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，住戶對娛樂、交通出行等方面的需求也在不斷加大，但早期建成的住宅建筑普遍存在服務設施種類不全、設施數(shù)量較少的問題，無法滿足住戶的多元化需求，且實際服務人數(shù)有限，限制了實際居住質(zhì)量的進一步提高。對此，在本項目中，擬定在小區(qū)內(nèi)修建涵蓋老年人服務設施、充電樁、物管用房、社區(qū)文化中心、體育活動場所與垃圾收集點在內(nèi)的多座公共服務設施，如圖4所示。這既可以滿足住戶的實際需求、提高居住質(zhì)量，同時，還將取得顯著的低碳減排效果。例如，在小區(qū)內(nèi)建設若干數(shù)量的充電樁，滿足新能源汽車的出行需求，積極響應低碳出行號召，還可以杜絕住戶私下拉線充電等不規(guī)范行為，保障小區(qū)住戶的安全、便捷用電。

圖4 品位居項目總平面規(guī)劃圖

4 結語

綜上所述，在全新時代背景下，隨著發(fā)展低碳經(jīng)濟、建設環(huán)境友好型社會等戰(zhàn)略號召的提出，低碳建筑被業(yè)界視為我國建筑業(yè)的必然發(fā)展趨勢。建筑企業(yè)務必提高對低碳住宅建筑的關注程度，了解低碳設計理念，推動低碳設計理念與傳統(tǒng)住宅建筑設計體系的深度融合，從而為低碳住宅建筑的建造質(zhì)量提供設計保障。