李莉

（菏澤市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 菏澤 274000）

1 引言

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)能減排、綠色環(huán)保成為各行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。在建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)中同樣需要順應(yīng)時(shí)代變化趨勢(shì)，積極踐行各類低碳、環(huán)保設(shè)計(jì)理念。因此，本文就如何利用低碳設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)思路展開分析。

2 低碳建筑設(shè)計(jì)理念相關(guān)概念

低碳建筑設(shè)計(jì)理念是在城市建筑設(shè)計(jì)中，通過(guò)協(xié)調(diào)建筑物和自然環(huán)境的關(guān)系，控制建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中資源的使用量，降低二氧化碳的排放量。建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，落實(shí)低碳建筑設(shè)計(jì)理念的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)低碳建筑，以及建筑與周圍環(huán)境的和諧相處[1]。

3 建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中低碳建筑設(shè)計(jì)理念的意義

3.1 有利于減少能源消耗

建筑行業(yè)發(fā)展中，建筑物施工建設(shè)、后期使用都會(huì)消耗大量的能源、資源，同時(shí)會(huì)造成較為突出的環(huán)境污染問(wèn)題。建筑物投入使用后，不僅會(huì)產(chǎn)生大量的生活垃圾、廢棄垃圾、工業(yè)垃圾，并且保溫、通風(fēng)、采光都會(huì)產(chǎn)生能源損耗。但在低碳建筑設(shè)計(jì)理念的實(shí)施中，相關(guān)人員可從建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化建筑物的節(jié)能性，并以環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排為方向，優(yōu)化建筑整體設(shè)計(jì)，從多個(gè)角度入手，控制建筑物損耗的能源量與資源量，減少建筑物造成的環(huán)境污染[2]。

3.2 有利于促進(jìn)環(huán)境與建筑的融合

現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，部分設(shè)計(jì)者更為強(qiáng)調(diào)建筑空間的使用功能以及建筑設(shè)計(jì)的美觀性，忽視了建筑與周圍環(huán)境的相互融合，使建筑的建設(shè)破壞了原有自然環(huán)境，甚至?xí)斐奢^多的資源浪費(fèi)?；诘吞冀ㄖO(shè)計(jì)理念，相關(guān)人員應(yīng)以低碳環(huán)保為核心，重視建筑物與環(huán)境的深度融合，協(xié)調(diào)好二者的關(guān)系，減少建筑物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。比如，在對(duì)建筑物進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)時(shí)，可運(yùn)用節(jié)能、環(huán)保型材料，以及各類綠色、節(jié)能技術(shù)，控制建筑物使用、建設(shè)過(guò)程中的碳排放量，使建筑物與周圍生態(tài)系統(tǒng)和諧相處。

4 新時(shí)期建筑低碳規(guī)劃設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析

目前，我國(guó)低碳建筑設(shè)計(jì)理念的實(shí)施尚處于探索階段，低碳設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)手段均處于完善時(shí)期。但國(guó)家及相關(guān)部門已經(jīng)出臺(tái)GB/T 50378—2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、DB13(J)/T 263—2020《被動(dòng)式超低能耗公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色建筑行動(dòng)方案》（國(guó)辦發(fā)〔2013〕1號(hào)）等，對(duì)融入低碳建筑設(shè)計(jì)理念的建筑設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)給出明確規(guī)定。2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》（國(guó)發(fā)〔2016〕74號(hào)），提出“開展超低能耗及近零能耗建筑試點(diǎn)”，2017年住建部發(fā)布《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，提出“積極建設(shè)超低能耗建筑……在具備條件區(qū)域集中、連片建設(shè)低能耗建筑建設(shè)試點(diǎn)”，2021年《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》同樣提出“各地應(yīng)積極開展低能耗建筑、低碳排放等重大項(xiàng)目的示范工作”。

在此背景下，各地建設(shè)低碳環(huán)保型、綠色節(jié)能型建筑的意識(shí)逐漸增加，我國(guó)各地低碳建筑數(shù)量明顯增加。相關(guān)人員基于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、氣候特點(diǎn)，積極建立低能耗建筑技術(shù)體系。同時(shí)提出通過(guò)氣候特征、建筑場(chǎng)地條件，充分利用自然通風(fēng)、太陽(yáng)能資源，以及高效能源設(shè)備，控制建筑使用后供暖、空調(diào)、照明所產(chǎn)生的能耗，建設(shè)低碳建筑。然而從整體來(lái)說(shuō)，建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)低碳建筑時(shí)，過(guò)于強(qiáng)調(diào)建筑建設(shè)階段的技術(shù)節(jié)能，忽視了設(shè)計(jì)時(shí)期的低碳設(shè)計(jì)，使當(dāng)前時(shí)期的多數(shù)建筑物成為利用節(jié)能施工技術(shù)、節(jié)能材料堆砌而成的低碳建筑，但建筑物整體規(guī)劃設(shè)計(jì)與周圍環(huán)境、氣候不適應(yīng)，低碳節(jié)能程度有限。

5 低碳建筑設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用思路

5.1 建筑空間布局

低碳建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，建筑物空間的高效利用可以降低對(duì)建筑面積的需求。在規(guī)劃設(shè)計(jì)低碳建筑群時(shí)，相關(guān)人員在建筑空間布局設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注重建筑空間的充分利用，通過(guò)建筑空間利用率的提升，減少建筑總面積，控制建造階段的能耗。

在合理選址的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)地勘測(cè)分析建筑建設(shè)區(qū)域的氣候條件，通過(guò)建筑空間布局打造微型氣候。然后結(jié)合低碳建筑的技能要求、環(huán)保特性等對(duì)建筑外部空間進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。如栽植適宜生長(zhǎng)的植被、樹木，提升建筑周圍綠色植物的覆蓋率，使其在起到降噪、防塵、遮光作用的同時(shí)，改善建筑外部環(huán)境中的空氣質(zhì)量。樹木與建筑相依相融后，建筑物會(huì)變成天然空氣過(guò)濾器、濕度調(diào)節(jié)器，成為“會(huì)呼吸的房子”，自然地與周圍環(huán)境相處。

結(jié)合建筑建設(shè)區(qū)域的環(huán)境系數(shù)，確定建筑物朝向、體型，然后通過(guò)改變建筑物形體結(jié)構(gòu)的方式有效地利用自然風(fēng)、自然光，從而控制建筑物使用階段的能耗。對(duì)建筑外部空間進(jìn)行布局時(shí)，應(yīng)將低碳建筑設(shè)計(jì)理念，適當(dāng)延伸至建筑外部的公共空間，使其與建筑內(nèi)部空間有效過(guò)渡，營(yíng)造可調(diào)節(jié)建筑周圍環(huán)境的氣候緩沖帶，以此平衡好建筑物與內(nèi)外部環(huán)境的關(guān)系。

5.2 建筑場(chǎng)地設(shè)計(jì)

建筑場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)按照建設(shè)區(qū)域的地形地貌、地質(zhì)條件，因地制宜地設(shè)計(jì)建筑場(chǎng)地。在此過(guò)程中，可以低碳建筑設(shè)計(jì)理念為核心，加強(qiáng)建筑場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)中的資源控制。在建筑場(chǎng)地設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮原始場(chǎng)地的地貌特征，通過(guò)貼合建設(shè)環(huán)境的場(chǎng)地設(shè)計(jì)減少后期建設(shè)中的土石方量，控制土石方工程中的資源使用量，確保建筑場(chǎng)地、建筑物外部空間布局的吻合性。比如，利用場(chǎng)地本身的高差改變建筑物日照間距，以此利用原有的自然資源、場(chǎng)地地形對(duì)建筑物進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)。

5.3 建筑選址

建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，選址是落實(shí)低碳建筑設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)工作，選址的合理性直接影響著建筑物與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，同時(shí)有利于促進(jìn)可再生能源的高效利用。

1）正式規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑物時(shí)，應(yīng)全面地調(diào)查建設(shè)環(huán)境，選擇光照充足、自然風(fēng)能強(qiáng)的地區(qū)。

2）建筑選址時(shí)，還應(yīng)全面分析建筑周圍、建設(shè)區(qū)域的氣候條件，然后結(jié)合建筑建設(shè)區(qū)域周圍環(huán)境系數(shù)，精準(zhǔn)計(jì)算低碳建筑空間設(shè)計(jì)要求，分析建設(shè)低碳建筑的可行性。確定部分場(chǎng)址后，還應(yīng)通過(guò)對(duì)比分析后期建筑使用、建設(shè)后的節(jié)能程度，篩選出最利于低碳建筑設(shè)計(jì)的場(chǎng)地。

3）低碳建筑選址還應(yīng)考慮城市規(guī)劃設(shè)計(jì)。低碳建筑設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下，控制資源的利用率是建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，相關(guān)人員還應(yīng)結(jié)合資源節(jié)約型城市的規(guī)劃方案，分析建筑選址、規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)建筑物與城市規(guī)劃的契合度，以及建筑物建設(shè)、使用后的資源利用情況。

5.4 建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)

建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)中低碳建筑設(shè)計(jì)理念可應(yīng)用在多個(gè)方面，具體包括建筑墻體設(shè)計(jì)、門窗設(shè)計(jì)等。墻體設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合建筑的微氣候特點(diǎn)，選擇低碳環(huán)保的材料，同時(shí)根據(jù)低碳建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將墻體保溫系數(shù)、隔熱系數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，使建筑墻體在防潮、保溫、隔熱的過(guò)程中減少能耗或污染。

1）建筑墻體設(shè)計(jì)中可按照低碳建筑設(shè)計(jì)理念的節(jié)能減排要求設(shè)計(jì)捕風(fēng)墻。比如，設(shè)計(jì)人員將陽(yáng)臺(tái)開口設(shè)計(jì)在建筑物兩側(cè)后，可將擋風(fēng)墻設(shè)計(jì)在建筑兩側(cè)墻體上，讓建筑物通風(fēng)結(jié)構(gòu)呈開口狀，可以有效捕捉自然風(fēng)，使自然風(fēng)經(jīng)陽(yáng)臺(tái)進(jìn)入建筑空間內(nèi)，改善建筑物內(nèi)部的通風(fēng)條件。

2）設(shè)計(jì)人員可通過(guò)設(shè)計(jì)雙層外墻系統(tǒng)突出建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的低碳節(jié)能性。外墻是隔離建筑物內(nèi)外部環(huán)境的分界線，其設(shè)計(jì)效果會(huì)直接改變建筑生態(tài)系統(tǒng)、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。在低碳建筑設(shè)計(jì)理念影響下，外墻設(shè)計(jì)應(yīng)以減少室內(nèi)熱損失、高效利用太陽(yáng)能、滿足自然光照條件、控制室內(nèi)熱輻射為基礎(chǔ)。雙層外墻的熱學(xué)性能良好，使墻體在滿足通風(fēng)需求的同時(shí)，可以將空氣腔中的氣壓從室內(nèi)抽離，然后吸收太陽(yáng)輻射，避免出現(xiàn)熱輻射過(guò)度的情況，為建筑物提供不同的采光、通風(fēng)、熱輻射控制服務(wù)。

3）門窗設(shè)計(jì)中低碳建筑設(shè)計(jì)理念的核心同樣在于綠色節(jié)能材料的使用。相關(guān)人員可基于低碳建筑設(shè)計(jì)理念，選用高保溫性材料，將其填充到窗框間隙內(nèi)。設(shè)計(jì)門窗圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，同樣可應(yīng)用環(huán)保型高保溫性材料，規(guī)范地對(duì)窗戶外側(cè)進(jìn)行保溫處理，同時(shí)填堵相關(guān)部位的縫隙以此增強(qiáng)門窗結(jié)構(gòu)的密封性、保溫性，將低碳建筑設(shè)計(jì)理念落到實(shí)處[3]。

5.5 建筑平面及體型設(shè)計(jì)

建筑體型設(shè)計(jì)中，實(shí)施低碳建筑設(shè)計(jì)理念時(shí)，應(yīng)重視建筑物體型系數(shù)的控制。建筑物體型系數(shù)是指建筑與室外環(huán)境接觸后，其表面積、環(huán)境所包圍面積的比值。一般情況下，建筑物體型系數(shù)越大，建筑物所需的能耗會(huì)增多。因此，為踐行低碳建筑設(shè)計(jì)理念，控制建筑能耗，還應(yīng)通過(guò)建筑體型的合理設(shè)計(jì)，減小建筑物體型系數(shù)。而影響建筑物體型系數(shù)的主要因素包括建筑進(jìn)深、建筑層高、建筑總高度、建筑形狀等，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，轉(zhuǎn)變建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)思路。

如圖1所示，該建筑物在低碳設(shè)計(jì)時(shí)，利用建筑頂層的透光天頂作為建筑物內(nèi)部的自然采光，從而降低因?yàn)槭覂?nèi)照明造成的能源消耗。溫度較高時(shí)，熱風(fēng)經(jīng)過(guò)建筑物周圍的陰涼位置后，會(huì)被冷卻降溫并產(chǎn)生冷氣流，而建筑體型的收分設(shè)計(jì)能夠使冷氣流上升，帶走室內(nèi)熱量。冷氣流到建筑物頂部時(shí)，根據(jù)熱壓促進(jìn)自然通風(fēng)的基本，該建筑物則會(huì)產(chǎn)生良好的自然通風(fēng)效果。

圖1 某低碳建筑的體型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

建筑平面設(shè)計(jì)時(shí)，低碳建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是合理地利用自然通風(fēng)資源，而建筑平面開口設(shè)計(jì)會(huì)直接影響建筑物內(nèi)的風(fēng)環(huán)境。對(duì)于南北朝向的建筑物，開口軸線上的自然風(fēng)較為暢通，可以在室內(nèi)產(chǎn)生穿堂風(fēng)，改善建筑物室內(nèi)通風(fēng)條件。但盡管開口面積大小會(huì)作用于建筑物室內(nèi)自然通風(fēng)效果，但在實(shí)際設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮建筑物出氣口、進(jìn)氣口的面積大小，以此通過(guò)自然通風(fēng)控制建筑能耗，突出建筑設(shè)計(jì)的低碳、環(huán)保功能。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中貫徹落實(shí)低碳建筑設(shè)計(jì)理念，增強(qiáng)建筑物的節(jié)能性。相關(guān)人員應(yīng)將低碳理念滲透在建筑選址、建筑空間布局、建筑主體結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，細(xì)化建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)內(nèi)容，更有效地控制建筑物能耗，減少建筑生命周期內(nèi)的碳排放量。以此提升低碳建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。