建筑设计在绿色建造低碳发展中的探析
时间：2023-01-17 09:55:09 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
朱 磊
(山西建筑工程集团有限公司设计院 太原 030000)
建筑部门终端碳排放比重大,涉及部门机构环节多(见图2),建筑保有量及老破小存量大,精准管理较为困难,为实现双碳目标,城市和乡村建设都将是一个很好地发展机遇。在往后的建设中,讲重点合理控制建筑规模,杜绝大拆大建,推进既有建筑节能更新改造强化建筑绿色化、工业化。主推先进技术和新型装备,加快发展超低能耗、近零能耗建筑。鼓励建筑垃圾再利用,扶持发展装配式建筑和绿色建材,构建绿色循环产业体系,建设资源型社会。在建筑全生命周期中,充分发挥绿色的理念,通过工业化、信息化等方式,使用当地环保建材,应用先进技术标准和工艺,进一步提升质量,提高劳动生产,节约资源、保护环境,生产绿色建筑产品并保障建造过程绿色,以此推动建筑业持续健康发展的工程建设活动。
绿色设计,考虑在建筑的全生周期内,满足现在生产及未来使用中,满足可能存在的环境属性变化,同时又可以满足建筑所应有的使用性能、建筑寿命和改造所涉及的一系列问题,将建筑与自然、社会、经济、科技统一,可持续协调发展,保护和加强环境系统的生产和更新能力,在不影响人类未来生态系统的涵容能力,不影响当代人的生活品质提高,不影响社会发展的福祉,从而转变设计发展理念,探索更高标准、更舒适、更适宜的城市建设模式。
1.1 绿色设计体系构建
工程建设项目设计绿色水平体系的构建,需要梳理国内外工程建设领域绿色设计的标准,调研目前建设领域绿色设计相关应用情况,需要统一协调建筑全生命周期,对整个项目绿色设计体系进行可行性研究,并建立适合当地地域特色的可持续发展绿色体系,从而统一归纳整理,以实现建筑设计的安全耐久、健康舒服、生活便利、节约资源、环境宜居,为绿色建造打好基础［1］。
1.2 绿色建筑设计的原则
(1)系统和合理性功能设计原则。绿色建筑设计,对设计师的综合能力是一项考验,设计要结合使用功能,发展多样化的建筑空间组合,合理利用及预留建设条件,满足现在生活的需要,以及随着生活需求变化增长、精神文明建设所需扩大建设的情况,要做到空间组织合理、疏密有致。风格、形式、形态在绿色设计时,不仅要形成建筑独特的风格和景观形象,更重要的是满足人们活动行为及心里的需求,充分利用原有的地形、地貌的变化,将自然景观和人工景观进行有机的布置和组合,营造线性流动的建筑景观空间序列。
(2)整体和充分性环境设计原则。在建筑环境设计中,不仅要凸显建筑在环境中的地位作用,还要利用建筑营造适宜的空间环境,将建筑的空间、尺度、比例、质感与环境的色彩、虚实、形体、视线相协调,做到环境优美、合理分区,配置齐备的各类景观节点,在建筑外部要强调与周边环境相融合,动静互补,以人为本,才能达到环境与建筑的统一。同时要从思想上树立绿色环保意识,节约资源,在设计中努力改善环境生态,创造可持续发展的生存环境。
(3)低碳和可持续发展设计原则。要发展绿色建筑设计,减少不可再生资源使用,同时可以提供更好的绿色、健康、舒适、人与自然和谐共处的生态环境,摆脱现存城市建设高容高密、高污染、高能耗的影子,提倡海绵城市、可持续发展的理念,是我国建立节约型社会的必经之路。通过绿色建筑及设计建造的发展,可以刺激促进新型技术、新型材料的研发与应用,促进环保、健康的新型建筑落地,进而更好实现人与自然的和谐发展［2］。
1.3 绿色设计低碳发展路径
1.3.1 改变设计理念
绿色策划及绿色设计涵盖建筑全寿命周期,集成各项技术降低建筑能耗、减少碳排放,提高室内舒适性,促进建筑高质量发展;
1.3.2 改变管理方式
“BIM+”技术,促进建筑业和信息化、工业化深度融合,提高工程效率,降低隐含碳排放及运行阶段碳排放;
(1)被动式超低能耗建筑:被动式超低能耗建筑是指适应气候特征和自然条件,综合利用各项节能技术打造一种最适宜居住的环境,可保持室内恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒洁。
(2)零碳建筑:并不是指的零排放的建筑物,而是通过采取一系列先进技术与措施,使建筑可生产并利用的碳排放量,与建筑建设、运营过程产生的碳排放相抵消,建筑自身在不消耗电力、煤炭、石油等传统能源的情况下,可以独立运作太阳能、风能、有机能等清洁能源,从而最终达到“零废弃、零能耗”的理想状态［3］。
(3)地下空间开发利用,具有深刻的意义,可以综合利用城市发展用地,缓解城市发展矛盾,合理利用地下资源,改善城市生态环境。例如上海世博轴,引入阳光谷将的设计理念,将自然光和空气引入低下空间,提高地下空间的适用性和舒适度,还可以将雨水进行收集和利用,并采用江水和地热作为冷热源,可根据环境自动调节,大大提高效率,突出性能。
(4)装配式建筑,可拆卸并重复利用,该体系结构构件全部或部分预制,标准化程度极高,工业化构件百分百预制。可根据实际使用情况,建设地点的变化,进行拆除挪动以及重新建设,工序简单、快速、重复利用,减少建筑建材、耗材的利用、减少建筑垃圾、扬尘和噪声污染,大幅降低各阶段的碳排放,改善城市环境、推进生态文明建设。
(5)绿色城市更新,一是绿色建筑技术的应用,其应用不仅包括建筑物本身,还要求工程建设全过程绿色建造,因地制宜地进行生态改造。依托科技进步和技术创新将城市更新从源头抓起,将绿色发展理念融入生产方式的全要素、过程和环节。二是绿色科技产业对城市更新管理的提升,由此建立更加低耗能、高便捷的城市生活方式,加速新型基础设施建设和公共基础设施的绿色改造,提高城市系统的高效智能互联,创造更加以人为本的绿色宜居环境。
(6)BIM 设计,可视化的设计,可以协同各专业之间的互动与反馈,解决管线之间的碰撞问题,协调复杂空间结构模型前期布局以及空间的关系等,还可以对设计阶段做参数化的设计,对复杂组合建筑及与其配套工程等进行优化。同时,BIM 模型对整个项目的影响极大,囊括建筑生命全周期,从设计、施工、运营、到拆除,都可从建筑信息模型中获取所需的资料与信息,施工中可以指导施工、调度工程进度、提取工程量等,运营阶段可以检测模拟消防、联动控制等,实现资料共享与信息再利用的全局性作用［4］。
(7)建筑全生命周期:从规划与设计、材料与构建生产、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理(废弃、再循环和再利用等)的全循环过程。绿色建造贯穿整个建筑全生命周期:包括绿色建筑、绿色施工、绿色运维。在项目前期决策阶段,建设单位应根据建设项目所处区域的自然、社会、技术水平、建设条件、建设成本和收益等条件,自身或委托专业咨询机构组织研究设定建设项目的绿色总目标,完成绿色总目标的实现策划方案。
建设工程建设项目分别从设计成果的先进性、绿色性、创新性、社会及经济效益四方面进行评价。各评价维度权重分配如下:
2.1 建筑工程设计先进指标。
要求建筑设计:精心创造优美居住环境,节约用地、日志通风、公建配套、交通组织园林绿化、保护生态等方面取得显著更成果,并结合自然场地条件,对建筑的形体、朝向、楼距、窗墙比等进行优化设计,外窗、幕墙的可开启部分能使建筑获得良好的通风效果,提高设计水平。
2.2 建筑工程设计绿色指标
建筑用地适度密集,充分利用周边的配套设施,高效合理规划用地,提高建筑空间使用率,维持生态系统平衡。使用可再生能源,如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能、潮汐能等先进技术取自自然环境的能量。选用高性能、低耗材、耐久性好的新型建筑材料,选用可循环、可回收和再生的建材。
2.3 建筑工程设计创新指标
理念创新,体现人鱼自然和谐共生的可持续发展理念。设计过程中采取自主研发的新技术、新工艺、新流程、新材料、新装备、新产品。并依托工程取得的创新成果,填补国内空白或接近国际水平。
2.4 建筑工程效益指标
经济效益,与同类工程相比,在综合投资方面有显著改进,并取得显著成效,重要经济技术指标处于领先水平,推动可持续发展和共同繁荣。社会效益,与同类同期工程相比较,在节约资源、环境保护、生态融合等方面亮点突出,社会满意度较高。对当地相关产业的辐射待用作用,推动生态治理与战略性转型产业深度融合贡献巨大［5］。通过对绿色建筑的规范要求,鼓励科技创新能力,持续进行科技成果转化,并形成较大产业化规模,具有良好的经济、社会或生态效益,在行业或地区具有良好示范带动作用。
当今世界正经历百年未有之大变局,全球科技创新加速演进、汇聚融合,新一轮科技革命和产业变革处于实现重大突破的历史关口,科技创新发展面临新态势,在“碳达峰、碳中和”目标面前,我们既要研究好绿色建造技术,同时也要通过绿色建造做出高质量的绿色建筑,聚焦“高质量发展”、“新城建”、“新基建”、“城市更新”、“新型建筑工业化”等重点领域,推进现代科学技术与城乡建设管理的深度融合,追求更大规模的绿色城区、乃至绿色城市建造。
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