走向協(xié)同的低碳建筑設計

劉玉龍 LIU Yulong

2023年12月13日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會（COP28）發(fā)布最新一版《全球盤點（Global Stocktake）》，“以公正和平等的方式盡快結束化石燃料時代”成為人類在共同應對氣候變化方面形成的最新共識。根據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會發(fā)布的《2023中國城市清潔建造政策現(xiàn)狀研究報告》：全國建筑全過程碳排放總量約占全國碳排放比重的50.90%，建筑業(yè)成為影響我國“雙碳”戰(zhàn)略目標達成的重要產(chǎn)業(yè)。

在應對氣候變化與雙碳戰(zhàn)略全面實施的大背景下，建筑將呈現(xiàn)怎樣的新面貌？“老生常談”的被動式設計是否依然重要？“低碳建筑”難道只是“超低能耗”和“可再生能源一體化利用”的加和？低碳“技術性”與建筑“文化性”如何從“共存”走向“相生”？這些問題成為當下建筑師頭腦中的新思考。

《零碳住區(qū)規(guī)劃設計關鍵問題研究》《城市片區(qū)尺度碳中和設計實踐——以金華中央創(chuàng)新區(qū)金創(chuàng)綠谷項目為例》分別從住區(qū)和城市片區(qū)角度，總結中觀層面碳排放特征、影響因素與設計策略等問題。《“雙碳”背景下的綠色校園綜合能源規(guī)劃——以深圳海洋大學綠色低碳能源規(guī)劃為例》嘗試從能源需求側、能源供給側、能源高效利用和能源高效收益4個方面，提出以“提升校園綜合能源利用效率”為核心的校園能源規(guī)劃新思路。《碳中和背景下大學校園建筑設計策略研究》《珠海橫琴供電局線路工區(qū)大樓碳中和建筑實施路徑研究》和《醫(yī)院建筑設計的低碳節(jié)能策略——以四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院綜合科研大樓為例》則分別結合校園建筑、辦公建筑和醫(yī)療建筑3種類型的低碳設計實踐，從室外環(huán)境、建筑節(jié)能、被動設計、綠色建材、可再生能源利用等視角，總結碳中和背景下，建筑從形態(tài)到理念可能呈現(xiàn)的新面貌。

以上幾篇結合具體規(guī)劃設計項目的空間碳減排探索文章，也許僅是目前業(yè)界有關“低碳建筑與城市”討論中的細微聲響，但已從中依稀看到“跨界與協(xié)同”的設計新趨勢。

1）跨建筑與能源的產(chǎn)業(yè)之“界” 工業(yè)革命以來構建起的建筑與能源供需二元關系正在被消解，建筑不僅單向消耗能源以滿足各種預設的生活生產(chǎn)需求，更通過構建一體化分布式能源系統(tǒng)，成為市政部門的有機組成——通過主動消納電力網(wǎng)絡中不斷提高的可再生能源，使產(chǎn)能屋面/墻面、儲能系統(tǒng)、光伏充電樁、直流設備及智能能源管理平臺等構成的“柔性用能”系統(tǒng)成為未來建筑“標配”，助力建筑通過“跨界”實現(xiàn)與能源產(chǎn)業(yè)的協(xié)同降碳。

2）跨建筑與城市的空間之“界” 除與能源系統(tǒng)的協(xié)同，從住區(qū)、校區(qū)、園區(qū)等中觀層面引入自然碳匯、景觀產(chǎn)能、交通調(diào)蓄、建材循環(huán)等大尺度空間協(xié)同理念，綜合探討建筑減碳問題，有助于突破常見的“超低能耗”+新能源利用低碳模式，充分發(fā)揮空間在能源產(chǎn)消、部門協(xié)同、行為引導方面的獨特優(yōu)勢，降低建筑降碳成本，提高建筑減碳效能。

3）跨建筑與工程的專業(yè)之“界” 建筑師負責藝術、工程師負責技術的傳統(tǒng)專業(yè)協(xié)作模式在未來低碳建筑實踐中應首先被破除，特別是得益于量子計算和AI等高速、新型智慧手段的加持，使提高技術與行為的協(xié)同度，實現(xiàn)建筑低碳排放目標成為可能，這就需要工程師更多理解行為的促成機制，而建筑師也需從功能和行為視角對“柔性用能”“產(chǎn)消一體”等技術理念進行更豐富的解讀。

自“雙碳”目標確定以來，我國能源產(chǎn)業(yè)率先開始綠色低碳轉型，建筑低碳轉型隨之展開，有關低碳建筑新特征及其對設計影響的思考將成為推動建筑學發(fā)展的新線索，建筑師更應積極投身其中，給出自己的答案。