低碳理念在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)施分析

摘 要：本文通過圍繞建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)低碳理念應(yīng)用實(shí)施進(jìn)行了分析討論，促進(jìn)相應(yīng)的低碳理念在其中得到充分實(shí)施，更好地凸顯低碳理念的價(jià)值。結(jié)果表明，通過加強(qiáng)低碳理念在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，住宅小區(qū)環(huán)境得到了有效改善，居住綠地面積增加，小區(qū)建筑能耗大幅度降低，充分展現(xiàn)了低碳理念的實(shí)施作用與價(jià)值。

關(guān)鍵詞：低碳理念；住宅建筑；規(guī)劃設(shè)計(jì)；實(shí)施

1 前言

2020年9月22日，我國(guó)在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出，未來中國(guó)會(huì)在2030年前達(dá)到二氧化碳排放量峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)[1]。透過現(xiàn)象看本質(zhì)，上述“雙碳”目標(biāo)的提出，并不是針對(duì)具體某個(gè)行業(yè)，同時(shí)與以往“治理型”的環(huán)保行動(dòng)也有很大差別。本次的雙碳承諾是指國(guó)內(nèi)幾乎一切生產(chǎn)與生活行為都需要實(shí)現(xiàn)從“高碳排放到低碳排放”的轉(zhuǎn)化，嚴(yán)格執(zhí)行落實(shí)“低碳理念”[2]。所以在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，同樣需要提高對(duì)低碳理念的重視，圍繞不同的規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容，從多方面入手，加強(qiáng)對(duì)低碳理念應(yīng)用實(shí)施的探索。低碳理念在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)施，不僅可以降低建筑能耗，改善建筑所在區(qū)域的自然環(huán)境，這對(duì)促進(jìn)我國(guó)順利實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)也有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2建筑工程項(xiàng)目概況

現(xiàn)有某建筑住宅項(xiàng)目，占地面積10.18hm2，該項(xiàng)目周圍交通便利，整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地在南北方向，具有一定的坡度。該項(xiàng)目所在地四季分明，光熱充足，雨量充沛，在冬季，以西北風(fēng)為主，在夏季，以正南風(fēng)為主。該項(xiàng)目以高層建筑住宅為主，同時(shí)配套有其他商業(yè)建設(shè)設(shè)施。現(xiàn)圍繞低碳設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)本項(xiàng)目建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用分析。

3低碳理念在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的問題分析

3.1高能耗

高能耗是建筑行業(yè)中一個(gè)亟待解決的問題，不僅加劇了全球的能源危機(jī)，還導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境問題。在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，高能耗問題的存在主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念往往過度追求建筑外觀和功能，而忽視了能耗問題。很多建筑為了追求獨(dú)特和美觀，大量使用了玻璃幕墻、高能耗的空調(diào)和照明系統(tǒng)等，導(dǎo)致能耗大幅上升。二是不合理的建筑布局，部分建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分利用自然光和自然通風(fēng)，導(dǎo)致需要依賴大量的人工照明和空調(diào)來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，從而增加了能耗。三是建筑材料的選擇也會(huì)對(duì)能耗產(chǎn)生影響，常用的建筑材料如鋼鐵、水泥等在生產(chǎn)過程中會(huì)消耗大量的能源，并且其導(dǎo)熱性能較差，不利于建筑的保溫隔熱，從而增加了能耗[3]。四是建筑使用過程中的管理問題，例如，部分建筑的設(shè)備維護(hù)不當(dāng)、能源管理系統(tǒng)不完善等，都將導(dǎo)致能源的浪費(fèi)和不必要的消耗。

3.2高碳排放

高碳排放是建筑行業(yè)中一個(gè)嚴(yán)峻的問題，與全球氣候變化和環(huán)境污染緊密相關(guān)。在建筑領(lǐng)域，高碳排放問題主要體現(xiàn)在多個(gè)環(huán)節(jié)。一是在建筑材料的生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)建筑材料如鋼鐵和水泥的生產(chǎn)，會(huì)釋放大量的二氧化碳。相關(guān)材料在制造過程中需要高溫處理，消耗大量能源，因此產(chǎn)生了顯著的碳排放。二是建筑施工階段是碳排放的重要來源，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行、施工車輛的運(yùn)輸以及施工活動(dòng)的能源消耗，都會(huì)排放大量的溫室氣體。三是建筑在使用過程中的碳排放不容忽視，供暖、空調(diào)、照明等設(shè)備的運(yùn)行都依賴于化石燃料或電力，能源的消耗導(dǎo)致了碳排放的增加。四是建筑拆除和廢棄物處理階段會(huì)產(chǎn)生碳排放，廢棄的建筑材料往往被送往垃圾填埋場(chǎng)，其中的有機(jī)物在分解過程中會(huì)釋放溫室氣體。

3.3資源浪費(fèi)

在建筑行業(yè)中，資源浪費(fèi)是一個(gè)普遍存在的問題，這不僅增加了建筑成本，還對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展造成了負(fù)面影響。不合理的建筑設(shè)計(jì)是導(dǎo)致資源浪費(fèi)的主要原因。部分建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段沒有充分考慮資源利用效率，導(dǎo)致在材料選擇、設(shè)備配置和空間布局等方面存在浪費(fèi)。在建筑施工過程中，如果沒有合理的材料管理、設(shè)備調(diào)度和施工計(jì)劃，會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。

4低碳理念在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)施分析

4.1節(jié)地規(guī)劃設(shè)計(jì)

為了更好地踐行低碳理念，在住宅建筑項(xiàng)目中，做好節(jié)地規(guī)劃設(shè)計(jì)非常重要。在本項(xiàng)目中，基于低碳理念實(shí)施的節(jié)地規(guī)劃設(shè)計(jì)主要包括以下三點(diǎn)。

（1）住宅建筑平面設(shè)計(jì)。首先，結(jié)合項(xiàng)目整體場(chǎng)地南北方向地形具有一定坡度的特點(diǎn)，采用了梯形布置規(guī)劃的形式，針對(duì)住宅建筑本身，也采用了針對(duì)性的凹凸設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)形式有兩大益處，一是在冬季，可以盡可能利用自然光，減少建筑能耗。在夏季，則可以充分利用自然風(fēng)，提升住宅建筑通風(fēng)效果。為了防止西曬，在東向與西向開窗設(shè)計(jì)時(shí)融入了建筑立面遮陽設(shè)計(jì)，起到良好的遮陽效果。

（2）窗墻比與建筑采光設(shè)計(jì)。在本住宅建筑項(xiàng)目中，建筑北向采用了開小窗方式，目的是在冬季減少室內(nèi)熱量流失。在建筑南向，則采用了多窗設(shè)計(jì)方式，目的是盡可能采集更多的自然光，不僅可以節(jié)約建筑內(nèi)照明設(shè)施的能耗，由于電力照明減少，散發(fā)的熱量降低，所以建筑內(nèi)制冷負(fù)荷也會(huì)降低，達(dá)到低碳的效果。與此同時(shí)，針對(duì)北向窗墻，為了減少熱量流失量，要求窗墻壁比應(yīng)在0.25以內(nèi)，如果是東西朝向的窗墻，要求二者之比控制在0.3以內(nèi)。如果是南向的窗墻，二者之比應(yīng)適當(dāng)大一些，但不能超過0.35。

（3）地下空間利用。在本住宅建筑工程項(xiàng)目中，地下空間利用不夠充分，僅用于地下停車，從而影響了土地資源利用率提升，無法滿足低碳理念的應(yīng)用要求[4]。所以，一方面，針對(duì)地下空間，可以規(guī)劃設(shè)計(jì)一種半地下居住形式。從現(xiàn)實(shí)情況來看，在當(dāng)下的建筑住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)中，半地下居住形式并不多見，究其原因在于 ，半地下住宅地坪比室外標(biāo)高要低很多，所以外部的陽光很難直射入居住室內(nèi)。為了解決這一問題，本次住宅項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)方面，選擇將清除掉建筑南部區(qū)域的遮擋土層，以此來形成一種下沉式的庭院。住宅建筑小區(qū)項(xiàng)目與地下空間規(guī)劃利用的可行性如表1所示。

4.2 節(jié)水規(guī)劃設(shè)計(jì)

在本住宅建筑小區(qū)中，節(jié)水規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)從以下兩方面入手：

（1）生活用水規(guī)劃設(shè)計(jì)。 在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)住宅建筑本身，應(yīng)配置專門的節(jié)水器具，科學(xué)合理的節(jié)約用水，比如可以配置低流量的水龍頭和淋浴，還可以配置雙抽水馬桶等，從而有效節(jié)約水資源[5]。在住宅建筑內(nèi)部，還可以引入中水回用系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)水資源的二次利用。

（2）雨水收集規(guī)劃設(shè)計(jì)。針對(duì)建筑住宅本身，可以設(shè)計(jì)專門的屋面雨水收集系統(tǒng)，在小區(qū)地表，也可以設(shè)計(jì)應(yīng)用雨水收集與綠地雨水收集系統(tǒng)，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅建筑小區(qū)內(nèi)水資源的充分收集與回收利用。收集的雨水資源可以用于小區(qū)內(nèi)的景觀植物灌溉，還可以用于沖洗廁所以及小區(qū)住宅的道路等，起到良好的節(jié)約水資源價(jià)值。

4.3太陽能利用規(guī)劃設(shè)計(jì)

太陽能作為一種清潔能源，可以用于小區(qū)發(fā)電以及小區(qū)熱水系統(tǒng)中，從而節(jié)約更多的電能資源，達(dá)到低碳生活的目的。并且本項(xiàng)目小區(qū)所在地光熱資源充足，所以在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重加強(qiáng)太陽能利用規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。具體可以從以下兩方面入手。

（1）太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在小區(qū)內(nèi)，可以應(yīng)用太陽能光伏電板，將其固定于小區(qū)建筑的屋頂，然后利用屋頂開闊的場(chǎng)地，吸收更多的太陽光熱資源，達(dá)到發(fā)電的目的。在鋪設(shè)太陽能板時(shí)，注意預(yù)留10cm—15cm左右的距離，便于冷卻。在這一過程中，還需要充分考慮單體建筑的設(shè)計(jì)朝向，以此為依據(jù)，選擇科學(xué)的安裝角度，從而可以最大程度地利用太陽能，成功將太陽能可再生資源轉(zhuǎn)化為住宅小區(qū)家庭所需要的電能，以此來降低住宅建筑能源的消耗，起到非常好的碳減排價(jià)值。

（2）太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。從現(xiàn)實(shí)情況來看，太陽能熱水系統(tǒng)目前應(yīng)用非常廣泛，且相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用也比較成熟，是一種非常重要的太陽能利用系統(tǒng)。所以在住宅小區(qū)太陽能規(guī)劃利用的過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，通過利用太陽能的熱量將水加熱，滿足小區(qū)建筑居民洗浴以及其他熱水應(yīng)用需求。在規(guī)劃設(shè)計(jì)安裝太陽能系統(tǒng)時(shí)，可以選擇屋頂作為安裝場(chǎng)地，盡可能讓太陽能熱水系統(tǒng)朝向正南方，同時(shí)在確保太陽能熱水系統(tǒng)前方120°范圍內(nèi)，不存在障礙物，從而可以吸收更多的太陽熱能，滿足水加熱需求。

4.4風(fēng)能利用規(guī)劃設(shè)計(jì)

在本住宅建筑項(xiàng)目中，如圖2所示，小區(qū)可以利用自然風(fēng)，通過窗戶、中庭等建筑結(jié)構(gòu)形式，成功引入室外的新風(fēng)，同時(shí)還可以在內(nèi)部形成穿堂風(fēng)，在凈化建筑內(nèi)部空氣的同時(shí)，還能夠減少對(duì)空調(diào)風(fēng)扇的使用，降低建筑整體的能源消耗。在這一過程中，需要結(jié)合實(shí)際需求，靈活選擇不同的風(fēng)力發(fā)電方式，一是獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在這種風(fēng)力發(fā)電模式下，可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)，滿足小區(qū)內(nèi)居民的用電需要，但這種風(fēng)力發(fā)電模式對(duì)風(fēng)資源要求較高，本小區(qū)內(nèi)并不適用。二是風(fēng)能+其他能源互補(bǔ)發(fā)電。比如將風(fēng)能發(fā)電與上述太陽能發(fā)電結(jié)合在一起，這種發(fā)電模式優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用多種清潔能源發(fā)電，實(shí)際發(fā)電會(huì)變得更加穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。第三種是聯(lián)合供電的模式[6]。在這一風(fēng)能發(fā)電模式下，依然以風(fēng)能發(fā)電為主，但這種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入了配電網(wǎng)，如果電能足夠，可以直接供住宅小區(qū)的居民使用。

5結(jié)論

總之，在住宅建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，通過加強(qiáng)對(duì)低碳理念的應(yīng)用實(shí)施，能夠起到非常重要的價(jià)值。一方面，可以降低住宅建筑本身的能耗，節(jié)約居民的生活成本，促使居民實(shí)現(xiàn)低碳生活。另一方面，還可以改善建筑住宅小區(qū)的整體環(huán)境，提高居民的生活品質(zhì)。所以應(yīng)結(jié)合實(shí)際案例項(xiàng)目，從多方面著手，做好住宅建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)，比如加強(qiáng)對(duì)建筑地下空間的利用，在建筑中合理引入中水系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)能、太陽能的利用，從而更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能，充分體現(xiàn)低碳的作用價(jià)值，未來順利實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，更好地保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

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