作者韓業天

綠色低碳設計實現綠色低碳建筑的核心。本文從綠色建造設計及低碳拆除設計兩大關鍵環節闡述實現綠色低碳建筑路徑。

通過設計實現建筑良好的自然通風，可以在不消耗能源的情況下，帶走內部空間的熱量，并提供新鮮的自然空氣，從而降低室內溫度。建筑為實現良好的自然通風可以：建筑群落：在群體布局上須要采用錯列式，且高低結合的布局。高層建筑或不便直接開窗的建筑：通過設置雙層幕墻組織自然通風，雙層幕墻下部設置進風口，上部設置排放口，空氣從下部進風口流入，再從上部進風口排出。可以采用架空、局部挖空、組織內院等處理方法，引入自然通風。可利用高大空間、樓梯間、通風煙囪等方式組織熱壓通風。可以通過合理的窗墻比和開窗方式可提升室內的自然通風效果。

通過設計實現建筑良好的隔熱，可以在不消耗能源的情況下，減慢內部空間的冷氣的流失，從而降低室內溫度。建筑為實現良好的隔熱可以：墻體保溫。使用綠色低碳材料加強墻體保溫效果，減低內外熱量交換。門窗保溫。外門窗的保溫性能對于降低建筑能耗、減少碳排放量同樣具有重要作用。門窗框型材常?？刹捎媚?金屬復合型材、塑料型材、隔熱鋁合金型材、隔熱鋼型材、玻璃鋼型材等。在門窗安裝過程可通過改善窗戶制作安裝精度、加裝密封條等辦法，減少空氣滲漏和冷風滲透耗熱。對于幕墻,可采用隔熱型材、隔熱連接緊固件、隱框結構等措施,避免形成熱橋。

通過設計實現建筑良好的采光，可以在不消耗能源的情況下，加快內部空間的熱量提升，從而增加室內溫度。建筑為實現良好的采光可以：考慮建筑的總體布局，如中國絕大部分地區的建筑均以南向(或者南偏東、南偏西)作為最佳朝向。另外群體建筑錯落布置，建筑方位適當偏東或偏西，可提高日照水平，實現采光效用最大化?？紤]單體建筑形體的設計，如需要陽光的房間(臥室、病房、兒童活動室、主要辦公空間等)應布置在南向,以獲取寶貴的陽光；對于大進深的建筑物,可以通過設置內院、中庭等方式,引入光線,而內院和中庭的界面還可以通過采用淺色材料以反射更多的光線；對于地下空間,可以通過下沉廣場、開設高窗等方式,引入光線和陽光實現采光效用最大化。

結構設計及智能設備實現綠色低碳運行示例。中建一局建設的國家游泳中心冰壺場館改造項目，通過搭建可轉換結構和安裝可拆裝制冰系統，形成具有4條標準賽道的冰壺場地。全新的智能建筑管理系統通過增加膜結構空腔自然通風，不僅可以節電30%以上，還能夠控制和監測場館室內的溫度、濕度、照明、聲學等變化。

通過光能發電實現綠色低碳。目前建筑利用太陽能主要途徑為加裝太陽能光伏發電系統，通過光伏發電為整個建筑物的運行提供能源?，F階段按照光伏組件與建筑結合的方式主要分為屋頂光伏發電、墻面光伏發電、遮陽板光伏發電3種方式。屋頂光伏發電：即將屋頂光伏安裝于頂層，直面陽光，進行發電。同時，通過緊貼屋頂結構安裝，減少風力的不利影響，一定程度上可替代保溫隔熱層遮擋屋面。墻面光伏系統：即將墻面光伏替代傳統幕墻，直面陽光，進行發電。同時，光伏幕墻與傳統玻璃幕墻的構造方式基本相同，兼具采光、遮陽功能。光伏遮陽板：即將光伏發電系統作為遮陽構件可以阻擋陽光進入室內，在發電的同時還能調節室內溫度，降低建筑物空調負荷。

光伏發電示例。一是由中建科技自主研發、設計、建造的上海璀璨城市零碳建筑展示中心，是中國首個模塊化零能耗建筑。這座面積近4000平方米的建筑裝有光伏板、光伏幕墻“發電機”，通過“搭積木”方式模塊化建造，用最優保溫材料開啟“節能閥”。光伏每年可以發電12.4萬度，減少碳排放52噸，用可再生能源輸入的方式替代原有市電輸入，最終實現建筑的零能耗。二是中海集團建設的內蒙古中海河山大觀項目，是內蒙古自治區首批次超低能耗建筑示范項目，也是燕長城以北、嚴寒地區第一個落地的大規模超低能耗住宅建筑項目。該項目將外墻保溫、氣密性處理、冷熱橋處理及能源供應方式等技術相結合，實現90%以上的節能效果。采用新風冷熱源一體機、在屋頂設置太陽能光伏發電板、配備電輔熱采暖，降低采暖費用約40%，以更少能耗保障保證極端天氣下的室內正常溫度，以及地下車庫照明用電需求。三是中國中鐵在廣州鐵路樞紐新建廣州白云站項目屋面工程中，大量采用太陽能光伏技術，采用國產碲化鎘110瓦光伏組件，以“自發自用，余電上網”發電模式，在金屬屋面建設1.85萬平米，2.5兆瓦光伏電站，可實現25年年平均發電量245萬千瓦時。按2022年度全國電網平均排放因子0.5703tCO2/MWh計算，年約減排二氧化碳1397噸。四是中建八局建設的埃塞俄比亞商業銀行新總部大樓項目大量采用太陽能光伏技術。新總部大樓塔樓高度209米，總建筑面積約16萬平方米，集銀行、高端寫字樓、餐飲、購物等業態于一體，成為當地新地標建筑。項目幕墻板塊安裝精準度控制在毫米級誤差范圍內，并結合當地海拔高、日照足的條件，在室外設置112個太陽能燈具，室內安裝117個光感器，實現總體節能30%。

通過風能發電實現綠色低碳。風力發電不需要使用燃料，也不會產生輻射或空氣污染，為零碳清潔能源。風能與建筑的結合可分為兩種形式，分別為直接結合與間接結合。直接結合是指將風電機組直接集成于建筑物中。間接結合是指將風電機組融合于建筑綠地、建筑物附近的較大空地等。對于直接結合，又可根據風力機在建筑物中的放置位置分為四種，分別為頂部安裝型、側排安裝型、空洞安裝型和通道安裝型建筑。

風力發電示例。巴林世貿中心，是全球第一座利用風能作為電力來源的摩天大樓。巴林世界貿易中心是一座高240米、雙子塔結構的建筑物。主體平面為橢圓形，在兩座大廈之間設置了水平支持的3座直徑29米的風力渦輪。風帆一樣的樓體形成兩座樓之前的海風對流，加快了風速。風電機組預計能夠支持大廈所需用電的11%-15%。

通過氫能發電實現綠色低碳。氫能建筑，是近年發展起來的一種綠色建筑。不同于太陽能及風能，氫能未實現小型化應用，故它以氫能完全或部分替代市政電網、天然氣等傳統能源，滿足建筑對冷、熱、電、生活熱水等各種能源的需求，在提高建筑用電可靠性的同時，還有助于優化國內的能源結構、降低電網整體投資和減少問題氣體排放。

采用多種綠色低碳能源項目示例。中建科技在浙江嘉興打造了中國首個零碳科創村落。其將原有建筑拆除后產生的廢舊磚瓦，作為新建筑的裝飾材料；采用風能、地熱能、太陽能、生物質能、氫能等可再生能源，進行多能互補，實現村落能源自給自足；污廢水100%處理后回用、再排放；廚余垃圾等通過生物降解本地處理，其他生活垃圾分類收集處理、回用；約400畝的農田通過智慧農田、垃圾降解、污水處理等技術手段實現了精準灌溉，水的灌溉量節約50%，降碳20%；應用無接觸式智慧垃圾桶、光伏發電景觀廊架、智慧太陽能充電椅、智慧路燈、儲能充電樁等低碳智慧城市設施產品，探索國內領先可復制的零碳村落有機更新模式。

低碳拆除設計顧名思義，即在建筑設計階段就考慮建筑建造及后期拆除過程及建材回收的便利性，以實現綠色低碳。因此，在設計階段就要考慮如下問題：考慮到拆除后廢舊建材的可回收性，因此需要選用可回收性強的材料，如鋁制品、鋼制品等；考慮到建造及拆除時的便利性，因此建筑的主要元素如地板、墻體等可以統一規格及模塊，部分地方采用預制件，以達到低碳拆除目的。

低碳拆除設計示例。這一概念的實質化落地影響力最大的或是上海世博會—國奧村展館的低碳化拆除。當然其不僅僅是低碳拆除也踐行了低碳建造及建材循環利用等綠色低碳理念。國奧村展館在建設之初就確定了低碳搭建和低碳拆除的理念。展館中的國奧村大門等許多標志性建筑部分，就是依據其他各地國奧村設計標準要求搭建，世博會后將“物歸原主”用于其它國奧村；部分有紀念意義的物品將捐贈給世博館，或其他博物館；也有部分物品將參與拍賣，所得款項將進行慈善捐助；其他建筑廢棄材料將被再次循環利用，經過加工還原成建筑原料，再轉換成建筑材料或建筑藝術品

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