建筑减碳降耗设计运行策略分析

建筑减碳降耗设计运行策略分析

黄梓炀

广州天华建筑设计有限公司，广东广州，510000

摘要：随着时代的发展，人们越来越注重生态文明建设，生态文明建设在人们心中的地位越来越高，将生态文明建设与自身利益相挂钩，使得党和人民政府对企业生态文明建设方面的发展越来越重视，并且对企业进行引导和监督。在建筑行业中，需要大量的自然资源作为材料，同时产生的废弃物也越来越多，这必然会对生态环境造成破坏。现阶段，建筑行业应当将生态文明建设放在首位，提高工作人员对生态建设理念的认识，并将其及时应用在建筑设计工作中，降低资源的利用，优化建筑设计方案，减少高耗能重污染的现象。基于此，对建筑减碳降耗设计运行策略进行研究，以供参考。

关键词：建筑;减碳降耗;设计;运行策略

引言

在能源方面，我国不断发展清洁可再生能源，大力发展风能、光伏电站，推进电网清洁化，降低电网碳排放量，并于2021年7月启动全国碳排放权交易市场上线交易。这一决策利用市场机制控制和减少温室气体排放，推动绿色低碳发展，是一种重大制度创新，也是推动碳达峰碳中和的重要政策工具。建筑碳排放占据了碳排放总量的约三分之一，其中大约四分之三与供暖和运行排放有关，其余来自材料生产和建筑过程。实现碳减排，建筑同样也要跟进。未来，各地的居住、办公建筑建造和运行都要实现电气化。我国是世界上已有建筑和每年新建建筑量最大的国家，且建筑存量大，碳排放高。建筑脱碳已成为双碳目标不可忽视的重要部分。目前，全国各地也出台了相关文件，明确了绿色建筑的发展目标及相关强制规定。从中可以看出，装配式建造方式、被动式建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑及零碳建筑已成为当下建筑设计的重要任务。

1建筑业减碳的重要意义

建筑业是中国国民经济的支柱产业，在国民经济和社会发展中有着十分重要的地位和作用。它为社会提供了大量的就业机会,也为社会创造了巨大的财富。中国建筑业经过几十年发展，虽然取得了长足进步，也建设了一大批宏伟的工程，但总体来说，企业规模化程度低、建设项目组织实施方式和生产方式落后、产业现代化程度不高、技术创新能力不足、市场同质化竞争过度等问题的存在，导致中国建筑业“大而不强”，行业总体竞争力有待提升。在国家“双碳”战略驱动下，鉴于资源、环境压力及社会需求，建筑业转型升级迫在眉睫。结合建筑行业自身特点，综合应用信息化、数字化、智能化的手段，推动管理与技术的创新，加强产业链上下游企业间的沟通合作，强化专业分工和社会协作，优化资源配置，构建绿色建造产业链，整体提升建造过程产业化水平[5]，对建筑业的健康发展具有重要意义。

2生态建筑设计原则

2.1整体优化

保护原始环境是生态建筑设计的重要理念，此外，还要对建筑进行全面升级。建筑的设计者应当及时地提高自身的专业知识，在对建筑进行设计时，不仅要保护生态环境，还要考虑到住户的居住环境。随着科技的发展，建筑设计者应当将绿色植物巧妙地设计在建筑中，在改变室内环境的基础上，还能够给人们带来生活享受和新颖的视觉效果。除此之外还应该考虑对太阳能、风能等新能源的利用，例如可以安装太阳能电池板，尤其是在夏季时，可以长时间吸收太阳能，从而将其不断转化为所需要的能源，应用在日常生活中，不仅能够节约电能，还能够降低成本。

2.2低碳环保原则

生态建筑设计理念内容较为广泛，其内容包含生态学、建筑学和环境学等多门学科相互融合，在设计理念中，应当遵循低碳型原则，在保证建筑结构的稳定性、功能性和牢固性等特点的基础上，能够满足人们的日常生活和正常工作。充分利用节能设计，加大对清洁能源的利用，例如太阳能，风能等。建筑朝向的设计，加强对建筑结构的保温隔离功能的设计，科学合理地利用采光、通风等，可以降低电能的使用，从而提高对资源的合理利用。建筑行业的发展趋势是逐渐生态化，该设计理念的应用，不仅能够保证建筑结构的功能性和美观性，还能够节约建筑工程的成本，提高资源的利用率。

3建筑减碳降耗设计运行策略

3.1开展低碳建造技术研究

开展低碳建造技术研究，并进行推广应用。重点研究低碳材料，尤其是可替代高碳排放量水泥的胶凝材料，如地质聚合物，可以极大地减少水泥生产造成的碳排放。同时，还有必要研究高效的施工设备、低碳施工工艺、低碳建筑结构形式、低碳拆除，以及固体废弃物、废水的资源化利用，研究延长建筑寿命和提升周转材料寿命的方法。另外，减碳技术应该针对地域特性开展研究，充分考虑南北方温度差异、干旱区与湿润区的差异，做到因地制宜。

3.2导光遮阳通风复合被动式窗墙系统

项目基于被动式窗墙系统的专利，将其应用至围护结构上，来解决办公室的自然采光、通风、遮阳等问题。首先，通过立面的水平花槽形成了建筑的外遮阳，利用绿化植被来降温增湿。其次，通过窗户开口的设计来加强自然通风，减少室内环境对空调设备的依赖。最后，根据DesignBuilder建模模拟结果，改造后全年总能耗可降低，尤其是制冷能耗下降了。

3.3对建筑形体和功能进行分析综合利用可再生资源

建筑形体的设计中也应该贯彻和落实节能减排的原则，为了能够更加高效和科学地落实这一点，就需要设计师在日常的工作中根据墙体的结构选择真正适合建筑整体规划的材料和颜色，在对材料和颜色进行选择的时候，需要综合多种因素进行考虑，不仅应该注重选材的质量，还应该使其材料和颜色在一定程度上能够体现出审美的特点，更加重要的是需要在美观的同时提高建筑的功能，尽可能减少建筑施工中对于能源的消耗，从而实现绿色发展和可持续发展的理念。建筑工程设计师在实际的工作中可以根据墙体和屋面的特点等实现对绿化节能网络的构建，使整个建筑都能够践行环保和节能的理念，在保持建筑工程质量的同时能够对当地的生态环境建设产生一定的积极作用。例如，在设计保温隔热时，把架空、覆土以及蓄水等都能有效地融入建筑设计过程中，这样不但在建筑中保证了建筑的美观，使其具有审美效果，还能够实现对太阳光资源和水资源的高效利用，从而实现对资源的合理利用和控制，在很大程度上减少资源的浪费。设计中需要对新型资源和节能资源等进行积极的探索和挖掘，在实际的建设中根据资源的特性和特点，在具体建筑物的建设中选择合理的建筑材料，同时也能够因地制宜地实现对资源的有效利用和选择。比如，在建设中可以利用太阳能等资源实现对热水器的使用，通过有效吸收和利用太阳光源使其能够在实际中转化为热能，进一步满足人们生活中对于热水的需求，在一定范围内实现了对电能的有效替代，符合建筑工程中的低碳环保理念。

3.4建筑机电系统设计

建筑内涉及的机电设备较多，为达到节能与低碳发展要求，应尽可能地降低机电系统运行造成的能源消耗。建筑给排水和空调设备作为重要的设备类型，使用频率较高，建议采用变频技术提高给排水和空调系统运行效率，降低资源消耗，比如建筑空调部分使用集中式空调系统，做好余热的回收，合理设置PAU余热回收系统，将余热回收再利用。电梯是高层建筑中必不可少的机电设备，为保障居民正常出行，优化乘坐体验感，在设计电梯部分的电气系统时，可使用碳纤维引绳来提升电梯运行效率，同时设置自动调节模式的垂直电梯系统。针对电梯系统进行联动设置，非联动设置下，居民按下电梯召唤键时，同楼层的两部电梯会响应并停在居民所在楼层；联动设置下，按下召唤键，两部电梯中距离居民最近的一部电梯会响应并停在该楼层。

结束语

建筑的设计需要通过被动式的建筑设计理念，降低建筑物本身维护结构能耗。但是，如果单一通过使用建筑材料及设计做法来降低建筑本身维护结构的方式，只能在一定范围内达到降低的效果，无限降低是不可能的。所以，需要结合主动式的机电设计方法，如清洁能源综合利用、协同互补等，外加先进的智能能源运行策略方案，将多种能源相结合使用，才能达到降低建筑全生命周期内的能耗的目的，达到建筑减碳的目标。

参考文献

[1]刘达.低碳理念下绿色建筑设计策略[J].中国建筑装饰装修,2022(06):57-59.

[2]徐霞,谢小林.初探低碳建筑对低碳城市建设的影响[J].居舍,2019(36):10+95.

[3]徐冰娥.低碳概念下的建筑设计应对策略[J].建材与装饰,2019(10):46-47.

[4]闫沛.低碳概念下的建筑设计策略[J].居舍,2019(01):115.

[5]张黔.探究绿色建筑设计中节能降耗原则的体现[J].建材与装饰,2018(21):79-80.