浅述碳中和背景下我国当代工业建筑设计策略

浅述碳中和背景下我国当代工业建筑设计策略

陈智晟

（天津市政工程设计研究总院有限公司，天津 30000）

摘要：随着我国碳中和政策体系更加完善，对社会经济发展提出更高要求，我国当代工业建筑设计受到各方面重视，通过梳理我国工业建筑设计发展历程，结合碳中和政策要求，从建筑空间设计、建筑设备应用、建筑设计标准构建等方面入手，降低工业建筑设计碳排放量、加强可再生能源和低碳环保技术的运用。本文可以为减少中国工业建筑碳排放提供了重要的参考依据。

关键词：碳中和；工业建筑；建筑设计策略

中图分类号：TU201 文献标识码：A

一、引言

碳中和是指通过各种手段将碳排放量减少至零或者减少至和环境中碳吸收量相平衡的状态。近年来，全球温室气体排放量的不断上升已经成为全球关注的问题。而在全球环保行动的背景下，碳排放限制已经成为全球经济的主流趋势。作为世界上人口最多的国家之一，中国的碳中和工作受到了全世界的关注，并为之作出了巨大的努力。在这个背景下，如何实现碳中和已成为中国各行各业不可忽视的挑战之一。

工业建筑设计是中国建筑领域中一个重要的研究领域，其在我国经济发展中起到了不可替代的作用。在新型城镇化进程中，工业建筑的设计理念也不断地在演变和进步。随着碳中和的要求越来越高，工业建筑也在不断地寻求新的建筑设计方式，以减少碳排放。

二、我国当代工业建筑设计现状

2.1从满足工业需求到多元化导向

我国早期工业厂房建筑设计以功能需求为导向，以满足工艺需求为目的，只是在符合生产需要的基础上做最简单的建筑。随着市场经济的发展，企业对工业厂房的需求不断增加，工业建筑不仅要满足生产需要，更多的是象征企业的形象和品牌价值的体现，工业厂房建筑立面设计逐渐受到了重视。随着总体城市规划、城市设计对工业用地建设进一步规范，工业建筑设计思潮注重实现可持续性和人性化设计，追求绿色、高效、环保和舒适的设计理念，同时还注重文化和地域特点的体现。在这个背景下，很多建筑设计师开始思考如何实现工业建筑的创新。

2.2从“以生产为本”到“以人为本”

随着新型城镇化进程加快，工业建筑设计市场精细化划分，以可持续性设计、数字化设计、人性化设计等“以人为本”的设计理念成为当代中国工业厂房建筑设计的重要发展趋势。“以人为本”的建筑设计不仅涉及到工业厂房供应链的管理，同时也注重厂房对环境、社会、经济等方面的影响，从而实现工业厂房的长期可持续性发展。随着BIM技术、参数化设计等数字化设计可以更加精确地实现工业建筑全生命周期管理，提高工业厂房建筑设计的创新性和定制性，实现企业个性化需求和差异化服务。人性化设计是当代中国工业厂房建筑设计的又一个重要发展趋势。与传统的工业风格不同，现代的厂房通过“活力厂房”、“工匠精神”等主题设计，提高了舒适性、人均空间、安全性、环保性等一系列指标。

2.3从“锈色污染”到“绿色节能”

经过近四十年的工业建筑实践，工业建筑设计更加强调文化和地域特性与现代设计相融合的理念，注重形式与功能的统一，追求科技创新、绿色生态、可持续性以及人性化的设计理念，同时还注重建筑与环境、与社会之间的和谐关系。很多工业建筑设计上高度重视可持续性和环保，如使用可再生能源技术，利用太阳能和风能进行发电，实现绿色能源的应用和利用。大量老旧工业建筑，如垃圾焚烧厂进行节能外立面改造等进行低碳节能改造，以满足环保需求。

通过对我国当代工业建筑设计思路进行梳理，可以看出我国工业建筑设计呈现出塑造高品质的景观绿化环境，重视地方历史文脉的呈现，建立低碳规划指标体系倡导公共交通和绿色出行，弹性规划空间功能及规模等趋势。

三、以碳中和为导向的工业建筑设计策略

为了实现工业建筑设计运营中的减碳目标，工业建筑在设计阶段应遵循一些基本的设计原则，如环境保护原则、能源节约原则等，井将此原则运用到工业建筑项目规划设计的全过程。具体做法包括慎重选址，最大程度降低环境压力，保持自然生态，优化整体空间布局，建设集约性园区，减少能源消耗，以及各种建筑节能措施、节能材料的运用等。

3.1建立以碳中和为基础的建筑空间一体化设计思路

工业建筑空间设计对于建筑能源消耗以及碳排放量有着很大的影响，因此应建立以碳中和为基础的建筑空间一体化设计思路，借助空间设计来减少建筑碳排放，主要有以下四个方面：

1.有效控制建筑体积和高度：建筑的立面和屋顶设计直接关系到能源消耗和碳排放量。在设计中尽量控制建筑的高度和体积，从而减少所需的建筑材料、维护和冷却能量的消耗；

2.利用自然通风采光：在空间设计中充分利用自然通风采光，使室内光线充足、且通风效果良好，减少人工照明和通风设备的使用，同时保持空气的新鲜和减小空调的使用；

3.采用高效能的建筑材料：采用绿色建筑材料可以减少建筑本身所需要的能源，使用可生物降解的消耗品，如木材、竹材等，最大程度的减小使用复杂化的化学化合物，进而降低认证碳排量，此外，利用可回收材料进行再次利用，减少维护和新建造建筑需要的能源，减少碳排放和建筑垃圾的数量；

4.优化建筑总图布置方案：合理的建筑设施布局对于减小建筑能源的消耗和碳排放量的减少有显著的作用。通过在建筑内部合理布置设施，可以减低建筑能源损耗以及降低建筑的碳排方量。

3.2推广以节能低碳为核心的建筑设备

推广应用低碳节能技术的建筑设备是实现工业建筑碳中和目标的重要措施。通过新材料、新设备及新技术的应用，可以减少碳排放和能源消耗，以达到更好的环境和经济效益。

通过选用高效能的建筑设备，如高效能的照明系统、能耗低的暖通设备，可有效减少能源的消耗并降低碳排放；利用可再生能源驱动的建筑设备，如太阳能、风能，减轻建筑对传统能源的消耗量；利用智能化的环境控制系统，通过节能和自动化的设备控制，降低建筑能耗降等。

低碳节能的设计理念需要在全生命周期中贯穿建筑的各个角落，包括设计、建造、使用和维护阶段，通过全方位的碳计算和能量计算、综合致力于低碳的节能运维，将不断优化设计理念和技术，使建筑设备节能降碳达到更为持久的目标。

3.3完善工业建筑“双碳”目标设计标准

工业建筑应从设计标准上加强“双碳”目标的导向，引导在工业建筑设计阶段，应考虑到建筑所用材料的碳排放情况，采用低碳、环保、可持续的建筑材料，以减少建筑过程中的碳排放。其次，对工业建筑应加强“双碳”目标的监测和管理，建立碳足迹管理机制，监测建筑的碳排放情况，设立碳排放目标，全面推进碳减排工作。综合来看，工业建筑应加强“双碳”目标的导向建筑设计的每一个环节，并在使用期间加强管理和监测，以实现低碳、环保的建筑目标。

四、结语

碳中和是全球潮流趋势，优化工业建筑设计策略是实现碳中和也是不可缺少的一步。随着我国工业建筑大量建设，设计思路必须也要面对碳中和的任务和挑战。只有通过不断地研究和探索，将碳中和理念融入工业建筑设计之中，并将其落实到实际操作中，才能推动我国工业建筑的持续发展。

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