“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计研究

“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计研究

严彪

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摘要：以“绿色”“低碳”为核心，以“生态”、“节能”为导向，以“应用”为目标，对“绿色、低碳”的建筑设计进行了深入的探索。将绿色、低碳的设计思想与知识系统应用于建筑业。建立“绿色低碳建筑”的设计概念。同时，从低碳生态建筑设计方法等多个方面，向低碳设计模式和绩效进行评估，并将设计思维的绿色、低碳以及创新能力进行提升，希望本文的研究可以推进绿色低碳建筑设计的可持续发展。

关键词：绿色低碳；建筑设计；绿色建筑

引言

实现低碳、绿色建筑设计是实现建筑可持续发展的必然选择，已受到越来越多的重视。建筑学专家对低碳的设计进行研究是必然的趋势。在此之前，国外一些著名的大学就已经开始重视绿色建筑，并将可持续的建筑环境、绿色建筑、环境工程等学科进行了开放，并发展出了一套独具特色的绿色建筑设计体系。

一、绿色低碳建筑设计的意义

（一）“双碳”目标是绿色建筑的基础

在2021年年初制定了“2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和”目标之后，绿色、低碳的建筑已经成为研发工作的重点，建设产业的低碳化。构建绿色、低碳的价值体系是实现可持续发展的前提。在可持续发展思想的指导下，绿色设计才能成为自觉的行为。所以，它也为绿色建筑的设计提供了依据。在此基础上，提出了一种“绿色”建筑的仿真方法，并对其进行了深入的研究。

（二）建筑学专业需要应对产业转型升级和技术变革

为了满足加工和制造业升级的新技术的发展，人工智能、智能建筑等传统建筑、工程技术作为一门学科，迫切需要对其进行改造和升级，促进工业发展和技术进步。在快速发展的低碳绿色建筑设计中，树立正确的价值观，对资源、环境和建筑的能耗，对绿色建筑节能技术的引入，并在此基础上，探讨各种方法和策略，探索绿色建筑设计、模型和设计过程。

（三）建筑学专业对应用型人才能力培养的需求

目前，很多地区的施工单位都把重点放在了提升绿色工程的实用水平上，而建筑业则把更多的注意力放在了促进低碳、永续发展的概念上。设计人员的环保与能源意识不足，综合设计能力不足，缺乏创造性思维。这就是价值，培养设计人才，创建绿色建筑，运用绿色建筑理念和知识系统进行建筑设计，将新趋势和新问题引入工程设计领域。

二、绿色低碳建筑设计创新思路

低碳绿色建筑的设计思想贯穿于全行业，形成了“一主线、二实训、三模式、四梯度”的设计思想。“一主线”是将绿色低碳内涵作为设计的主线，“两实训”是将实习体系构建与实习训练方式相结合，以建筑为低碳内涵，“三模式”是将三个模式构建为一个集成模块的设计，“四梯度”一步一步地构建设计。通过“基础知识－被动设计－节能技术”全流程，实现由“渐进水平”向“平行垂直”的方向发展。

一级梯度：关于低碳生态建筑的基础理论，是对该领域研究的一个出发点。本课程之目的在提升学生对可持续发展之认识，并在此基础上，进一步了解低碳建筑之理念与基本原理。以实体为载体，建立起对绿色建材的感知，对围护结构的性能，以及室内外的环境空间之间的联系。二级梯度：将重点放在学习和培训的方法上，进行绿色低碳建筑的设计，在设计主要策略被动控制建筑物的过程中，使用生态建筑的设计方法，进行深入的设计，达到绿色建筑的指标要求。通过多种主题的协同设计，实现了节能与节能。三级梯度，即将节能与主动性相结合，提升节能与节能综合运用能力。计算机仿真技术的运用，使建成环境品质得到改善，达到更高的生态水平和更低的能耗水平。四级梯度：侧重于整体设计与工艺的运用。根据话题对技术战略的洞察。采用数值仿真的方法对上述问题进行了定量研究。以项目的改造设计、空间设计等为基础，开展低碳建筑与城市设计，降低能源消耗与舒适度的绿色数字。

三、绿色低碳建筑设计实训方法

（一）低碳建筑设计方法创新

(1)以课题为依据，进行典型建筑物的设计。在题材内容方面，将低碳设计和建筑题材结合起来。修改并改进了建筑设计工作计划书，其中包含了设计需求、工程地点等内容，并且加入了低碳的建筑元素。通过设计一个典型的低碳建筑实例，明确选取的背景，设计目标，设计要点，具体方案和模式的运作流程，以及每个阶段需要完成的设计任务。在一个典型的设计实例中，根据尺度系数，空间布局，地形，通风等因素来选择主题。

(2)以设计方法论训练为出发点。在此基础上，提出了一种将低碳建筑设计方法训练融入渐进训练的新思路。节点设计，建筑物的空间形态、模式以及其他的设计方法，在构建一个完整的建筑设计的过程中，潜移默化的将一些低碳的建筑设计理念融入其中，理解各个阶段所关注的主要问题，形成一个具有低碳内涵的设计方案。比如，在建造空间模式的训练中，必须先理解节约，可持续，再生，再使用，贯穿于建筑物的全寿命周期。其次，要对建筑的材质、构造、节理、材质、空间、构造等进行研究。通过认证后，达到了绿色设计的要求。

(3)组织机构的结构设计。在流水线并行的设计中，确立了流水线并行的组织架构，各流水线互相连接、互相促进，构成了流水线的总体设计架构。设计思想主要有以下几个方面：对组织方案的解读与评估；图表设计流程中的低碳内容和设计需求，在已知梯度下的实践；和推动一场环保的建筑设计比赛；将模拟的效能引入到低碳建筑中，建立绩效指数；其中包含了对建筑设计的宣传、策划、配合等方面的内容。在全国技能竞赛中，绿色建筑设计，对贩卖区域地块、周围环境等，对日光和一个分析模型的制作了一个模型，室外通风环境和室内环境的典范。在此基础上，对该建筑的照明、室内空气分布、室外空气环境等进行了试验研究。最后，利用仿真结果对所采取的技术措施进行了验证。

（二）低碳建筑设计模式创新

(1)采用“模组+插件”的设计模式。提高低碳技术水平，建立建筑工艺知识体系。科技模组被整合进架构设计流程。在教学中，将技术与设计结合起来，达到了教学目的。在技术知识方面，要与项目经理进行沟通，根据不同的建筑类型，为设计任务书选取适当的技术需求和知识，将建筑设计与施工技术进行有机的交叉与衔接。

(2)完全“设计+工艺”的低碳化设计模型。本研究将基于建筑设计作为工程集成平台，将知识布局、技术节点连接、设计联接方式、设计联接方式、评价方式等统一于此，对各设计阶段成果要素进行集成。力图改变以零散技术知识为特征的传统模式，构建一种更为综合的绿色环保建筑创新设计能力，网络空间互联多连接多应用问题，以其为驱动与设计实践载体，创造创新的内在关联与动态。

(3)渐进设计。在低碳建筑设计方面，根据程宇提出的“双碳”问题以及符合“绿色建筑”产业发展的基本要求，创造性地进行建筑设计，将底层水平的平铺结构、高层水平的平铺结构、高层水平的竖向结构，培养学生对绿色建筑的认识与创新能力，并将其作为典型案例进行反馈，探讨其设计思路。在此基础上，针对不同的设计主题，提出了相应的节能设计策略。

(4)围绕“未来的设计人才”，构建低碳的建筑设计模型。在对问题进行识别、分析和解决的基础上，进行低碳建筑的设计训练。通过现场调研、案例研讨、专题汇报等方式，调动设计师进行低碳建筑设计，引导和开发创新性设计思想。通过模型推导、仿真分析、实践培训及实例验证等方式，开展低碳建筑设计实践培训。

（三）设计成果考核及评价

研究确定共同低碳建设成果评估的格式与方法。将科技知识应用于建筑设计已成为绿色、低碳建筑评估的一个重要内容。通过草图，评价卡片，以及最后的成果评价，对这些技术的运用进行了评价。在此基础上，对工程项目的技术负责人给予共同的支持，并对项目的完成情况进行综合评价。将计算机评价引入到建筑物中，就可以对建筑物进行仿真，计算出建筑物的能耗系数，同时也可以对建筑物进行整体设计。

结束语

以“双碳”和建筑业需求、人才培训与“绿色低碳”为主线，从绿色建筑的设计到系统的碳含量低、设计方法提出绿色建筑的设计模型和结果评价等方面，对建筑设计创新进行了探索，为培养绿色建筑设计专业人才提供了一种有效途径。

参考文献

[1]夏海山.应对绿色建筑转型的美国高校建筑设计教学[J].高等建筑教育,2006(04):1-4.

[2]鲍莉.绿色:回归设计——东南大学建筑学院绿色建筑设计教学探索[J].中国建筑教育,2011,No.4(01):7-9.

[3]张群,王芳,成辉等.绿色建筑设计教学的探索与实践[J].建筑学报,2014,No.552(08):102-106.