基于低碳理念的绿色建筑设计及施工技术研究

摘 要：经济全球化背景下，随着世界生态文明建设进程的不断推进，为有效促进碳达峰与碳中和“双碳”绿色理念的实现，改善城市化与工业化长久发展过程中随之而来的环境污染以及生态破坏，基于绿色低碳理念建设而成的绿色建筑已逐渐成为节约型城市、生态型城市的重要组成要素。为此，本文将以低碳理念为理论基础，从推动绿色建筑设计发展的意义入手，对绿色建筑设计及其施工技术展开深入的研究。首先简述了低碳理念的内涵，其次分析了绿色建筑设计中融入低碳理念的优势，最后结合具体工程实例，探究绿色建筑工程设计及其施工技术的要点，以期为国家实现可持续绿色低碳发展战略，建成绿色建筑提供助力。

关键词：绿色建筑设计；低碳理念；施工技术；生态环境

1 前言

改革开放以来，由于工业化与城市化进程的快速推进，使得我国生态文明建设在发展过程中受到了极大的破坏。并且随着近年来全球一体化理念的提出，环境污染问题、资源损耗问题等生态问题已成为世界范围内的话题，促使各国建筑领域逐渐从对传统建筑的研究开始向绿色化、智能化、可持续发展低碳建筑的研究进行转型，各国学者就此提出了“绿色建筑”的概念。然而，就目前而言，绿色建筑的概念在我国还是一种较为模糊与字面化的理解，常常与“生态化建筑”“可持续建筑”等概念发生混淆，大部分人一般将其简单地理解为在建筑建设过程中，利用最新、最先进数字节能技术，采用绿色天然材料进行施工的建筑。对此，一定程度上导致大多数绿色建筑设计者与施工者只能根据绿色建筑的表象认知来对建筑施工进行设计，从而造成生态环境恢复建设的进程没有得到有效地推进。为此，为更多地从绿色建筑施工的全生命周期实现节能减排的目标，本文将基于低碳理念，对绿色建筑设计及其施工技术进行研究，分析其应用优势与要点，促进绿色可持续发展的实现。J/FJZsbTNj/iYgiTtnuGKA==

2绿色建筑理念概述

关于绿色建筑的定义，虽然不同的学者有不同的解释，但是从本质上来说，其实质内涵是一致的。本文主要将绿色建筑定义为在建筑施工的全生命周期内，能够最大限度地实现“四节一保，即节能、节地、节水、节材，以及环境保护”，促进自然资源节约、生态环境保护以及环境污染减少，进而为入住居民与使用者提供宜居程度较高，人与自然和谐共生的健康使用空间和使用环境。从实际来说，也可将其看作是“可持续发展建筑”的另一种表达形式[1]。根据国外绿色建筑施工相关的实践表明，目前单纯以节能减排作为施工目的的建筑工程，在实际建设与使用过程中也可能造成资源的浪费与环境的污染。基于此，随着可持续发展理念与绿色低碳理念的不断推广，绿色建筑的流行是必然的。

3基于低碳理念的绿色建筑设计的优势

与传统建筑施工相比，将低碳理念融入绿色建筑设计施工具有显著的优势，具体如下：

3.1节水节电

随着生态环境文明建设的不断推进，作为我国“资源节约型”“环境友好型”“低碳环保型”建筑的重要理论依据，绿色建筑在建筑领域具有不可忽视的地位[2]。目前，在我国环保标准中，绿色建筑的具体评价内容如表1所示。然而，在实际施工中，建筑的成功建设对水资源与电能源的需求较大，但就现阶段而言，大部分的建筑工程项目在实际施工中存在严重忽略水电资源合理使用的问题，从而导致大量水电资源的浪费，造成建筑实际施工情况与绿色、低碳、可持续发展理念的背离。基于此，在绿色建筑施工中融入低碳理念，有助于促进水电资源的合理分配使用，提高资1dN9hASjxW4/5E0gdg6F9A==源利用率，同时减少环境的污染。

3.2节能

在绿色建筑施工中，墙体施工是建筑外围施工中重要的核心环节，为此，施工人员在进行绿色建筑设计时，应科学地设计墙体施工，从而以实现优秀的个隔热或绝热效果。目前，绿色建筑的墙体施工通常会采用玻璃棉板、聚氨酯泡沫等新型环保材料，与其他隔热材料相比，新型绿色环保材料不仅能够有效隔离高热，还能实现保温的作用，从而显著改善建筑内部的热循环系统，提高绿色建筑的散热与通风质量。

3.3节地

自改革开放以来，城市化进程的快速推进，使得建筑工程项目的数量与规模迅速扩大，进而导致我国土地资源在近几年来出现了短缺的现象。目前，就实际情况来看，城市建筑的建设空间受到了严重的限制，为此，基于低碳理念的绿色建筑已被广泛应用于建筑设计中[3]。在绿色建筑设计中，节地主要是指在有效保证绿色面积不变的基础上，尽可能地减少土地资源的浪费，提高土地的利用率。因此，在进行绿色建筑施工规划时，一般可采用多层、高层等建筑结构，或者增大建筑容积、合理利用地下空间等方式实现土地资源的最大利用化。

4基于低碳理念的绿色建筑设计及施工技术

4.1工程概况

本次研究的建筑项目工程属于绿色建筑项目，在实际设计施工中，主要以“四节一保”作为建筑工程项目设计的指导方针，同时结合项目的发展特点，采用了合适的绿色低碳技术进行施工。此次项目的占地总面积约为4.70万平方米，建筑总面积则约为9.15万平方米，整体分为三个建筑单体，每个建筑单体有地上9层楼以及地下1层，主要用于办公、购物、餐饮等功能。在实际施工过程中，采用的绿色建筑施工技术的具体情况如表2所示。

4.2绿色建筑设计及施工技术

4.2.1节地与室外环境

本次工程的土地规划严格按照要求进行，附近无大型工厂与仓库等建筑，有效避免了水体、空气、噪音等污染源对绿色建筑施工的影响。根据相关调查数据，计算得本次绿色建筑项目的容积率约为1.95，而绿化率达到了67%，并且由地下面积的合理开发与应用，使得地下建筑面积/总建筑面积的比例Rp1=54% [4]。除此之外，在建筑室外环境的设计上，采用了采光较好、光污染较少，且光学性能极其优秀的全明框Low-E玻璃幕墙系统，并且外立面应用了弧形结构，有效控制了建筑周围的风速。

4.2.2节能与能源利用

随着能源的大量消耗以及能源价格的提高，基于低碳理念建设的绿色建筑的节能系统应具有更高的社会价值与经济效益。为此，本次绿色建筑的技能设计，主要从建筑与维护结构、通风与空调、供暖、照明以及能量综合化利用几个方面进行。其中建筑与维护结构通过利用维护结构体形系数进行评估，计算公式如下：

S=FO /VO （1）

式中，S表示结构体形系数，FO表示建筑物与室外空气接触的表面积，VO表示表面积所覆盖的建筑体积。经过计算，本次绿色建筑的维护结构体形系数约为0.11＜0.3，建筑满足节能要求。除此之外，建筑的通风、空调、供暖系统主要采用新技术与新材料，通过地下室的换热站将市政提供的高温热水转化为50℃-60℃的空调热水，同时采用空调机组或新风机组进行空气的交换。

4.2.3节水与水资源利用

在绿色建筑设计与施工过程中，水资源贯穿建筑施工的全寿命周期，是必不可少的建筑资源。本次工程中，建筑施工的水资源主要来源于市政用水，但室外绿化灌溉用水则全部使用雨水，根据相关计算，本工程最高日用水量约为450m3/d。基于此，建筑施工中地下一层至四层主要利用城市自来水的压力直接进行供水，而5层至9层则通过恒压变频供水设备进行供水。同时对于污水、雨水等非传统水资源，首先将其排入独立污水处理站，处理完成后，可将其用于卫生间冲厕、绿化浇灌等，提高水资源的利用率。

4.2.4节材与材料资源利用

材料是建筑工程展开施工的基础与前提，为此，基于低碳理念在绿色建筑施工过程中应用绿色环保材料对于实现节能减排的目标具有重要意义。本次绿色建筑设计l/atAkdTzBsb6QfKWtNbs5vcyWf6EU/RduT5Vinyu54=与施工中，采用的建筑材料包括钢筋、混凝土、砌块、水泥砂浆以及各种绿色环保施工材料与绿色装饰材料[5]，与传统施工材料相比，此类新型环保材料污染性较低。与此同时，建筑废料的循环利用，使得建筑施工的成本得到有效控制，提高了建筑的经济效益。

4.2.5环境保护施工措施

在绿色建筑工程施工中，基于低碳理念的环境保护措施主要包括以下几个方面：一是扬尘治理措施。可通过在施工现场设置围挡、洒水、设置洗车槽等方式控制扬尘的影响范围；二是保护土壤措施。可通过填土巩固、增加绿化分类、回收有害垃圾等措施减少土壤的污染；三是建筑垃圾处理措施。主要通过精准分类回收、回收循环利用与集中运走等方法降低建筑垃圾对环境的影响。

4.2.6绿色建筑全周期碳排放量计算

为了解基于低碳理念的绿色建筑设计及施工技术应用的实际情况，可通过计算绿色建筑全生命周期的碳排放量进行检验，具体计算公式如下：

Ptot = Pmanu+Perect+Poccup+Pdewo （2）

式中各项所代表的指标如表3所示。

因此，根据公式（2）计算得本次绿色建筑工程项目全生命周期的碳排放总量与每阶段的排放情况如图1所示。

由上图可得，在绿色建筑设计与施工的全生命周期内，建筑应用维护阶段的碳排量最高，其次是建材生产阶段而建筑施工阶段与拆除阶段碳排量最小，所占比例不足10%。说明基于低碳理念的绿色建筑施工技术在施工中的应用，能够有效缓解环境污染的问题，改善全球变暖危机。

5结论

综上所述， 随着“双碳”环保理念的提出，基于低碳理念的绿色建筑已逐渐取代传统建筑，成为建筑领域施工的主要建筑类型。同时在社会生态文明建设过程中，低碳理念是指一种贯穿于经济、文化与生活的新型生活方式，具有低耗能、低污染以及低排放的特征，对我国社会与经济实现可持续发展具有重要意义。

参考文献

[1] 王峰. 低碳视域下BIM技术在绿色建筑设计施工中的应用实践[J]. 中国战略新兴产业，2024（2）：107-109.

[2] 郑欣. 绿色建筑设计与施工技术的应用[J]. 砖瓦世界，2021（24）：157-158.

[3] Sun J .Water Supply and Drainage Design for Prefabricated Buildings Under the Green Building Concept[J].Journal of World Architecture，2023，7（3）：

[4] 曾琼，陈静，徐剑琼，等. 绿色环保低碳节能技术在建筑设计中的应用分析[J]. 中国建筑装饰装修，2022（1）：88-89.

[5]陈艳莉. 探讨绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用[J]. 建筑安全，2023，38（7）：22-25.