可持续发展的城市与绿色建筑设计

2021-03-30赵秀洋马龙徐林

智能建筑与智慧城市 2021年11期

赵秀洋，马龙，徐林

（中国建筑第二工程局有限公司华东公司）

1 引言

城市是社会经济发展的产物，中国社会快速、大规模、深刻的城市化过程在取得巨大成就的同时，各方面因素发展的不平衡也产生了一系列复杂的社会问题和“城市病”。城市发展越来越重要，“城市病”亟待解决。每一座城市都是历史的积淀，都具备其独特的元素，而发展问题最终是要寻求各方和谐共生的路径。以可持续发展的视角看待城市问题，用最前沿的技术解决问题。

2002 年，中共十六大把“可持续发展能力不断增强”列入全面建设小康社会的目标。我国提出把社会的全面协调发展和可持续发展结合起来，以经济社会全面协调可持续发展为基本要求，坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

当前，我国城市的可持续发展主要分为：经济可持续发展、生态可持续发展、社会可持续发展，这三方面都与建筑行业紧密相关，尤其是生态可持续发展，在此背景下，绿色建筑设计被广泛应用。

2 可持续发展的相关理论

2.1 可持续发展理念提出的背景

世界自然保护联盟、联合国环境规划署、世界野生动物基金会于1980 年发表了《世界自然保护大纲》，首次提出可持续发展理念。1987年，世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中正式引用了可持续发展这一概念。报告将可持续发展定义为：“能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”[1]。

1994年，国务院颁布《中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，首次把可持续发展战略纳入我国经济和社会发展的长远规划。1997年，可持续发展战略确被定为我国“现代化建设中必须实施”的战略。

2.2 可持续发展的内涵

①国际生态学联合会和国际生物科学联合会将可持续发展定义为：“保护和加强环境系统的生产和更新能力”，其含义为可持续发展是不超越环境，系统更新能力的发展。

②世界自然保护同盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金会将可持续发展定义为：“在生存于不超出维持生态系统涵容能力之情况下，改善人类的生活品质”，并提出了人类可持续生存的九条基本原则。

③《经济、自然资源:不足和发展》一书中把可持续发展定义为“在保持自然资源的质量及其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度”[2]。

由此可见，可持续发展是建立在环境、人、经济等要素相互共生基础之上的，需要在共生发展之中，寻求和谐发展的平衡。

2.3 可持续发展的城市

可持续发展的城市是城市发展的过程、状态和结果。可持续发展是城市发展的最高目标，是不断追求城市自身自然潜力，并物化的过程，最终构建出以生存容量为基础的绿色、生态、和谐的城市。城市要想可持续发展，必须合理利用自身资源，探索友好使用的过程，不断提高使用效率，美化社区及区域的自然、人文环境，优化城市建设管理体系，为可持续发展做出贡献。

2017年，联合国人类住区规划署及中国城市和小城镇改革发展中心共同发布了国际可持续发展试点城市。这些试点城市将践行最先进的城市可持续发展理念和举措，以期打造我国城市建设的可持续发展样板，具体要求有：包容开放的城市发展环境、绿色低碳的城市理念、科学合理的城市规划、共享与创新的城市治理等方面。

2.4 城市可持续发展的意义

我国城镇人口基数大、人均资源少、就业难度大、环保问题突出，只有坚持可持续发展战略，才能解决这些问题。城市的可持续发展以保护自然资源环境为基础，以经济发展为目标。

在城市建设和发展中，坚持实施可持续发展战略，有利于实现生态、经济、社会多赢的局面，能够促进经济增长方式向集约型转变，实现经济发展与人口和资源要素的协调，有助于国家经济持续、健康发展，进一步提升人民生活质量和居住环境。

与此同时，城市的可持续发展还有助于将建设重点转向长期利益和整体利益，推动非物质资源和科技信息资源的发展。

3 可持续发展的城市与绿色建筑设计

可持续发展战略的实施和可持续发展城市的建设，都要求我们要建立环境友好型城市，注重节能环保、能源利用，提高生态效益，造福全社会。具体到建筑行业，作为能耗较高的行业之一，我们要时刻践行可持续发展战略，积极推广绿色建筑，用绿色建筑设计技术和手段构建可持续发展的城市。

3.1 树立绿色理念，推广绿色建筑

建筑业作为能耗较高的行业，必须转变传统建筑思维方式，以绿色建筑理念为核心，采用环保节能技术，助力我国环境保护工作和建筑业生态发展的有序化。在进行绿色建筑规划设计时，要注重对材料的循环再利用，培养设计人员的人文精神与人文文化素养，促进绿色建筑产业循环系统的创新发展。改变过去以资源换发展的粗放型建设模式，强调在城市发展和绿色建筑规划设计中，以绿色建筑理念贯穿我国城市建设规划设计的全生命周期，为城市的可持续发展和建筑工程的绿色环保奠定基础。

3.2 规划设计要因地制宜

在城市的规划设计中，首先要以当地的自然地形地貌作为规划设计的依据，保证建筑与当地自然环境的协调统一，准确评估自然环境和社会因素对建设项目的影响。

因地制宜可以将生态资源和环境综合利用效益最大化。因地制宜在规划设计中的体现，除了自然地形地貌之外，还包括当地的自然气候和降雨强度。比如，甘肃等西北地区的太阳能资源丰富。在该地区的大型绿色建筑设计中，应积极使用太阳能作为主要能源，提高太阳能的综合利用面积，对使用者而言，既环保又省钱。

3.3 加强研究，推广绿色节能技术

设计师应加强对节能技术和绿色建筑材料等基础性的研究，从建筑材料的选取入手，广泛应用环保材料，并不断提升绿色建筑的建造水平和科技含量，促进可持续性理念的循环发展。

在绿色建筑设计中，应不断提高清洁能源的使用效率。低污染环境、高负荷能源的绿色建筑主要通过节能技术实现，主要包括：节水空调系统、照明控制系统、局域网空调和自动通风控制系统、二次能源、热水回收和蓄热处理系统等。除此之外，在气温较低的地区，保温层的性能是绿色建筑设计中的重要考虑因素。设计师应熟悉了解各种建筑材料的功能，对新型节能技术以及环保材料做到技术参数牢记，在设计中，积极使用新技术、新材料，让建筑成为真正的绿色建筑，让可持续发展理念能够落地，可操作性强[3]。

3.4 合理应用多种技术方式

在绿色建筑设计过程中，设计人员必须要树立大局观，学习新技术，引入各种技术手段，并融入建设项目的设计中，使绿色节能环保的建筑设计工作成为可能。在设计中，可以借助计算机进行辅助设计，利用BIM技术，搭建三维平台，合理优化设计方案，避免工期延误。在多种技术手段介入，统筹管理的背景下，绿色节能环保工作才能有抓手、能落地、有影响、高效益。

3.5 绿色清洁能源的利用

电能和热能是当前我国建筑业发展的主要能耗。电能由市政供电线路供应，大部分来自农田水利、发电火力、核电；热能主要是取暖所需的燃煤供暖和烹饪所需的石油天然气。众所周知，火力发电需要消耗大量燃煤，而煤、石油和天然气都是不可再生资源。有关数据表明，当前，我国煤炭资源的开发利用还可维持320年、石油资源是16 年、天然气资源是50年，整体能源消耗和资源利用形势严峻。此外，伴随这些能源开发利用而来的粉尘污染会破坏自然环境。因此，在绿色建筑设计中，要谨慎使用不可再生资源，寻求新能源综合利用管理的可能性。目前，我国绿色建筑项目中应用的可再生清洁能源主要有太阳能、风能、地热能、核能和水能。其中，太阳能的应用技术最为成熟[4]。

3.6 绿色建筑设计要点

建筑的体型系数与建筑的热工性能联系密切，曲面外形建筑的热耗一般比直面建筑要小，在建筑体积相同时，集中的建筑布局方式热耗也明显低于分散的建筑布局方式，所以，在进行绿色建筑设计时应尽量减少建筑外墙的面积，降低层高并增加曲面外形设计。

新型绿色建筑设计的基本概念就是低碳环保，外墙设计时要考虑到采光和通风的便利，降低耗能设备的使用率，尽可能采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计，以此来保证室内环境的热稳定性。使用新型的绿色外墙材料，利用更好的隔热材料替代传统外墙材料，降低环境污染。使用新型门窗系统提高气密性并对窗户玻璃进行镀膜处理，改善室内环境的热稳定性，增强保温效果。通过运用灵活折叠遮阳设备在夏天避免太阳光的直射，冬天时调节设备可增加日照时长。另外，还可以利用庭院和植物降温。根据房间的朝向和环境需求,通过适当种植植物来遮日晒、隔离污染、提供新鲜氧气和宜人景观的方式[5]。

在建筑结构、建筑设备等方面采用更灵活、弹性的设计方式，提高建筑的适用性和舒适性。