低碳设计理念在住宅建筑设计中的应用<br/>——以品位居项目为例

低碳设计理念在住宅建筑设计中的应用
——以品位居项目为例

2023-03-12司文文柴玉萍

工程建设与设计 2023年3期

司文文，柴玉萍

（1.云南奕辉建筑设计有限公司，昆明 650299；2.云南省城乡规划设计研究院，昆明 650299）

1 项目概况

品位居项目位于大理市祥云县龙凤街南侧，总建筑面积为125 706.89 m2，建筑密度为27.59%、绿地率为30.01%，总户数为570户。本项目拟定沿龙凤街建造A1、A2两栋27F底商高层住宅建筑，沿古楼南街南延段建造B1、B2两栋高层17F底商住宅建筑和C1~C3总计3栋底商多层住宅建筑，以主入口为起始点，沿景观轴从北到南依次建造A6栋二类高层住宅建筑、D1~D2多层住宅建筑、E1~E5多层住宅建筑，并在景观轴北侧、A1~A2建筑间隔处建造A3与A5栋高层住宅建筑，最终效果如图1所示。

图1 品位居项目夜景鸟瞰图

2 低碳设计原则

2.1 生态原则

提出低碳建筑理念的初衷目的在于，减小建筑建造、使用活动对生态环境造成的污染破坏，通过减少碳排放量来缓解或彻底解决温室效应、生态物种灭绝、海洋酸化等多项环境问题。因此，为发挥出低碳建筑应用价值，设计师必须遵循生态原则，着重考虑所选设计措施与选用建筑材料对生态环境造成的影响。例如，在材料选用方面，早期建筑使用到大量水泥材料，每生产1 t水泥熟料会排放1 t左右的二氧化碳，碳排放量较高，因而可选用硅铝基类水泥材料作为替代品，由粉煤灰、冶金渣等工业废弃物进行二次加工制成，既可以减少碳排放量，同时，还可以实现对废弃材料的再生利用，取得理想经济、环境效益。

2.2 无公害原则

为保护生态环境和工程现场人员与住户的身体健康安全，在选材环节，设计师理应遵循无公害原则，禁止选用含有甲苯、甲苯二异氰酸酯、VOC挥发性有机化合物、甲醛等有毒有害物质的建筑材料，提前收集相关资料，掌握各类建筑材料的组分含量，优先选择无毒无害的天然材料与绿色建筑材料。必要情况下，可使用少量有害物质含量不超标的传统建筑材料[1]。

2.3 节能原则

从住宅建筑设计角度来看，节能是实现低碳减排目标的重要手段，通过缩短建筑照明、暖通等系统的运行时间与降低运行能耗，可以明显减少二氧化碳排放量，表明节能、低碳减排二者有着十分紧密的内在联系。因此，设计师需要严格遵循节能原则，以提高建筑节能属性作为出发点，结合实际情况来采取自然导光、自然通风换气等方面的节能措施，由此来打造新一代的低碳节能建筑。

3 低碳设计理念在住宅建筑设计中的应用

3.1 充分利用自然资源

在早期住宅建筑工程中，缺乏可再生能源利用意识，选择在建筑内部安装大量的机械设备，长时间运行建筑照明、空调通风等系统，由此产生高昂的建筑使用成本和运行能耗。对此，设计师需要充分利用周边生态环境中的太阳能、风能等可再生能源，从建筑布局朝向、构造优化等方面着手来改善建筑物的自然采光与自然通风条件。通过自然采光来缩短照明系统运行时间、减小照明灯具开启数量，通过自然通风来维持室内温度和改善空气质量、减少机械通风量与空调冷负荷量。其中，在自然采光设计方面，可采取在建筑屋顶设置采光天窗、安装光电玻璃幕墙、安装光导系统把光线折射至中庭等无法直接采光的空间、建筑外墙部位设置多处竖直采光窗和观景窗等措施。而在自然通风设计方面，则采取保持建筑南立面与主导风向锐角状态、按照高低错落或是前低后高形式布置多栋建筑、在建筑中心部位设中庭空间与外侧廊道、在建筑外墙上开设若干进风口与出风口等措施，主要借助室内外风压差来吹入室外新鲜冷空气，排出室内浑浊空气[2]。

3.2 建筑外立面设计

外立面是住宅建筑结构体系的重要组成部分，外立面造型直接影响建筑物整体节能属性与碳排放量，其重要性不言而喻。在早期住宅建筑工程中，普遍存在过度追求建筑造型新颖性与美观度的问题，在外立面造型上使用大量的装饰性材料，并采取设计曲折形状墙体等措施，明显增加了工程造价成本、资源耗用量，违背了低碳设计理念。因此，设计师需要将低碳设计理念融入外立面设计体系当中，在保证建筑物造型美观的前提下，尽可量简化外立面造型，以此来减少施工材料用量和碳排放量。在本项目中，做到对建筑造型美观度与节能减排效果的兼顾，一方面，采取“过渡、虚实”设计手法，强调于形式追随功能，在建筑立面上使用明快且清晰的块面进行几何构图，并对建筑阳台、入口、檐部等细部构造进行优化调整，由此形成特色鲜明建筑风格。另一方面，整体呈现的建筑外立面造型较为简洁，未添加过于烦琐的装饰性元素，并在建筑入口处栽植绿化植物起到遮阳、阻挡冷空气灌入室内的作用，节能减排效果十分显著，如图2所示。

图2 品位居项目13F住宅建筑透视图

3.3 增加室外绿化面积

绿化覆盖率是评价低碳建筑的一项重要指标。随着绿化覆盖率的增加，在绿化植物生长期间持续吸收二氧化碳与释放氧气，从而将住宅建筑的实际碳排放量控制在较低程度，并起到改善生活环境、满足住户精神审美需求、强化生态环境自净能力与改善空气质量等额外作用。为实现这一目的，设计师可选择从室外绿化、室内绿化两方面着手，室内绿化是利用建筑室内边角空间来放置绿化盆栽、在中庭空间营造绿化景观作为配色点缀，室外绿化是在建筑屋顶部位打造绿化屋顶、在建筑外墙上栽植爬山虎等攀爬类植物、在小区内规划中心景观区、利用小区内部道路两侧空间栽植乔灌木植物[3]。

在本项目中，选择在A5栋与A6栋建筑的间隔区域内规划中心景观区，在各栋住宅建筑外围道路内侧栽植乔灌木植物，在D2栋建筑西侧和E6栋建筑东侧规划小型景观区域，在毗邻古楼南街南延段处设置若干行道树，在小区出入口摆放绿化盆栽，充分利用剩余可用空间，设计效果如图3所示。

图3 品位居项目鸟瞰图

3.4 公共服务设施设计

近年来，随着国民经济的发展，住户对娱乐、交通出行等方面的需求也在不断加大，但早期建成的住宅建筑普遍存在服务设施种类不全、设施数量较少的问题，无法满足住户的多元化需求，且实际服务人数有限，限制了实际居住质量的进一步提高。对此，在本项目中，拟定在小区内修建涵盖老年人服务设施、充电桩、物管用房、社区文化中心、体育活动场所与垃圾收集点在内的多座公共服务设施，如图4所示。这既可以满足住户的实际需求、提高居住质量，同时，还将取得显著的低碳减排效果。例如，在小区内建设若干数量的充电桩，满足新能源汽车的出行需求，积极响应低碳出行号召，还可以杜绝住户私下拉线充电等不规范行为，保障小区住户的安全、便捷用电。