基于碳排放计算及评价体系的低碳建筑设计方法研究——以长三角地区办公建筑为例

Based on the research results of the whole life circle of carbon emission calculation theory and used the office buildings in Yangtze Delta as the examples, this research program focuses on the correlation between architecture design methods and low carbon emission.Further research on the correlation between the architecture design methods and the carbon emission will be conducted by the research group to give a scientific basis for low carbon architecture design by finding the weighting factor of carbon emissions in the office building design and establishing the evaluation index system corresponding with office building design methods..The characteristics of this program can be listed as follows: firstly, constructs a simplified correlation between carbon emission and architecture design method by transforming enormous database needed for the carbon emission calculation in the whole life circle of architecture into the weighting factor of architecture design method which will affect the carbon emission; secondly, proposes the method choice evaluation index system of architecture design corresponding with carbon emission so as to use it as the quantitative analysis index and evaluation system in instructing architecture design; thirdly, applies this simplified evaluation index system to the whole process of building design to reduce the carbon emissions effectively.

本课题依据建筑全生命周期碳排放计算理论的研究成果，以长三角地区办公建筑为切入点，致力于在建筑设计手法和建筑碳排放量之间建立关联，研究低碳建筑的设计方法。课题组将运用案例调研、数据分析和模拟计算等方式，对这一关联关系进行深入研究，得出办公建筑设计手法的碳排放量权重因子，建立与办公建筑设计手法相对应的碳排放评价指标体系，从而提出具有科学依据的低碳建筑设计方法。. 本课题的研究特点是：第一，将建筑全生命周期碳排放计算所需要的庞大数据库转化为影响碳排放量的建筑设计手法的权重因子，建立碳排放量与建筑设计手法之间简化的、强调相对顺序的对应关系；第二，提出与碳排放量相关的建筑设计过程中设计手法选择的评价指标体系，以期作为指导建筑设计的定量分析指标和评价体系；第三，将这一简化、易于操作的评价指标体系运用于建筑设计实践，使碳排放评价贯穿于建筑设计的整个过程。

绿色低碳是中国的发展理念，也是当今建筑学专业的主要发展趋势之一，本项目系统梳理、分析了国内外关于建筑碳排放量的计算方法；提出了在城市设计层面、建筑设计层面的低碳设计原则和方法；并以长三角地区办公建筑为对象，分析、研究其建筑设计方法，特别对与建筑创作密切相关的形态操作手法进行了分类；在此基础上，运用案例调研、模拟计算和数据分析等方法，研究建筑形态操作手法与建筑碳排放量之间的关联关系，得出不同建筑设计手法所对应的碳排放增减数据；进而确立与建筑设计手法相对应的碳排放评价体系。. 项目组在城市设计层面，从适当提高密度和注意综合开发，采用适当的路网间距，重视公共交通、自行车交通和步行的作用，扩大城市绿地面积和固碳能力等方面提出了低碳设计的策略；在建筑设计层面，从自然通风、日照采光、保温隔热、遮挡阳光、建筑绿化等五方面出发，并结合建筑物周边环境、体形、空间、围护结构、细部设计等领域提出了具体的低碳设计方法；在材料选择层面，提出既要通过精心设计减少材料消耗，也应该依据绿色材料评价、Ⅲ型环境声明、材料碳足迹等方式选择低碳材料。. 方案设计阶段在降低建筑物碳排放量方面具有决定性作用，对此项目组进行了重点的针对性深入研究，从通风、采光、遮阳、被动得热、绿化种植等各方面进行模拟计算，分析整理后得出了形态操作与碳排放量之间的关联性；又进一步以目前中国城市常见的超高层办公建筑为例，进行了模拟计算和深入研究，得出了建筑高度、平面面积、层高、窗墙比、朝向、扭转角、缩进比例、平面形状等设计因素与建筑碳排放量之间的关联性。. 本项目将复杂的需要庞大数据的碳排放量计算转化成关注不同形态操作手法之间碳排放量的相对次序，而非绝对数值，因而使用方便，且有科学依据，便于建筑师在方案设计阶段进行碳排放评估，预判建筑的碳排放量增减情况，以确定合适的建筑设计策略，为最终降低建筑物的碳排放量奠定良好的基础。