文/湖南工業(yè)大學城市與環(huán)境學院 邵凡茜

1 “雙碳”與綠色建筑概述

1.1 “雙碳”

“雙碳”即碳達峰與碳中和。碳達峰指某個地區(qū)在某段時間內(nèi)CO2排放量不再增加，繼而達到峰值后逐步回落的過程；碳中和指某個地區(qū)在某段時間內(nèi)排放的CO2總量與其通過節(jié)能減排等方式減少的CO2總量相抵消，實現(xiàn)CO2“零排放”的過程。

“雙碳”可理解為高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。早期工業(yè)化發(fā)展導致大氣中CO2濃度過高，全球氣候變暖，溫室效應加劇，不僅威脅人類健康，還給陸地海洋生態(tài)、食品安全和經(jīng)濟社會發(fā)展造成不利影響，故節(jié)能減排是未來發(fā)展趨勢。

1.2 綠色建筑

綠色建筑指可與環(huán)境相融，在建筑全生命周期內(nèi)，通過綠色技術(shù)最大程度減輕對周圍環(huán)境的污染，節(jié)約資源并為人們提供健康環(huán)保及舒適空間的建筑。

2006年住建部公布GB/T 50378—2006《綠色建筑評價標準》，其后對該標準不斷修正，2019年公布GB/T 50378—2019《綠色建筑評價標準》，對建筑安全性、節(jié)能性和適宜性提出更高要求。各地區(qū)頒布一系列綠色建筑補貼優(yōu)惠政策，推動綠色建筑項目的落地。

2 綠色建筑助力“雙碳”目標的實現(xiàn)路徑

1）源頭減排 實現(xiàn)“雙碳”目標需從源頭減排入手，源頭減排是降低碳排放的根本。根據(jù)運行時間段單位建筑面積的總碳排放量計算，得出源頭減排需控制建筑面積，即建筑規(guī)模。通過合理設(shè)置建筑空間布局，科學規(guī)劃建筑規(guī)模，可在一定程度上節(jié)約建筑材料。

2）新能源技術(shù)發(fā)展 “雙碳”目標的提出給現(xiàn)狀能源結(jié)構(gòu)帶來挑戰(zhàn)，應加快發(fā)展新能源技術(shù)，減少高碳排放能源的使用，將其替代為新能源與清潔能源，以實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。

3）發(fā)展智能化電氣系統(tǒng) 我國正逐步提高建筑領(lǐng)域電氣智能化水平。電氣設(shè)施作為建筑基礎(chǔ)設(shè)施，包含強電系統(tǒng)和弱點系統(tǒng)，前者包括空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等；后者即智能化系統(tǒng)，可實現(xiàn)智能實時監(jiān)控。

4）創(chuàng)新政策支持 實現(xiàn)“雙碳”目標需財政支持，相關(guān)部門應采取獎勵措施以鼓勵新建綠色建筑或既有建筑綠色改造，為技術(shù)研發(fā)提供充足的資金支持；大力推廣綠色建筑，通過政策引導，減少使用高碳排放量的建筑材料，鼓勵使用低碳建材以減少污染。

3 綠色建筑實踐——上海中心大廈

3.1 項目概況

上海中心大廈位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，是集商業(yè)、辦公、酒店、觀光功能于一體的超高層綠色建筑，與東側(cè)環(huán)球金融中心和北側(cè)金茂大廈共同構(gòu)建金融貿(mào)易區(qū)，是上海市標志性建筑之一（見圖1）。建筑高632m，119層，建筑面積433954m2。該建筑采用多項可持續(xù)建筑技術(shù)，滿足綠色環(huán)保要求，并獲得中國綠色建筑三星級標識及美國LEED綠色建筑認證。

1上海中心大廈外立面（圖片來源：作者自攝）

據(jù)上海中心大廈環(huán)境影響報告顯示：建筑綜合節(jié)能率大于60%；室內(nèi)環(huán)境達標率100%；非傳統(tǒng)水資源利用率大于40%；可循環(huán)材料使用率大于10%。

3.2 綠色建筑技術(shù)

3.2.1 BIM技術(shù)

上海中心大廈運用BIM技術(shù)指導全過程設(shè)計，包括設(shè)計方案、施工建造、工作量計算及后期更新維護等。該技術(shù)用于建筑全生命周期，使用計算機將全過程建設(shè)信息進行組合，實現(xiàn)不同部門工作人員的信息交流與共享，最終形成直觀、精細的三維空間模型。如果建造過程中出現(xiàn)問題，建筑師可隨時發(fā)現(xiàn)并處理。

3.2.2 智能電氣化系統(tǒng)

基于不同時間段、光照強度及溫度，上海中心大廈內(nèi)智能照明與智能空調(diào)通風系統(tǒng)可根據(jù)人員數(shù)量自動調(diào)節(jié)。上海中心大廈采用冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，通過運行發(fā)電設(shè)備向大廈供電，排出的余熱通過回收設(shè)備回收使用，若電路出現(xiàn)故障，發(fā)電設(shè)備可作為備用電源供建筑使用。上海中心大廈采用電梯電能回饋裝置和智能控制系統(tǒng)，前者可將電梯運行時產(chǎn)生的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能供大廈使用；后者可根據(jù)自動監(jiān)測的人數(shù)控制電梯運行數(shù)量，通過配備變速控制高峰期和非高峰期兩個時間段的運行速度，提高電梯使用效率和服務質(zhì)量。上海中心大廈采用CO2監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測人數(shù)并根據(jù)其調(diào)控新風排風量。另外，還設(shè)置建筑能耗監(jiān)控系統(tǒng)，既可在能耗超標時發(fā)出預警提醒，又可實時監(jiān)測設(shè)備運行情況。

3.2.3 建筑外圍護結(jié)構(gòu)

建筑外立面采用雙層玻璃幕墻。傳統(tǒng)玻璃幕墻耗能較大，建筑師綜合考慮各方因素，決定采用玻璃自遮陽與水平固定外遮陽方式。雙層玻璃幕墻選取25%彩釉玻璃作為外幕墻玻璃材料，低輻射中空玻璃作為內(nèi)幕墻玻璃材料，內(nèi)外玻璃中間形成溫度緩沖區(qū)，避免室內(nèi)熱量與外界傳導，具有保溫與隔熱作用。上海中心大廈幕墻外挑10cm水平遮陽板，設(shè)置可調(diào)節(jié)遮陽設(shè)施，提高建筑遮陽效果。

3.2.4 建筑風環(huán)境

作為超高層建筑，上海中心大廈與周圍2幢超高層建筑形成超高層建筑群，對區(qū)域風環(huán)境產(chǎn)生較大影響。上海中心大廈外部結(jié)構(gòu)框架與傳統(tǒng)超高層建筑不同，其外立面高度每提升1層，即不規(guī)則扭曲1°，形成不規(guī)則螺旋形態(tài)，一定程度上可延緩風流，使風荷載降低24%，以減少大廈負荷。建筑內(nèi)部中庭與雙層幕墻中間的空中花園設(shè)計改善了內(nèi)部風環(huán)境。

3.2.5 新能源利用

上海中心大廈采用地源熱泵系統(tǒng)，利用地下恒溫原理，冬季將地面溫度較低的水通過地下管道進行水循環(huán)，使水溫上升至恒溫；夏季則使水溫下降至恒溫，以減少能源消耗。另外，上海中心大廈頂部設(shè)置54個垂直軸渦輪風力發(fā)電機組，以供給頂部景觀照明及用電需求，進而降低電能消耗。

3.2.6 光污染防治

上海中心大廈采用全玻璃幕墻設(shè)計，考慮玻璃幕墻光污染問題，選擇退臺式幕墻，并采用反射率較低的玻璃進一步降低幕墻光污染。同時，建筑內(nèi)部中庭設(shè)計與空中花園也可有效避免眩光。

4 結(jié)語

建筑業(yè)作為碳排放大戶，無疑成為推動“雙碳”目標實現(xiàn)的重要影響因素。上海中心大廈作為超高層綠色建筑，采用多項節(jié)能技術(shù)，滿足綠色環(huán)保要求，有助于“雙碳”目標的實現(xiàn)。但僅以某個綠色建筑案例進行分析，并不能完全反映我國綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀。因此，需研究更多綠色建筑案例，以深入探討綠色建筑對實現(xiàn)“雙碳”目標的作用。