1 碳中和理念提出背景

由于二氧化碳排放量的逐渐上升，全球变暖成为我国急需解决的问题。图1（2011年—2020年我国二氧化碳排放），为了能够保护我国生态环境，改变我国气候现状，针对二氧化碳实际排放情况，推行碳中和理念，降低我国各个行业二氧化碳排放量，有效改善我国气候现状以及生态环境。碳中和理念在我国各个行业中应用，能够在减少二氧化碳排放量的同时，减少行业生产资源以及能源的消耗，促进我国行业可持续发展，保证我国行业发展经济效益，我国社会经济发展提供更多支持。建筑行业是我国能源消耗以及二氧化碳排放量较多的主要行业，碳中和理念下，需要建筑行业在各个环节中实现节能减排，有效减少能源消耗以及二氧化碳排放，促进建筑行业向着绿色化发展。建筑行业需要转变传统的建筑设计方法，在设计过程中降低能源消耗，减少二氧化碳排放量，建筑一体化设计是针对建筑绿色化发展提出的设计方法，能够将节能减排理念融入到建筑设计的各个环节中，优化建筑设计过程，使建筑行业更加符合社会发展需求。

2 碳中和理念下建筑设计的优势

2.1 减少资源消耗

建筑设计过程中出现大量的资源浪费，减少建筑设计过程中的经济投入。在传统的建设设计过程中，建筑设计人员缺少可持续发展意识，选择建筑材料时对各项因素考虑不充分，导致建筑资源消耗过大，造成较多的资源浪费，影响建筑设计所产生的经济效益。碳中和理念下，建筑设计人员节能减排的意识逐渐提升，在选择建筑材料时，会充分考虑建筑材料的整体性能，以及在建筑施工过程中会产生的资源消耗，避免造成大量的建筑资源浪费。设计人员会选择耐用性较高以及强度较大的材料，这样能够在保证建筑设计质量的同时，有效减少建筑资源的消耗。建筑设计中对节能环保型建筑材料的应用也越来越多，并且对传统的建筑方式进行创新，建筑一体化以及装配式建筑方式应用越来越广泛，有效降低了建筑资源的消耗。

2.2 改善生态环境

在传统的建筑施工过程中，对生态环境的污染较为严重，给人们的日常生活也造成较大的影响。建筑施工过程中需要较多的机械设备进行辅助施工，机械设备运行过程中产生较大的噪音，给人们的生活环境造成影响。建筑施工区域粉尘污染较为严重，周围环境也较为容易受到其影响，随着建筑工程施工规模的逐渐扩大，对生态环境的影响也越来越严重。碳中和理念下，建筑施工过程中更加重视绿化问题，合理利用建筑施工周围土地资源，对其进行绿化建设，减少对人们日常生活的影响以及对生态环境的污染。加强建筑施工周围土地绿化，还能够有效吸收建筑施工中所产生的二氧化碳，有效减少建筑施工中所产生的二氧化碳排放量。

2.3 节约水资源

给排水管道设计是建筑设计中的重要内容，能够为人们提供生活用水，满足人们生活中对水资源的基本需求。设计人员在进行建筑给排水管道设计时，没有按照建筑的实际需求进行设计，导致给排水管道设计不合理，造成大量的水资源浪费。碳中和理念下，设计人员将节能减排理念融入到给排水系统设计中，根据建筑的实际需求设计进行给排水管道设计，保证给排水管道分布科学合理，满足人们日常用水需求的同时，实现节约水资源，避免水资源浪费较多，给我资源供应带来较大的压力。给排水管道需要配合建筑内部的节能器具使用，这样才能够有效达到节约水资源的目的。设计人员可以为给排水设计循环利用管道，将居民用水净化后，用于洗车、灌溉、清扫等工作，充分利用水资源，实现建筑行业的节能减排。

2.4 降低能源消耗

建筑使用过程中需要消耗较多的能源，加上人们缺少节能减排意识，使建筑能源消耗越来越快，二氧化碳排放量也越来也高。碳中和理念下，建筑设计更加注重节能减排，为了能够减少建筑使用过程中产生的能源消耗，建筑设计过程中会使用太阳能能源代替传统能源，将太阳热量转化为能源，实现为建筑居民供暖。照明系统使建筑设计中的重点，照明系统运行过程中所需要消耗的能源较多，设计人员可以使用节能灯具代替传统灯具，有效节约照明系统的耗能，在建筑楼道内部安装节能声控灯，为人们提供照明的同时，减少建筑中能源的损耗。在选择建筑内部其他基础设施时，设计人员要选择低碳节能型设施，有效节省建筑能源消耗以及降低二氧化碳排放量，使建筑设计能够符合碳中和理念的要求，为推动建筑行业可持续发展做出贡献。

3 碳中和理念在建筑中的应用

碳中和也被称为碳补偿，主要目的是应对全球变暖问题，减少二氧化碳的排放量，降低能源消耗，促进全球生态环境可持续发展。碳中和理念需要对我国每年平均排放二氧化碳量进行计算，在利用植树或者是其他方式抵消二氧化碳的排放量，从而达到中和二氧化碳的目的，避免生态环境进一步恶化。传统的建筑设计环节较多，对建筑的不同区域需要分开设计。碳中和理念下进行建筑设计，对于建筑的整体性要求较高，需要保证建筑一体化，设计人员需要考虑的设计因素也较多。建筑一体化设计能够有效减少建筑施工过程中二氧化碳的排放量，降低能源消耗，减少建筑施工过程中对生态环境的影响。碳中和理念下，建筑一体化设计过程中，设计人员可以使用新型节能能源作为建筑主要能源，能够有效减少二氧化碳的排放量，使建筑设计向着绿色化发展。

 

4 案例分析与对比

4.1 丹麦生态住宅

丹麦生态住宅主要以碳中和理念为依据进行设计，在碳中和理念下实现了建筑一体化，充分利用太阳能以及自然采光为居民提供基础的能源保障，有效减少了二氧化碳的排放量。如丹麦生态住宅使用了太阳能集热地板，在屋顶安装太阳能集热地板，利用太阳能地板吸收热量转化为能源，满足居民日常生活供暖。太阳能地板的应用，能够节约较多的能源。（图2丹麦生态住宅）

丹麦生态住宅

丹麦生态住宅除了配备太阳能集热板，还安装了太阳能电池，能够对住宅屋外窗帘进行遥控，降低太阳能照射的同时，将太阳能转换为能源进行储蓄，为住宅供暖提供保障。丹麦生态住宅在建筑设计过程中，保证了建筑的功能性，加强建筑整体保温工作，实现物理供暖，减少了供暖过程中产生的能源消耗。利用太阳能集热板以及太阳能电池，收集以及储存热量，并将热量转化为能源满足居民的日常生活使用。

4.2 宁波诺汉丁汉大学可持续能源技术研究中心

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心就是以碳中和理念为基础，融入绿色技术研究成果所设计出的一体化建筑。建筑整体对能源消耗较小，并且能够减少的二氧化碳的排放量，充分利用自然能源实现建筑供暖、照明等。建筑主要利用太阳能、风能以及浅层地热等再生能源，不需要消耗电力也能够满足建筑整体照明以及供暖需求，与正常建筑的能源消耗相比，一体化建筑消耗能源更少，二氧化碳排放量更低。该建筑设计缩小了建筑整体大小，从而实现降低建筑耗能，并且通过泡沫防护等措施，加强建筑内部外部保暖工作，减少在供暖上建筑对能源的消耗以及二氧化碳的排放，使用节能灯具进行照明，降低照明系统在建筑中的耗能。其中所采取的被动式节能设计，可以通过建筑体型、覆土设计、围护结构设计、热质材料设置、自然在光等措施，减少建筑在使用过程中所消耗的电力，能够有效达到节能的目的。建筑中所使太阳能、风能等再生资源，可以不依赖电网进行发电，就能够满足建筑的用电需求，实现能源的循环利用。

5 碳中和理念下的建筑一体化设计措施

5.1 加强对周围环境的保护

碳中和理念下进行建筑一体化设计，需要加强对建筑区域周围环境的保护，扩大建筑区域周围绿化面积，利用植物进行光合作用吸收二氧化碳，降低建筑工程施工中二氧化碳的排放量。设计人员在进行建筑一体化设计时，要充分考虑建筑周围情况，如果建筑区域周围植物较多，设计人员可以采取合适的保护措施保护植物，同时，可以加强周围植物绿化范围，种植合适的绿化植物，降低建筑工程施工对环境的影响。设计人员在设计过程中，需要对建筑体积以及建筑材料进行分析，通过缩小建筑体积的方式，降低建筑使用过程中的能源消耗，结合建筑区域周围环境选择合适的环保绿色建筑材料，减少建筑材料中的有毒物质对环境的影响，设计需要充分融入碳中和理念，保证建筑设计更加符合环境的发展需求。

5.2 太阳能热空间和温度梯度场房间设计

碳中和理念下进行建筑一体化设计，需要在降低建筑耗能的同时，降低二氧化碳的排放量，设计人员可以将再生能源应用到设计当中，再生能源的应用，能够有效降低建筑在使用过程中的能量消耗，并且能够满足建筑居民日常的生活需求。设计人员在进行太阳能热空间和温度梯度房间设计过程中，需要对房间布局进行合理规划，充分保留房间的热量，这些热量可以转换为能源，为建筑提供有力的能源支撑。太阳能热空间主要是吸收太阳光照以及太阳热量，符合碳中和理念下建筑一体化的设计需求。建筑一体化设计还需要配备风能，阴雨天太阳能洗吸收的热量不足，可能会导致建筑供暖系统出现问题，这时候可以利用风能发电实现供暖。

5.3 自然采光地设计

碳中和理念下建筑一体化设计越来越符合现代建筑发展的需求，有效减少了建筑施工所造成的污染以及建筑使用过程中产生的能源消耗。建筑一体化设计过程中，照明系统对能源的消耗较大，会导致二氧化碳排放量持续增加，设计人员在进行建筑照明系统设计时，可以利用自然采光实现建筑照明，减少建筑照明系统对能源的消耗。设计人员要利用建筑自然采光，保证建筑室内采光较好，减少建筑白天照明系统的使用频率。设计人员可以采取镜面折射的方式，增加建筑室内明亮度，满足人们日常生活的照明需求，尽量保证建筑室内窗户较大，使建筑能够受到更多的阳光照射，增加建筑室内整体明亮度。

5.4 考虑建筑整体环境

碳中和理念下建筑一体化设计需要设计人员考虑建筑整体，保证建筑整体质量以及协调性。设计人员在设计的过程中，要了解建筑区域周围环境情况，将碳中和理念更好的融入到建筑设计中。建筑一体化设计要符合地区特色，能够展示区出建筑所在地区的文化风貌，确保建筑与周围环境的协调统一性。设计人员可以扩大建筑设计中的绿化范围，采用合适的节能环保材料作为建筑的主要材料，有效减少建筑耗能以及二氧化碳排放，保证建筑特色的同时，促进建筑设计向着绿色化发展。

碳中和理念在建筑一体化设计中应用，能够有效建筑使用过程中所产生的能源消耗，能够避免环境污染问题，有利于改善生态条件，促进建筑行业可持续发展。在进行建筑一体化设计的过程中，不仅需要追求建筑外型美观性，还需要考虑建筑施工过程中对于能源的消耗，促进建筑能够向着绿色化的方向发展。在进行建筑一体化设计的过程中，应将碳中和理念融入其中，并能够在建筑设计过程中尊重自然，提高建筑一体化设计的生态效益，从而降低建筑应用对能源的消耗。建筑设计一体化中应多运用新能源，太阳能空调、太阳能光伏发电、风能发电技术等，能够有效降低能源的消耗，达到节约能源目的的同时，提高能源使用效率。

 

综上所述，碳中和理念下建筑一体化设计，能够合理应用建筑资源，实现节能减排，对推动建筑行业绿色化发展有着重要作用。