一、政策推動下的零碳園區(qū)建設浪潮

在全球應對氣候變化的大背景下，我國積極響應，將碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局。為有力推動這一目標的實現(xiàn)，國家出臺了一系列針對零碳園區(qū)建設的政策舉措。2025 年 6 月 30 日，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關于開展零碳園區(qū)建設的通知 (發(fā)改環(huán)資〔2025〕910 號) 》明確指出，要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，加快經濟社會發(fā)展全面綠色轉型，支持有條件的地區(qū)率先建成一批零碳園區(qū)。這一政策導向為零碳園區(qū)的發(fā)展提供了堅實的政策保障和明確的行動指引。

政策要求加快園區(qū)用能結構轉型，加強可再生能源開發(fā)利用，推動供熱系統(tǒng)清潔低碳化；大力推進園區(qū)節(jié)能降碳，建立用能和碳排放管理制度，淘汰落后產能；調整優(yōu)化園區(qū)產業(yè)結構，布局低能耗、高附加值產業(yè)等。這些政策不僅著眼于能源利用、產業(yè)結構調整等宏觀層面，對于園區(qū)的基礎設施建設，包括建筑設計中的通風設計等細節(jié)也提出了間接卻意義深遠的要求。零碳園區(qū)的建設需全方位貫徹綠色低碳理念，通風設計作為建筑節(jié)能與室內環(huán)境優(yōu)化的關鍵環(huán)節(jié)，自然成為實現(xiàn)零碳目標的重要著力點。

二、零碳園區(qū)通風設計的核心考量因素及具體方法

（一）自然通風的最大化利用及強化手段

自然通風是零碳園區(qū)通風設計的首選策略，其不僅能降低機械通風能耗，還能引入新鮮空氣，改善室內空氣質量。

在園區(qū)規(guī)劃階段，需充分考慮場地的自然條件，如主導風向、地形地貌等。通過合理的建筑布局，使建筑朝向與主導風向相適應，形成良好的通風廊道。例如，將建筑長邊垂直于夏季主導風向，可增加迎風面積，促進空氣流通。在深圳建筑產業(yè)生態(tài)智谷園區(qū)設計中，考慮到深圳夏季盛行東南風，冬季盛行東北風，且園區(qū)北側與西側有山體環(huán)繞，對冬季寒風有阻擋效應，因此設計主要針對夏季自然通風進行優(yōu)化。通過模擬發(fā)現(xiàn)建筑群南北側沿街背面空間存在靜風區(qū)后，將建筑群沿著博深高速的形體拆分，增加了四個夏季風入風口，有效調節(jié)了微環(huán)境。

建筑單體設計同樣至關重要。合理設置建筑的開口位置、大小和形式，可引導自然通風深入室內。例如，采用通透的門窗設計，設置可開啟的天窗、百葉窗等。在一些零碳建筑項目中，運用 “煙囪效應” 原理，通過設置豎向通風井，利用熱空氣上升的特性，將室內熱空氣排出，促進新鮮空氣從底部流入，實現(xiàn)室內空氣的自然循環(huán)，降低空調系統(tǒng)的使用頻率，減少能耗。

為進一步強化自然通風效果，還可采用以下具體方法：

1.               通風塔與風帽結合：在建筑頂部設置通風塔，配合可旋轉的風帽。風帽能根據(jù)風向自動調整方向，增強空氣的吸入和排出動力，提高通風塔的抽風效率，尤其適用于進深較大的建筑，可將室內深處的空氣有效排出。

2.               導風板設計：在建筑外立面或窗戶處安裝導風板，導風板的角度可根據(jù)季節(jié)和風向進行調節(jié)。夏季時，將導風板調整至合適角度，把外部涼爽的風引入室內深處；冬季則可調整角度，減少冷風直接灌入，同時不影響室內的自然換氣。

3.               架空層與通風庭院：在建筑底層設置架空層，使其與室外環(huán)境相連通，形成空氣流通的通道。結合通風庭院的設計，庭院內種植綠植，不僅能調節(jié)局部小氣候，還能讓空氣在庭院與架空層之間形成循環(huán)，為建筑內部帶來更清新的空氣。

（二）與建筑節(jié)能的協(xié)同優(yōu)化及技術措施

通風設計與建筑節(jié)能緊密相連。一方面，良好的通風可減少對人工制冷制熱設備的依賴，降低能耗。另一方面，建筑圍護結構的性能也影響著通風效果與能耗。以深圳建筑產業(yè)生態(tài)智谷園區(qū)的塔樓為例，其幕墻窗墻比較高，雖采光良好，但夏季得熱量與冬季失熱量大。為平衡采光與保溫、隔熱問題，設計團隊采用封閉脫空立面 —— 全封閉的雙層外墻，最外部是單層玻璃，中部是集成卷簾，內部是三層玻璃，配備加壓、過濾和除濕空氣的模塊。這種設計降低了外圍護結構的傳熱系數(shù)，減少了傳導得熱，配合自然通風，使室內保持舒適環(huán)境，同時降低了建筑能耗。

此外，在通風系統(tǒng)設備選型上，應優(yōu)先選用高效節(jié)能設備。如選用高效的風機，其能耗更低，運行效率更高。同時，通過智能控制系統(tǒng)，根據(jù)室內外環(huán)境參數(shù)自動調節(jié)通風設備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)精準控制，避免能源浪費。

具體的協(xié)同優(yōu)化技術措施還包括：

4.               相變材料與通風結合：在建筑的墻體或通風管道中融入相變材料。當室外溫度較低時，相變材料吸收冷量并儲存起來；當室內溫度升高，通風系統(tǒng)運行時，相變材料釋放冷量，降低進入室內空氣的溫度，減少空調的啟動次數(shù)，實現(xiàn)節(jié)能與通風的協(xié)同增效。

5.               光伏驅動通風設備：對于需要輔助機械通風的區(qū)域，采用光伏板為風機等通風設備供電。光伏板安裝在建筑的屋頂或外立面，將太陽能轉化為電能，滿足通風設備的能耗需求，減少對傳統(tǒng)電網電能的依賴，符合零碳園區(qū)的能源利用理念。

6.               氣密性優(yōu)化與通風平衡：提高建筑的氣密性，減少不必要的空氣滲透，避免能源浪費。同時，通過合理設計通風系統(tǒng)的送排風比例，確保室內氣壓平衡。例如，在廚房、衛(wèi)生間等區(qū)域保持負壓，防止污濁空氣擴散到其他區(qū)域；在主要活動區(qū)域保持微正壓，阻止室外未經過濾的空氣滲入，提升室內空氣質量的同時，降低空調負荷。

（三）室內空氣質量與舒適度保障及系統(tǒng)設計

零碳園區(qū)的通風設計目標不僅是節(jié)能，更要保障室內空氣質量與舒適度。在人員密集的辦公、生產區(qū)域，充足的新風量是保證空氣質量的關鍵。根據(jù)相關標準，合理確定新風量，通過通風系統(tǒng)將室外新鮮空氣引入室內，并及時排出室內污濁空氣。例如，在一些零碳建筑中，采用全新風系統(tǒng)或帶有熱回收功能的新風系統(tǒng)，既能保證新風供應，又能回收排風中的能量，減少能耗。

對于一些有特殊空氣質量要求的區(qū)域，如電子芯片生產車間、實驗室等，通風設計還需考慮空氣過濾、凈化功能。通過設置高效的空氣過濾器，去除空氣中的顆粒物、有害氣體等污染物，滿足生產工藝對空氣質量的嚴格要求。同時，在通風設計中兼顧室內溫濕度調節(jié)，通過與空調系統(tǒng)的協(xié)同工作，為人員和生產創(chuàng)造舒適、適宜的環(huán)境。

具體的系統(tǒng)設計方法如下：

7.               分層空調與置換通風結合：在高大空間，如園區(qū)的會展中心、體育館等，采用分層空調系統(tǒng)，僅對人員活動區(qū)域進行空調調節(jié)，減少空調負荷。同時，配合置換通風，將新鮮空氣從地面附近送入，隨著空氣的流動和熱量交換，污濁空氣上升并從頂部排出，提高室內空氣的置換效率，保障人員呼吸區(qū)域的空氣質量。

8.               個性化通風系統(tǒng)：在辦公區(qū)域等人員長時間停留的地方，設置個性化通風裝置，如桌面送風口。每個人可根據(jù)自己的需求調節(jié)送風的風速和溫度，既滿足個體的舒適度要求，又能避免整體空間過度通風造成的能源浪費。

9.               空氣凈化與通風一體化系統(tǒng)：在通風系統(tǒng)中集成高效空氣凈化器，如活性炭過濾器、光觸媒凈化裝置等。當室外空氣質量較差時，空氣先經過凈化處理后再送入室內；室內污濁空氣排出時，也可進行一定的凈化處理，減少對室外環(huán)境的污染，實現(xiàn)室內外空氣質量的雙重保障。

（四）特殊區(qū)域的通風設計方法

10.           地下空間通風：零碳園區(qū)的地下車庫、地下設備房等地下空間通風至關重要。采用豎井自然通風與機械通風相結合的方式，利用豎井形成的拔風效應，輔助機械通風系統(tǒng)。在設計時，合理布置豎井的位置和數(shù)量，確保地下空間的空氣能夠有效流通。同時，在地下空間的出入口設置風幕，減少空氣的對流交換，降低空調能耗。

11.           數(shù)據(jù)中心通風：數(shù)據(jù)中心設備散熱量大，對通風要求高。采用冷熱通道分離的通風設計，將冷空氣送入冷通道，設備吸入冷空氣后排出的熱空氣進入熱通道，熱通道內的熱空氣通過專用的排風系統(tǒng)直接排出室外或進行熱回收利用。結合精密空調系統(tǒng)，精確控制各區(qū)域的溫度和風量，提高能源利用效率。

三、零碳園區(qū)通風設計的實際案例分析

（一）濟南新舊動能轉換起步區(qū)零碳智慧產業(yè)園

濟南新舊動能轉換起步區(qū)的零碳智慧產業(yè)園在通風設計方面獨具特色。該園區(qū)建筑外層設有 “智慧生態(tài)罩”，其側立面的東和南方向采用透光性極強的光伏玻璃，頂部采用單晶硅光伏板。這一設計不僅實現(xiàn)了太陽能發(fā)電，還對通風產生積極影響。“智慧生態(tài)罩” 與建筑實體之間的過渡區(qū)，利用 “煙筒效應”，將空腔內部的熱量排出建筑體外。生態(tài)罩上的玻璃能感知風速、風向，自動調整開合方向和角度，遮陽板也可根據(jù)日照角度、方位自動調節(jié)。當玻璃開啟時，可引入自然通風，調節(jié)過渡區(qū)和建筑室內的溫度、濕度，減少空調負荷，實現(xiàn)整體能耗的降低。

此外，園區(qū)還采用了淺層地熱交換系統(tǒng)，即 “地道風”。該系統(tǒng)利用類似防空洞的原理，將室外空氣降低 12 攝氏度左右，通過地下風道將降溫后的空氣傳到過渡區(qū)。采用國外頂級球墨鑄鐵合金管道，總換熱長度達 2900 米，相比傳統(tǒng)土建風道，具有更高的換熱效率，內壁涂層還能抑制細菌滋生，對空氣起到過濾作用，進一步提升了室內空氣質量與舒適度，為園區(qū)的零碳運行提供了有力支撐。

（二）無錫（國家）軟件園五期 9 號樓

無錫（國家）軟件園五期 9 號樓獲評全國首批零碳建筑項目，其通風設計遵循 “被動優(yōu)先、主動優(yōu)化和技術適宜” 原則。在氣候響應設計方面，對場地建筑空間分布、建筑朝向及窗墻比進行優(yōu)化，保證良好的風環(huán)境。合理設置各朝向幕墻窗墻比，部分區(qū)域設置內襯保溫，綜合平衡建筑外立面效果和節(jié)能要求。通過優(yōu)化建筑進深和室內空間布局，并結合場地景觀均勻布置導光筒，實現(xiàn)室內和地下空間充分利用自然采光，同時促進自然通風，使建筑室內主要功能空間自然通風換氣次數(shù)滿足標準要求。

在建筑圍護結構上，采用高性能斷熱鋁合金三玻兩腔玻璃幕墻體系，對幕墻節(jié)點等熱橋部位和氣密性薄弱部位進行處理，減少熱損失。建筑出入口設置內外兩道門，形成緩沖空間，減少人員進出對氣密性的影響。在空調通風系統(tǒng)方面，室內一層展廳和 4 樓報告廳采用熱回收型全空氣空調箱，其余辦公區(qū)域采用直流風機盤管系統(tǒng)加新風系統(tǒng)，新風機組全部采用全熱回收型，熱回收效率不低于 70%，并設旁通裝置，過渡季節(jié)可直接新風供應。通過這些設計，有效保障了室內空氣質量與舒適度，同時實現(xiàn)了建筑本體節(jié)能與零碳目標。