一、政策推动下的零碳园区建设浪潮
在全球应对气候变化的大背景下，我国积极响应，将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。为有力推动这一目标的实现，国家出台了一系列针对零碳园区建设的政策举措。2025 年 6 月 30 日，国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合发布的《关于开展零碳园区建设的通知 (发改环资〔2025〕910 号) 》明确指出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，加快经济社会发展全面绿色转型，支持有条件的地区率先建成一批零碳园区。这一政策导向为零碳园区的发展提供了坚实的政策保障和明确的行动指引。
政策要求加快园区用能结构转型，加强可再生能源开发利用，推动供热系统清洁低碳化；大力推进园区节能降碳，建立用能和碳排放管理制度，淘汰落后产能；调整优化园区产业结构，布局低能耗、高附加值产业等。这些政策不仅着眼于能源利用、产业结构调整等宏观层面，对于园区的基础设施建设，包括建筑设计中的通风设计等细节也提出了间接却意义深远的要求。零碳园区的建设需全方位贯彻绿色低碳理念，通风设计作为建筑节能与室内环境优化的关键环节，自然成为实现零碳目标的重要着力点。
二、零碳园区通风设计的核心考量因素及具体方法
（一）自然通风的最大化利用及强化手段
自然通风是零碳园区通风设计的首选策略，其不仅能降低机械通风能耗，还能引入新鲜空气，改善室内空气质量。
在园区规划阶段，需充分考虑场地的自然条件，如主导风向、地形地貌等。通过合理的建筑布局，使建筑朝向与主导风向相适应，形成良好的通风廊道。例如，将建筑长边垂直于夏季主导风向，可增加迎风面积，促进空气流通。在深圳建筑产业生态智谷园区设计中，考虑到深圳夏季盛行东南风，冬季盛行东北风，且园区北侧与西侧有山体环绕，对冬季寒风有阻挡效应，因此设计主要针对夏季自然通风进行优化。通过模拟发现建筑群南北侧沿街背面空间存在静风区后，将建筑群沿着博深高速的形体拆分，增加了四个夏季风入风口，有效调节了微环境。
建筑单体设计同样至关重要。合理设置建筑的开口位置、大小和形式，可引导自然通风深入室内。例如，采用通透的门窗设计，设置可开启的天窗、百叶窗等。在一些零碳建筑项目中，运用 “烟囱效应” 原理，通过设置竖向通风井，利用热空气上升的特性，将室内热空气排出，促进新鲜空气从底部流入，实现室内空气的自然循环，降低空调系统的使用频率，减少能耗。
为进一步强化自然通风效果，还可采用以下具体方法：
1. 通风塔与风帽结合：在建筑顶部设置通风塔，配合可旋转的风帽。风帽能根据风向自动调整方向，增强空气的吸入和排出动力，提高通风塔的抽风效率，尤其适用于进深较大的建筑，可将室内深处的空气有效排出。
2. 导风板设计：在建筑外立面或窗户处安装导风板，导风板的角度可根据季节和风向进行调节。夏季时，将导风板调整至合适角度，把外部凉爽的风引入室内深处；冬季则可调整角度，减少冷风直接灌入，同时不影响室内的自然换气。
3. 架空层与通风庭院：在建筑底层设置架空层，使其与室外环境相连通，形成空气流通的通道。结合通风庭院的设计，庭院内种植绿植，不仅能调节局部小气候，还能让空气在庭院与架空层之间形成循环，为建筑内部带来更清新的空气。
（二）与建筑节能的协同优化及技术措施
通风设计与建筑节能紧密相连。一方面，良好的通风可减少对人工制冷制热设备的依赖，降低能耗。另一方面，建筑围护结构的性能也影响着通风效果与能耗。以深圳建筑产业生态智谷园区的塔楼为例，其幕墙窗墙比较高，虽采光良好，但夏季得热量与冬季失热量大。为平衡采光与保温、隔热问题，设计团队采用封闭脱空立面 —— 全封闭的双层外墙，最外部是单层玻璃，中部是集成卷帘，内部是三层玻璃，配备加压、过滤和除湿空气的模块。这种设计降低了外围护结构的传热系数，减少了传导得热，配合自然通风，使室内保持舒适环境，同时降低了建筑能耗。
此外，在通风系统设备选型上，应优先选用高效节能设备。如选用高效的风机，其能耗更低，运行效率更高。同时，通过智能控制系统，根据室内外环境参数自动调节通风设备的运行状态，实现精准控制，避免能源浪费。
具体的协同优化技术措施还包括：
4. 相变材料与通风结合：在建筑的墙体或通风管道中融入相变材料。当室外温度较低时，相变材料吸收冷量并储存起来；当室内温度升高，通风系统运行时，相变材料释放冷量，降低进入室内空气的温度，减少空调的启动次数，实现节能与通风的协同增效。
5. 光伏驱动通风设备：对于需要辅助机械通风的区域，采用光伏板为风机等通风设备供电。光伏板安装在建筑的屋顶或外立面，将太阳能转化为电能，满足通风设备的能耗需求，减少对传统电网电能的依赖，符合零碳园区的能源利用理念。
6. 气密性优化与通风平衡：提高建筑的气密性，减少不必要的空气渗透，避免能源浪费。同时，通过合理设计通风系统的送排风比例，确保室内气压平衡。例如，在厨房、卫生间等区域保持负压，防止污浊空气扩散到其他区域；在主要活动区域保持微正压，阻止室外未经过滤的空气渗入，提升室内空气质量的同时，降低空调负荷。
（三）室内空气质量与舒适度保障及系统设计
零碳园区的通风设计目标不仅是节能，更要保障室内空气质量与舒适度。在人员密集的办公、生产区域，充足的新风量是保证空气质量的关键。根据相关标准，合理确定新风量，通过通风系统将室外新鲜空气引入室内，并及时排出室内污浊空气。例如，在一些零碳建筑中，采用全新风系统或带有热回收功能的新风系统，既能保证新风供应，又能回收排风中的能量，减少能耗。
对于一些有特殊空气质量要求的区域，如电子芯片生产车间、实验室等，通风设计还需考虑空气过滤、净化功能。通过设置高效的空气过滤器，去除空气中的颗粒物、有害气体等污染物，满足生产工艺对空气质量的严格要求。同时，在通风设计中兼顾室内温湿度调节，通过与空调系统的协同工作，为人员和生产创造舒适、适宜的环境。
具体的系统设计方法如下：
7. 分层空调与置换通风结合：在高大空间，如园区的会展中心、体育馆等，采用分层空调系统，仅对人员活动区域进行空调调节，减少空调负荷。同时，配合置换通风，将新鲜空气从地面附近送入，随着空气的流动和热量交换，污浊空气上升并从顶部排出，提高室内空气的置换效率，保障人员呼吸区域的空气质量。
8. 个性化通风系统：在办公区域等人员长时间停留的地方，设置个性化通风装置，如桌面送风口。每个人可根据自己的需求调节送风的风速和温度，既满足个体的舒适度要求，又能避免整体空间过度通风造成的能源浪费。
9. 空气净化与通风一体化系统：在通风系统中集成高效空气净化器，如活性炭过滤器、光触媒净化装置等。当室外空气质量较差时，空气先经过净化处理后再送入室内；室内污浊空气排出时，也可进行一定的净化处理，减少对室外环境的污染，实现室内外空气质量的双重保障。
（四）特殊区域的通风设计方法
10. 地下空间通风：零碳园区的地下车库、地下设备房等地下空间通风至关重要。采用竖井自然通风与机械通风相结合的方式，利用竖井形成的拔风效应，辅助机械通风系统。在设计时，合理布置竖井的位置和数量，确保地下空间的空气能够有效流通。同时，在地下空间的出入口设置风幕，减少空气的对流交换，降低空调能耗。
11. 数据中心通风：数据中心设备散热量大，对通风要求高。采用冷热通道分离的通风设计，将冷空气送入冷通道，设备吸入冷空气后排出的热空气进入热通道，热通道内的热空气通过专用的排风系统直接排出室外或进行热回收利用。结合精密空调系统，精确控制各区域的温度和风量，提高能源利用效率。
三、零碳园区通风设计的实际案例分析
（一）济南新旧动能转换起步区零碳智慧产业园
济南新旧动能转换起步区的零碳智慧产业园在通风设计方面独具特色。该园区建筑外层设有 “智慧生态罩”，其侧立面的东和南方向采用透光性极强的光伏玻璃，顶部采用单晶硅光伏板。这一设计不仅实现了太阳能发电，还对通风产生积极影响。“智慧生态罩” 与建筑实体之间的过渡区，利用 “烟筒效应”，将空腔内部的热量排出建筑体外。生态罩上的玻璃能感知风速、风向，自动调整开合方向和角度，遮阳板也可根据日照角度、方位自动调节。当玻璃开启时，可引入自然通风，调节过渡区和建筑室内的温度、湿度，减少空调负荷，实现整体能耗的降低。
此外，园区还采用了浅层地热交换系统，即 “地道风”。该系统利用类似防空洞的原理，将室外空气降低 12 摄氏度左右，通过地下风道将降温后的空气传到过渡区。采用国外顶级球墨铸铁合金管道，总换热长度达 2900 米，相比传统土建风道，具有更高的换热效率，内壁涂层还能抑制细菌滋生，对空气起到过滤作用，进一步提升了室内空气质量与舒适度，为园区的零碳运行提供了有力支撑。
（二）无锡（国家）软件园五期 9 号楼
无锡（国家）软件园五期 9 号楼获评全国首批零碳建筑项目，其通风设计遵循 “被动优先、主动优化和技术适宜” 原则。在气候响应设计方面，对场地建筑空间分布、建筑朝向及窗墙比进行优化，保证良好的风环境。合理设置各朝向幕墙窗墙比，部分区域设置内衬保温，综合平衡建筑外立面效果和节能要求。通过优化建筑进深和室内空间布局，并结合场地景观均匀布置导光筒，实现室内和地下空间充分利用自然采光，同时促进自然通风，使建筑室内主要功能空间自然通风换气次数满足标准要求。
在建筑围护结构上，采用高性能断热铝合金三玻两腔玻璃幕墙体系，对幕墙节点等热桥部位和气密性薄弱部位进行处理，减少热损失。建筑出入口设置内外两道门，形成缓冲空间，减少人员进出对气密性的影响。在空调通风系统方面，室内一层展厅和 4 楼报告厅采用热回收型全空气空调箱，其余办公区域采用直流风机盘管系统加新风系统，新风机组全部采用全热回收型，热回收效率不低于 70%，并设旁通装置，过渡季节可直接新风供应。通过这些设计，有效保障了室内空气质量与舒适度，同时实现了建筑本体节能与零碳目标。
