2025年建筑師職業(yè)資格考試面試建筑設(shè)計(jì)與可持續(xù)發(fā)展試題及答案一、建筑設(shè)計(jì)與可持續(xù)發(fā)展綜合論述題1.閱讀下列背景材料并回答問題。背景：粵港澳大灣區(qū)某濱海新城擬建一座“零碳示范社區(qū)中心”，用地面積1.8hm2，容積率≤1.2，限高24m，年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，夏季平均風(fēng)速2.8m/s，冬季1.5m/s；場地現(xiàn)狀標(biāo)高2.1m，百年一遇高潮位3.9m；場地內(nèi)現(xiàn)存一片約0.4hm2的秋茄紅樹林，為二級保護(hù)林地；市政電網(wǎng)以煤電為主，區(qū)域光伏年等效利用小時(shí)數(shù)1350h，海上風(fēng)電年等效利用小時(shí)數(shù)3800h；當(dāng)?shù)刈詠硭寂欧乓蜃?.85kgCO?/m3，再生水0.35kgCO?/m3；綠色建筑目標(biāo)為國標(biāo)《零碳建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T513502025的“零碳公共建筑”認(rèn)證。問題：（1）請用不超過300字闡述本項(xiàng)目的“氣候地形生態(tài)”三位一體適應(yīng)性設(shè)計(jì)策略，并給出兩項(xiàng)可量化指標(biāo)。（2）在方案深化階段，業(yè)主要求“不砍伐一棵紅樹林”，但需滿足1.2容積率，請給出兩種空間布局模式，并分別計(jì)算其可建建筑面積（列出計(jì)算式）。（3）針對“零碳”目標(biāo)，請給出能源系統(tǒng)比選矩陣（至少包含海上風(fēng)電、屋面光伏、漁光互補(bǔ)、生物質(zhì)沼氣、市政綠電采購五種方案），并以碳排放因子≤20gCO?/kWh為約束條件，提出一套多能互補(bǔ)組合，要求給出各電源裝機(jī)比例、年發(fā)電量及對應(yīng)碳排放。（4）項(xiàng)目擬采用海水源熱泵+溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，請計(jì)算其夏季設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷構(gòu)成中，新風(fēng)負(fù)荷占比超過30%時(shí)的臨界室外空氣焓值（給出計(jì)算過程，空氣比熱取1.01kJ/(kg·K)，新風(fēng)量按30m3/(h·人)，設(shè)計(jì)人數(shù)800人，室內(nèi)設(shè)定25℃、55%RH，對應(yīng)的空氣焓值52kJ/kg）。（5）為評估“零碳”運(yùn)行效果，請建立一套運(yùn)行階段碳排放監(jiān)測方案，要求包含監(jiān)測點(diǎn)位、監(jiān)測頻率、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，并給出運(yùn)行階段碳排放核算邊界圖（文字描述即可）。答案：（1）策略：①氣候——利用東南風(fēng)設(shè)置“風(fēng)廊+風(fēng)塔”強(qiáng)化自然通風(fēng)，目標(biāo)：過渡季自然通風(fēng)覆蓋率≥80%（按ASHRAE552023自適應(yīng)舒適模型）；②地形——場地整體抬高至4.5m，外圈設(shè)置“紅樹林+潮溝”生態(tài)護(hù)岸，目標(biāo)：百年一遇高潮位+0.5m安全超高；③生態(tài)——建筑體量“指狀”嵌入紅樹林間隙，底層架空≥4.5m，架空率≥40%，保護(hù)紅樹林生態(tài)廊道寬度≥30m。（2）模式A：建筑“環(huán)狀”包圍紅樹林，可建用地=1.80.4=1.4hm2，建筑面積=1.4×1.2=1.68萬m2；模式B：建筑“線狀”布置在西側(cè)填海區(qū)，紅樹林完整保留，可建用地=1.80.40.2（退縮潮溝）=1.2hm2，建筑面積=1.2×1.2=1.44萬m2。（3）矩陣：海上風(fēng)電碳排放因子12gCO?/kWh，屋面光伏45g，漁光互補(bǔ)38g，生物質(zhì)沼氣18g，市政綠電采購22g。組合：海上風(fēng)電55%+生物質(zhì)沼氣25%+市政綠電20%，年用電量=1.2萬m2×80kWh/(m2·a)=960MWh，海上風(fēng)電裝機(jī)=960×0.55/3800=139kW，沼氣發(fā)電裝機(jī)=960×0.25/8000=30kW，綠電采購=960×0.2=192MWh，綜合碳排放=(960×0.55×12+960×0.25×18+960×0.2×22)/960=15.8gCO?/kWh<20g，滿足。（4）臨界焓值：新風(fēng)負(fù)荷=0.3×總冷負(fù)荷，總冷負(fù)荷=（室內(nèi)冷負(fù)荷+新風(fēng)負(fù)荷），令新風(fēng)負(fù)荷/總冷負(fù)荷=0.3，即新風(fēng)負(fù)荷/（室內(nèi)冷負(fù)荷+新風(fēng)負(fù)荷）=0.3，得新風(fēng)負(fù)荷=0.4286×室內(nèi)冷負(fù)荷。室內(nèi)冷負(fù)荷=800人×(人員+燈光+設(shè)備)=800×(75+12+20)=85.6kW，新風(fēng)負(fù)荷=0.4286×85.6=36.7kW。新風(fēng)量=800×30/3600=6.67kg/s，新風(fēng)焓差=36.7/6.67=5.5kJ/kg，臨界室外空氣焓值=52+5.5=57.5kJ/kg。（5）監(jiān)測方案：①邊界——范圍1直接排放（燃?xì)狻⒄託?、汽柴油）、范?外購電/熱/冷、范圍3通勤與垃圾外運(yùn)；②點(diǎn)位——屋頂光伏逆變器出口、配電室總進(jìn)線、燃?xì)獗?、沼氣表、冷水機(jī)組、海水源熱泵、充電樁、垃圾房；③頻率——電/熱/冷/氣/水/垃圾稱重≥1次/15min，通勤問卷1次/季；④質(zhì)控——采用ISO140643第三方核證，數(shù)據(jù)缺失率<2%，異常值采用MAD（中位數(shù)絕對偏差）法剔除。二、場地與規(guī)劃快速作圖題2.給定1:1000地形圖（圖略），場地北側(cè)為城市主干道，紅線寬60m，南側(cè)為20m寬景觀河道，常水位1.5m，場地內(nèi)現(xiàn)存一棟民國時(shí)期的磚木結(jié)構(gòu)糧倉，高度12m，面積900m2，保護(hù)等級為“二類歷史建筑”。任務(wù)：在30分鐘內(nèi)完成“零碳社區(qū)中心”總平面概念草圖，要求：①保留并活化糧倉；②設(shè)置≥0.8hm2的公共開放空間；③實(shí)現(xiàn)“15分鐘社區(qū)生活圈”步行可達(dá)；④標(biāo)注主要風(fēng)向、日照廊道、海綿設(shè)施、光伏鋪設(shè)區(qū)、充電樁區(qū)、紅樹林保護(hù)區(qū)、糧倉活化功能。答案：總平面采用“糧倉+三進(jìn)院落”格局：①糧倉改造為“零碳展示館”，屋脊增設(shè)BIPV薄膜光伏，功率80kW；②北側(cè)主入口退讓紅線30m形成城市客廳，設(shè)置下沉廣場與雨水花園；③東南角保留紅樹林，設(shè)置架空木棧道與觀鳥塔；④建筑體量呈“E”形，開口朝東南風(fēng)，風(fēng)廊寬度24m；⑤光伏鋪設(shè)區(qū)：糧倉屋頂+新建建筑南坡屋頂+停車棚，總面積4200m2，裝機(jī)容量600kW；⑥充電樁區(qū)：地面停車40位，均設(shè)120kW直流快充，頂棚光伏120kW；⑦海綿設(shè)施：下凹綠地率≥30%，透水鋪裝率≥60%，設(shè)置200m3地下蓄水池，用于灌溉與冷卻塔補(bǔ)水；⑧公共開放空間：糧倉前廣場+濱河棧道+紅樹林科普園，合計(jì)0.85hm2；⑨步行網(wǎng)絡(luò)：內(nèi)部環(huán)路寬4m，連接北側(cè)地鐵站與南側(cè)濱河綠道，步行半徑300m覆蓋90%社區(qū)人口。三、建筑技術(shù)作圖與構(gòu)造詳圖題3.某零碳辦公樓南立面采用“通風(fēng)光伏雙表皮”系統(tǒng)，外層為3mm碲化鎘薄膜光伏玻璃，內(nèi)層為雙層LowE中空玻璃，中間空氣層600mm，需設(shè)置可調(diào)節(jié)遮陽鋁翼。任務(wù)：繪制1:20節(jié)點(diǎn)詳圖，要求表達(dá)：①光伏玻璃與主體鋼龍骨的防雷跨接；②空氣層上下通風(fēng)口防鳥網(wǎng)及防雨百葉；③遮陽鋁翼的090°電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定方式；④內(nèi)層可開啟窗的密封膠條斷面；⑤清洗檢修馬道與安全帶掛點(diǎn)的連接。答案：詳圖采用爆炸軸測+剖面組合：①防雷：≥16mm2銅編織帶，一端M6不銹鋼螺栓壓接于光伏玻璃鋁框?qū)Ｓ梅览锥?，另一端與主龍骨≥50×5鍍鋅扁鋼焊接，搭接長度≥100mm，接觸面去漆并刷導(dǎo)電膏；②防鳥網(wǎng)：不銹鋼絲繩網(wǎng)φ1.5mm，網(wǎng)孔12mm，四周以φ4mm鋼絲繩張緊，通過M5不銹鋼壓板與鋁框卡槽固定；防雨百葉：鋁合金葉片50×25mm，傾斜45°，葉片間凈距30mm，后襯無紡布過濾層；③遮陽鋁翼：翼片200×2mm鋁鎂錳卷邊，兩端φ40mm鋁管軸，軸套為自潤滑銅合金軸承，軸承座通過T形不銹鋼轉(zhuǎn)接件與主龍骨栓接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動為24VDC線性執(zhí)行器，行程300mm，推桿與曲柄連接，曲柄臂長80mm；④內(nèi)層可開啟窗：窗框60mm斷熱鋁，密封膠條采用EPDM空心海棉復(fù)合膠條，壓縮率25%，搭接量3mm；⑤檢修馬道：鋁格柵板寬600mm，通過M10不銹鋼吊桿與樓板預(yù)埋鋼板連接，安全帶掛點(diǎn)采用10kN級不銹鋼錨點(diǎn)，間距≤1200mm，錨點(diǎn)與結(jié)構(gòu)梁預(yù)埋鋼板雙面角焊縫，焊腳高6mm，焊縫長度≥60mm。四、結(jié)構(gòu)選型與低碳材料計(jì)算題4.某5層零碳圖書館，建筑高度23.9m，抗震設(shè)防烈度8度（0.2g），設(shè)計(jì)地震分組第二組，場地類別Ⅲ類，業(yè)主要求結(jié)構(gòu)體系碳排放≤120kgCO?/m2（A1A3階段）?，F(xiàn)有三種方案：方案A：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻，C50混凝土+HRB500鋼筋，含鋼量55kg/m2，水泥用量280kg/m2；方案B：裝配式鋼框架中心支撐，Q355B鋼材，含鋼量85kg/m2，樓承板采用免拆底模鋼筋桁架樓承板，混凝土C35，厚度120mm；方案C：膠合木鋼混合結(jié)構(gòu)，一層采用鋼框架，二至五層采用GL30c膠合木梁柱+CLT樓板，木構(gòu)件體積0.35m3/m2，鋼構(gòu)件25kg/m2。已知碳排放因子：普通硅酸鹽水泥0.92kgCO?/kg，鋼筋2.45kgCO?/kg，Q355B鋼材2.55kgCO?/kg，C50混凝土340kg/m3，C35混凝土300kg/m3，GL30c膠合木0.7kgCO?/kg（生物碳存儲），CLT0.6kgCO?/kg，木材密度450kg/m3。任務(wù)：（1）計(jì)算三種方案單位建筑面積的A1A3碳排放，并給出比選結(jié)論；（2）若方案C需額外設(shè)置防屈曲鋼板墻（Q355B，5kg/m2），重新計(jì)算其碳排放；（3）為將方案A碳排放降至≤120kgCO?/m2，擬采用30%高爐礦渣粉+10%粉煤灰替代水泥，并提高鋼筋回收率至80%，請計(jì)算降低后的碳排放（回收鋼筋替代因子0.45kgCO?/kg）。答案：（1）方案A：水泥碳排放=280×0.92=257.6kgCO?/m2，鋼筋=55×2.45=134.8kgCO?/m2，混凝土骨料與生產(chǎn)排放≈0.05×280=14kgCO?/m2，合計(jì)=257.6+134.8+14=406.4kgCO?/m2；方案B：鋼材=85×2.55=216.8kgCO?/m2，混凝土=0.12×300×0.92=33.1kgCO?/m2，樓承板及連接件≈10kgCO?/m2，合計(jì)=216.8+33.1+10=259.9kgCO?/m2；方案C：膠合木=0.35×450×(0.7)=110.25kgCO?/m2（存儲），CLT樓板=0.12×450×(0.6)=32.4kgCO?/m2，鋼材=25×2.55=63.8kgCO?/m2，連接件及防火涂料≈8kgCO?/m2，合計(jì)=110.2532.4+63.8+8=70.85kgCO?/m2。結(jié)論：方案C碳排放最低且為負(fù)碳，優(yōu)先推薦。（2）增加防屈曲鋼板墻：5×2.55=12.75kgCO?/m2，新合計(jì)=70.85+12.75=58.1kgCO?/m2，仍遠(yuǎn)低于120kg，方案C仍最優(yōu)。（3）方案A改進(jìn)：水泥用量=280×0.6=168kg/m2，碳排放=168×0.92=154.6kgCO?/m2；鋼筋回收率80%，則鋼筋碳排放=55×0.8×0.45+55×0.2×2.45=19.8+26.95=46.75kgCO?/m2；混凝土骨料等=0.05×168=8.4kgCO?/m2；合計(jì)=154.6+46.75+8.4=209.75kgCO?/m2，仍>120kg，需進(jìn)一步采用再生骨料、降低含鋼量或采用再生鋼筋才能達(dá)到目標(biāo)。五、建筑物理與室內(nèi)環(huán)境計(jì)算題5.某零碳報(bào)告廳體積6000m3，容納800人，采用“地送風(fēng)+頂部排風(fēng)”置換通風(fēng)系統(tǒng)，要求室內(nèi)CO?濃度≤1000ppm，室外背景400ppm，人員CO?發(fā)生量0.031L/(s·人)。任務(wù)：（1）計(jì)算滿足衛(wèi)生要求的最小新風(fēng)量；（2）若冬季送風(fēng)溫度18℃，室內(nèi)設(shè)定20℃，送風(fēng)溫差2℃，計(jì)算系統(tǒng)承擔(dān)的顯熱負(fù)荷（人員+燈光+設(shè)備共65W/m2，面積800m2）；（3）為控制垂直溫度梯度≤1℃/m，地送風(fēng)速度≤0.3m/s，請計(jì)算送風(fēng)口總面積；（4）報(bào)告廳采用木絲吸聲板，平均吸聲系數(shù)0.65，吊頂面積1200m2，需保證中頻混響時(shí)間0.8s，請計(jì)算側(cè)墻所需補(bǔ)充吸聲量（空氣溫度20℃，聲速343m/s）。答案：（1）最小新風(fēng)量：CO?產(chǎn)生量=800×0.031=24.8L/s，允許濃度差=1000400=600ppm=0.0006，L=24.8/0.0006=41333L/s=41.3m3/s。（2）顯熱負(fù)荷=65×800=52kW，送風(fēng)量=顯熱負(fù)荷/(ρ×c×ΔT)=52/(1.2×1.01×2)=21.5m3/s，小于最小新風(fēng)量41.3m3/s，故需再熱或采用回風(fēng)混合，系統(tǒng)送風(fēng)量取41.3m3/s，再熱量=(41.3×1.2×1.01×2)52=48kW。（3）送風(fēng)口總面積：Q=A×v，A=41.3/0.3=137.7×10?mm2，取0.138m2，設(shè)置16個地送風(fēng)口，單個面積0.0086m2（93mm×93mm）。（4）混響時(shí)間T=0.161V/(A)，A=0.161×6000/0.8=1207.5m2，已有吸聲量=1200×0.65=780m2，側(cè)墻需補(bǔ)充=1207.5780=427.5m2，若側(cè)墻采用50mm厚木絲板（α=0.65），則需面積427.5/0.65=658m2，實(shí)際側(cè)墻可用面積800m2，滿足。六、給水排水與水資源循環(huán)利用題6.某零碳酒店客房300間，入住率75%，配套全日制餐廳500座，洗衣房每日洗滌布草1.5t，當(dāng)?shù)啬昶骄涤?800mm，屋面可收集面積4000m2，徑流系數(shù)0.9，雨水收集系統(tǒng)效率85%，擬采用“雨水+再生水”雙水源，沖廁、綠化、冷卻塔補(bǔ)水全部采用非傳統(tǒng)水源。任務(wù)：（1）計(jì)算年可收集雨水量；（2）按《建筑給水排水與節(jié)水通用規(guī)范》GB550202025計(jì)算酒店年沖廁、綠化、冷卻塔補(bǔ)水的非傳統(tǒng)水源需求量；（3）若再生水站規(guī)模按非傳統(tǒng)水需求減去雨水供給的差值設(shè)計(jì)，請計(jì)算再生水站處理能力（m3/d）；（4）雨水蓄水池有效容積按90日最大日雨水用量設(shè)計(jì)，請計(jì)算池容；（5）為降低泵送能耗，擬采用重力溢流排放，要求溢流口設(shè)計(jì)流量≥50年一遇暴雨徑流量，計(jì)算溢流口寬度（溢流堰流量系數(shù)1.6，堰頂水頭0.15m）。答案：（1）年雨水量=1800×4000×0.9×0.85/1000=5508m3/a。（2）用水量：客房=300×75%×2×120L/(床·d)=54m3/d，餐廳=500×2×40L=40m3/d，洗衣=1.5×1000×8L/kg=12m3/d，合計(jì)=106m3/d，年用水=106×365=38690m3/a；沖廁比例取30%，冷卻塔35%，綠化10%，合計(jì)非傳統(tǒng)水需求=38690×0.75=29018m3/a≈79.5m3/d。（3）再生水站能力=79.55508/365=79.515.1=64.4m3/d，取65m3/d。（4）90日最大日雨水用量：最大日發(fā)生在雨季，按1800mm集中在180日，平均日降雨10mm，可收集=10×4000×0.9×0.85/1000=30.6m3/d，蓄水池容積=30.6×90=2754m3，取2800m3。（5）50年暴雨強(qiáng)度：當(dāng)?shù)毓絨=2800/(t+10)^0.75，t=5min，q=2800/15^0.75=2800/7.62=367.5L/(s·hm2)，徑流量=367.5×0.4×0.9=132.3L/s，溢流口寬：Q=m×b×h^1.5，132.3/1000=1.6×b×0.15^1.5，b=0.132/(1.6×0.058)=1.42m，取1.5m。七、建筑經(jīng)濟(jì)與碳排放權(quán)交易題7.某零碳園區(qū)項(xiàng)目采用“綠色電力+碳匯”組合實(shí)現(xiàn)運(yùn)營碳中和，園區(qū)年用電量1200MWh，其中自投屋面光伏年發(fā)電600MWh，剩余600MWh擬通過購買綠電和CCER抵消，已知綠電溢價(jià)0.05元/kWh，CCER價(jià)格35元/tCO?，電網(wǎng)碳排放因子0.5703tCO