浅析绿色环保节能工业建筑设计

1、 浅析绿色环保节能工业建筑设计 摘要： 下文从多个方面分析了绿色环保节能工业建筑设计，并将绿色建筑理论引入工业建筑设计，介绍了绿色建筑理论在工业建筑领域的实现模式,总结了绿色工业建筑设计的规律与特点,以供今后的工业建筑设计参考。关键词：绿色工业建筑；节能设计；营造；可再生能源；利用效率1.前言绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。因此将可持续发展的理念融合到建筑的全寿命过程中,即发展绿色建筑,已成为今后建筑技术发展的必然趋势。2010年8月，住房城乡建设部印发了绿色工业建筑

2、评价导则标志着中国绿色建筑由民用建筑进一步延伸到工业建筑领域。2.绿色节能工业建筑设计推动社会飞速发展的巨大动力和源泉的就是工业文明。工业建筑作为直接服务于工业生产的建筑类型,为推动工业生产的发展做出过重要的贡献。现代主义建筑思想的实质,是以建筑语汇表述工业化的价值取向。而不可否认的是,工业建筑常常是产生噪声、空气污染、水污染的场所,而反过来,环境污染不仅严重缩短了工业建筑的使用寿命,而且对人类的身心健康构成威胁。当前,在可持续发展的背景下,工业建筑领域也应引入绿色建筑理念,在设计中予以注重和改进,体现绿色与环保。2.1绿色工业建筑整体形象的营造随着科学技术的发展与进步,现代工业建筑日趋庞大,

3、工业厂房动辄十几万甚至数十万平米的规模不仅给生产带来方便,也需要更多现代技术的支持,这个大空间内有着多种功能的矛盾共存,种类繁多的设备、传送带以及各种动力管线给建筑提出了复杂的要求。与此同时,庞大的现代工业建筑群也意味着对环境的影响,生产活动产生的声、光、热及各种排放物甚至工业建筑本身都极大地影响着当地的环境。减少对环境的不良影响,营造绿色工业建筑整体形象要尊重自然、保护自然,有效地使用水及各种自然资源,使能源和资源的消耗至最低程度;尽量保持建筑周边环境的生态平衡,综合考虑建筑的地域环境,因地制宜。因此,绿色工业建筑整体形象的营造应从注重选址及优化布局结构两方面入手。2.1.1注重选址绿色工业

4、建筑的选址应选择在合理的位置,减少对环境的破坏,保障城市自然生态系统基本功能的连续性与完整性,保证城市的安全与健康,保障生态安全。除通常考虑的建筑选址因素外还应注意如下原则:1)应避免选择生态敏感区域,如森林、水体、自然保护区等;2)要保护场地的生态系统,保留和利用地形、地貌、植被和自然水系,保持历史文化与景观的连续性,保持场地的生态完整性和生物多样性,控制可能产生的各种污染排放;3)应注重减少场地水土流失,防止因建设造成自然灾害,增大绿地面积,降低热岛效应。2.1.2优化布局结构优化布局结构应强调整体概念,通过对结构本身的处理获得良好的生存环境。工业建筑总图的节能设计对总体布局,厂房的布置和

5、室内环境条件等应进行统筹考虑、全面优化,使方案既满足生产工艺要求又节能节地。在总图规划阶段时不仅考虑合理设计布局,避免人物流交叉;也应考虑如何结合环境以最大限度利用太阳能、风能等自然资源;将动力车间及公辅设施的布置靠近负荷中心,使得管线短捷,减少线路、管道的损耗以降低能耗;同时努力创造园林式工业建筑,将绿化引入工业建筑,一方面是出于节能的考虑,另一方面也是追求一种努力与自然接近的生活,为生产者创造一个亲切、舒适的劳动生产环境。2.2绿色工业建筑的节能设计2.2.1减少建筑耗能,提高能源利用效率据一项调查表明,我国近年完成的建筑工程投资额中,工业建筑与民用建筑之比约为53%47%。因此,提高工业

6、建筑设计的节能意识,降低工业建筑耗能,探讨工业建筑节能的有效方法,已经是越来越迫切需要深入研究和解决的问题。工业建筑与民用建筑相比体量大,在基建投资紧张的情况下,工业建筑外围护结构的热工性能通常低于民用建筑。实际上,这项“节约”措施使厂房在日后多年的使用中,浪费了大量宝贵的不可再生的资源。虽节省了一次性投资,却加大了常年的使用能耗,综合比较是不经济的。上一页 1 2下一页建筑物的外围护结构直接和外界接触,是室内热量向外散失的主要途径。在建筑围护结构传热、耗热量所占份额中,屋顶约占7%8%,外墙约占23%34%,门窗约占23%25%。因此,建筑师在进行建筑平面、立面设计时,需将节能的理念贯穿其中

7、,使门窗数量、位置、大小、外墙厚度与立面造型有机地结合,在满足生产工艺的外部环境需求时,又减少能耗。进行围护结构设计时采用高效保温隔热外墙及屋面体系降低其耗热量,现代技术的进步已经为轻质、高强、高效的复合保温围护体系提供了多种解决方案;其次是门窗洞口等围护结构的薄弱部位,选用高效门窗、幕墙系统及高性能的玻璃,通过设置门斗、热风幕等技术手段可以有效的改善建筑门窗的保温性能。设计时努力提高室内环境的热稳定性,综合使用各种技术手段有效地解决建筑被动散热和吸热的问题,减少对设备的依赖,降低建筑能耗。由于采暖和空调耗能在建筑消耗能源中所占比例相当大,降低这一部分能源消耗尤为重要。对于高大厂房建筑在适合厂

8、房构造和工艺要求情况下,选择适用、节能的散热设备,会大大减少冬季厂房内热量的损失。传统的蒸汽采暖、热水采暖需对整个厂房进行整体采暖,不适合厂房内现场生产人员流动性强的特点,不仅采暖效果差,而且能源浪费严重。因此,厂房的采暖形式和散热设备可根据具体情况予以区别对待。如采取辐射采暖直接照射采暖对象,使热波直接作用到墙面、地面、人体和物体、室内家具,温度均匀。对于厂房内不要求全面采暖的地方,只需要对局部工作人员经常停留位置进行局部采暖,可局部设置暖风机或空气调节等方式。2.2.2积极使用可再生能源建筑因地制宜利用可再生能源,实现一定程度上的能源自给自足,最大限度地减少从外部获取能源。可再生能源主要指

9、太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、海洋能和氢能等非化石能源。把可再生能源应用到建筑节能中,既减少了一次能源的消耗,又降低了对环境的破坏作用,是解决建筑能源问题的重要抉择。建筑领域应用较为广泛的主要有太阳能、风能和地热能。太阳能的利用方式分为主动式和被动式两种,主动式利用方式是把太阳能转化为传统的能源形式如电能、热能等加以利用;被动式利用方式则是在设计时,从传热学的原理出发,利用房屋自身的构造收集、存储太阳能,保持一定时间内的热稳定,可以满足冬季采暖、夏季隔热、自然通风和调节室内空气的作用。风能的利用除了加强建筑的自然通风,还可以考虑风力发电。在工业建筑中应用可再生能源目前还处于试验、探索阶

10、段,这是由工业建筑能源需求的特点造成的,工业建筑往往需要种类繁多、数量巨大而且在生产期间必须是连续供给的能源。因此,可再生能源暂时还只能充当工业建筑的辅助能源,可再生能源大规模应用于工业建筑领域还有诸多的经济、技术问题需要解决。尽管如此,近年来随着技术的不断进步,可再生能源在工业建筑中的应用也在不断的发展。2.2.3提高资源利用效率自然资源的缺乏是一个全球性的问题,工业建筑在自然资源方面则利用多种减排技术减少环境污染、节约自然资源,有着重要的现实意义。例如雨水收集回用系统,工业建筑屋面面积较大,雨水收集量可观。收集的雨水存储于地下的雨水收集池,利用室外景观水系三级水面自然沉淀,并利用生物净化系

11、统处理水质,处理后的雨水反用于景观绿地浇灌及补充景观水体。2.3绿色建材在工业建筑中的应用21世纪是环保的世纪,是人类更加重视可持续发展、更加重视环境和健康功能的世纪。要实现建材的可持续发展,首先要树立可持续发展的生态建材观,从人类社会的长远利益出发,以人类社会的可持续发展为目标,在这个前提下考虑与建筑材料生产、使用、废弃等密切相关的自然资源和生态问题,即建材的循环再生、资源短缺、生态环境恶化及与地球的协调性问题。2.4工业建筑的再利用随着人类历史保护意识、人文思想和环境意识的不断加强,人们对旧建筑的关注范围已从少量精品类历史建筑扩展到大量普通非历史性旧建筑。同时由于城市产业布局的调整,大量的近、现代旧工业建筑面临着再开发的要求。对于这些原有功能已经消失、被人们逐渐废弃的旧建筑而言,可通过新的功能植入建立起“形式”与“功能”的新秩序。由此对旧工业建筑的再利用与再创造的探索和实践逐渐成为一种新的设计模式。3.结语总而言