东风设计研究院 430010
摘要:社会经济的发展,使人们的生活水平得到提高,人们开始要求更高的生活质量以及更好的居住环境,因此城镇化建设需求加大。但是人们在发展建筑行业的同时忽略了环境的保护。生态环境的破坏对人们的生活和发展造成了严重的阻碍,影响了人们的日常生活。因此,人们的环保意识开始增强,开始关注建筑的设计和建造方面的环保。近年来,出现了许多先进的现代化环保建设理念和新型材料,其能够实现绿色环保,减少碳排放量,促进我国建筑行业健康发展。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的分析提出了一些建议,仅供参考。
关键词:绿色建筑;设计理念;工业建筑;设计分析
引言
随着科学技术的发展与进步,现代工业建筑日趋庞大,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,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规划及建筑新技术与材料运用两方面入手。
1、注重选址规划
工业建筑总图的节能设计对总体布局,厂房的布置和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;将综合站房等动力中心的布置应靠近负荷中心,使得管线短捷,减少线路、管道的损耗以降低能耗,从使用源头上来控制。
党的十八大报告明确提出“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位”。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,也是今后我国城市建设的重大任务。2014年10月,住房和城乡建设部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,标志着我国海绵城市创建迈出了重要一步。
海绵城市设计的相关技术措施:
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回收利用主要用于景观喷灌、卫生间冲厕、景观水体补水(景观水体不能采用自来水直接补水)、洗车、洗路等。径流走向极大的利用的场地的优势,最大限度的还原了场地开发前的水文特征,且大量的控制了径流雨水大大降低了场地内涝的可能性。
这样一方面既满足了节能的要求,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,激发他们劳动创造的热情。
2、建筑新技术与材料运用
工业建筑节能的定义是在工业建筑规划、设计和使用过程中,在满足规定的建筑功能要求和室内外环境质量的前提下,通过采取技术措施和管理手段,实现零能耗或降低运行能耗、提高能源利用效率的过程。前面我们已经从规划的角度探讨了这个问题,接下来我们要从建筑设计的角度去阐述。
工业建筑首先要满足(1)生产工艺(2)建筑技术①坚固性、耐久性应符合建筑的使用年限。②应具有通用性和改建、扩建的可能性。(3)建筑经济①在可能的条件下,多采用联合厂房。②合理确定建筑的层数(单层或多层厂房)。③合理减少结构面积,提高使用面积。④合理降低建筑材料的消耗。⑤优先采用先进的、配套的结构体系及工业化施工方法。每一条原则基本与工业建筑节能标准契合。
工业建筑节能是大势所趋,我们必须顺应历史的潮流,勇于肩负起建筑师的职责。
工业建筑的生产工艺一般遵循流线简洁、不迂回的原则,工业建筑的体量一般大而形态规整。只要节能措施做到位了,节能效果一定非常显著。
绿色能源系统应用---太阳能利用:光电系统光电系统是利用一套系统把太阳能转化为企业所需要的电力,可以把自然光转化为电能。根据该项目的气象特点,可以适当应用光电系统。
太阳能热水系统可以利用太阳能资源为企业的员工提供生活所需的热水,这种方式较锅炉热水、电热水节能,同时运行费用和碳排放量也明显降低。
建筑新技术有些也是传统技术的改良与提升,在现代工业厂房中仍然得到广泛使用。
改善室内的自然通风采光条件,首先尽可能选择侧墙开窗、屋顶采光排烟天窗、屋顶通风气楼等方式。
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天然光的合理利用不仅会降低建筑的整体照明能耗,而且会使人眼感到舒适和有益于身心健康。另外,自然采光还具有成本低、效率高的特点。在设计过程中应采用合理的技术手段保证自然采光的效果。
如果工艺条件不允许,那就尽可能选择节能型送排风及照明产品。
局部排风:由于生产工艺的要求,部分区域会产生烟尘需要进行局部排风,将污浊空气排出室外,保证室内空气品质。
人员所需卫生新风:通过自然通风以及工位送风等保证人员所在区域的新风量们组人体卫生需求。
需要通过合理的设计,形成良好的气流组织,保证该区域人员所在区域的空气品质和温湿度要求。
工业建筑照明系统的节能设计要点如下:(1)使用感应设备,降低照明系统运行能耗,比如声感设备和光感设备。建议工业建筑采用智能照明控制系统,使建筑照明方式更合理。系统设计时需要联系气候与天气变化情况,应用红外动静探测器可达到智能照明效果。红外探测器控制系统适用于公用图书馆、休息室等安静区域,红外探测器可以检测人员出入情况,有人经过时灯具自动照明,人员离开后灯具电源自动关闭。(2)照明设备在安装时应重视节能设计,优先选择高效率照明设备。从工业建筑的建筑设计风格人手,对照明系统展开设计时应明确设计标准,按照系统要求和档次确定照明标准值。如果工业建筑墙面与地面使用的是白色或米色等浅色建筑材料,电气设计时可以充分利用太阳光提高室内亮度。空调房中将照明系统与空调系统优化组合,应用多光源方式满足工业建筑对亮度的要求。(3)选择高效的发光源与科学的镇流器。发光二极管作为绿色光源,是当前市面上具有强劲竞争力的节能光源,它不仅耗电少、免维护,且安全绿色环保,是固体冷光源,与白炽灯相比能减少80%以上的耗电量。镇流器的科学使用在一定程度上可以达到节能减耗的效果,T8荧光灯使用电子镇流器后,照明安装功率与单位面积内照明功率平均值能下降20%。
选用绿色环保的建筑外围护材料是建筑节能设计中重要环节。目前工业厂房运用最多的围护体系为钢结构体系,它的优点主要体现在以下七点:
1、速度快,跨度大,抗震好,便于装拆,反复利用。
2、金属属于轻量化的材质,减少了建筑结构和基础的负荷,具有良好的经济性。
3、金属板的性能卓越,隔热、隔音、防水、防污、防蚀性能优良。
4、无论加工、运输、安装、清洗等施工作业都较易实施。
5、金属板具有优良的加工性能,色彩的多样化及良好的安全性,能完全适应各种复杂造型的设计,而且可以加工各种型式的曲线线条。
6、金属设计适应性强,根据不同的外观要求、性能要求和功能要求可设计与之适应的各种类型的金属幕墙装饰效果。
7、性能价格比较高,维护成本非常低廉,使用寿命长。
对噪声要求较高的区域,第一从源头上控制噪声,首先采用低噪声的生产设备和工艺流程(例如低噪的传送链),其次通过合理的功能分区避免产生较大噪声的工艺流程对其他区域造成太大影响,最后在建筑外墙上进行隔声处理。
屋面系统采用柔性轻钢屋面系统:
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厂房面积较大,屋面存在很多的天窗、天沟、排气孔等,PVC为柔性合成高分子卷材,卷材之间的连接采用了热风焊接,能够有效地解决屋面所有细部的防水问题。与传统的压型钢板屋面相比,后期维修养护成本低,使用寿命长。
2.2创新性原则
科技的高速发展一直在给建筑领域注入新鲜活力,大量的新技术、新设备、新材料的涌现,也使绿色节能技术的发展日新月异。在应用绿色节能技术时,要坚持创新性原则,要将新技术创新性地应用于具体实践中,取得理想的效果。
2.3实际性原则
应用绿色节能技术时要考虑到建筑工程项目的实际情况,要充分尊重现实,并且一切从实际出发。要综合各方面因素,具体分析绿色节能技术是否适用;要因地制宜,科学选择恰当的绿色节能技术,切不可呆板僵化。
2.4尊重自然原则
建筑工程施工往往会对自然环境造成不同程度的破坏与影响,而尊重自然原则实际上体现了绿色,是建筑与自然的和谐统一,是可持续发展战略,是施工过程中有意识地保护生态环境。这一原则同样也是绿色节能技术的核心原则之一。
3、绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的分析
3.1绿色单体化设计理念在工业建筑设计中的应用
工业建筑空间中不同设备运转过程中使用不同的生产工艺,在不同的建筑空间中完成不同的生产任务,制造不同的工艺产品。在这一过程中,不同的生产过程涉及不同的能量变换,同时也可能产生不同的生产废料。能量的循环利用在生产过程中是一种理想化的目标,但是由于机械散热等不可避免的能源损耗,100%的能量循环利用不可能实现,现代绿色建筑理念设计下的工业建筑的主要工作是为了使能够循环利用的能量占比增大。在整体布局的总纲领下,针对工业生产中存在的能源消耗,机械散热,污染防治等环节进行专项治理。不同的建筑空间内会进行不同的生产过程,根据特定空间职责的不同,对建筑的门窗,屋顶,墙体在采光,材料,通风,甚至吸热等能力上进行不同的设置,从而通过工业建筑设计中合理的单体化设计实现最大化提升生产效益,契合生产需求的目标。另外,在工业建筑设计中,要注意工厂自身的换热系统和生产布局之间能量,物料的输送问题,将工业建筑的各个部件有机结合,在满足生产工艺流程需求的同时,最大程度上降低能源损耗,提升资源的使用效率。
3.2重点研发利用废渣的先进技术
随着我国建材事业的稳步发展,越来越多的施工单位发现运用经过加工后的工业废渣以及生活垃圾等作为施工原材料同样可保证施工质量,使之满足施工标准。这就要求相关部门加大废渣利用技术的研发力度,减少对于砂石、粘土等施工原料的应用,高效利用生活垃圾以及工业废渣等,满足建材行业的发展需求。这一发展方向对于地球环境保护来讲无疑是重中之重。现阶段,各个国家对于废渣的处理与应用效果仍旧不理想,对于废渣的应用仅局限在墙体修砌这一方面,与此同时,将加工后的废渣作为施工原材料,墙体稳定性以及施工质量能否得到保证已成为业内人士关注的重点。基于此,在研究废渣利用技术的过程中,一定要基本满足土木工程施工建设要求,切实提高废渣处理效果,从而大大提高对于废渣的利用,为建材事业的发展注入强劲动力,并减少环境污染。
3.3重点研发节能建材
现阶段我国建材发展过程中对于能源消耗以及资源消耗的应用需求相对较高,以土木工程施工过程中墙体材料的应用为典型,大部分施工单位会选择使用砂石以及石灰石等原料,这一施工模式将会伴随着大量的能源浪费,对于我国环保事业的发展尤为不利。基于此,要求相关部门加大对于节能建材的研发力度,将墙体材料的优化作为研究重点,优化墙体材料的使用,比如,墙体施工过程中多孔板、空心砖以及复合板的应用都要满足建筑节能标准,从而使得土木工程施工更具节能性与环保性。
结束语
当前,经济的发展加快了城市化的进程,在建筑发展过程中难免会出现一定的污染问题。因此,必须更新污染理念,以绿色节能为新型建筑目标选择合适的建筑材料,促进建设行业的长远发展。
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