南方地區(qū)工業(yè)建筑適宜綠色技術(shù)研究與實(shí)踐

阮建清 田慧峰 張歡

1 中國(guó)建筑科學(xué)研究院上海分院

2 中國(guó)建筑科學(xué)研究院

0 引言

我國(guó)從2006年其陸續(xù)頒布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）和評(píng)價(jià)實(shí)施細(xì)則。綠色建筑設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展，將陸續(xù)出臺(tái)綠色辦公、綠色超高層、綠色醫(yī)院等標(biāo)準(zhǔn)。綠色工業(yè)建筑領(lǐng)域也將進(jìn)入到綠色建筑設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的范圍內(nèi)，綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)編制正在不斷完善中[1]。

2010年8月23日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則》的通知[2]。2011年11月28日，由中國(guó)建筑科學(xué)研究院和機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院共同主編的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》審查會(huì)在北京召開。

與此同時(shí)，國(guó)外的LEED評(píng)價(jià)體系也將在在2013年的標(biāo)準(zhǔn)中（LEED v4.0版）增加針對(duì)倉(cāng)庫(kù)和配送中心的部分。

1 國(guó)內(nèi)外工業(yè)建筑綠色技術(shù)評(píng)價(jià)對(duì)比

1.1 國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外關(guān)于綠色建筑評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)很多，英國(guó)的BREEAM體系、美國(guó)的LEED體系、日本的CASBEE較為完善。其中BREEAM評(píng)價(jià)體系包含有針對(duì)廠房建筑的部分[3]，但并未確定行業(yè)；LEED評(píng)價(jià)體系將在2013年的標(biāo)準(zhǔn)中增加針對(duì)倉(cāng)庫(kù)和配送中心的部分；而CASBEE評(píng)價(jià)體系側(cè)重建筑環(huán)境效益，暫無針對(duì)工業(yè)建筑相關(guān)內(nèi)容。表1為綠色工業(yè)建筑國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)列表[4]。

表1 綠色工業(yè)建筑國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)列表

1.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的重視和領(lǐng)導(dǎo)以及中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會(huì)的支持和指導(dǎo)，并專門成立了“綠色工業(yè)建筑學(xué)組”，在工業(yè)學(xué)組中多數(shù)成員單位及專家都參與了編寫或評(píng)審工作[5]。

已經(jīng)發(fā)布的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）和《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則（試行）》的綠色建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作指導(dǎo)，先行提出并確定了綠色建筑評(píng)價(jià)的總體構(gòu)架、思路、方法，有利于結(jié)合我國(guó)國(guó)情開展工業(yè)建筑等其他類別的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制訂和評(píng)價(jià)工作。

《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則》包括總則、術(shù)語(yǔ)、基本規(guī)定、可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)場(chǎng)地、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室外環(huán)境與污染物控制、室內(nèi)環(huán)境與職業(yè)健康、運(yùn)行管理、技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新和相關(guān)附錄共12部分，在綠色建筑“四節(jié)一環(huán)保”的基礎(chǔ)之上，充分結(jié)合工業(yè)建筑的自身特點(diǎn)，從多方面對(duì)綠色工業(yè)建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確的闡述和規(guī)定[6]?！毒G色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》已在2011年發(fā)布征求意見稿。

1.3 國(guó)內(nèi)相關(guān)案例

根據(jù)建設(shè)部及USGBC網(wǎng)站公示項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)，目前已有工業(yè)廠家類項(xiàng)目獲得國(guó)家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或LEED認(rèn)證，具體案例統(tǒng)計(jì)如表2。

表2 已獲得國(guó)家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或LEED認(rèn)證的工業(yè)建筑項(xiàng)目

1.4 存在問題

目前國(guó)外的綠色工業(yè)建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)內(nèi)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不能夠完全符合和適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，主要存在：1）評(píng)價(jià)的依據(jù)符合性不強(qiáng)；2）主要評(píng)價(jià)指標(biāo)沒有量化；3）評(píng)價(jià)的內(nèi)容不全面，沒有量化指標(biāo)等問題[7]。

2 南方地區(qū)工業(yè)建筑適宜技術(shù)策略

2.1 策略概況

根據(jù)我國(guó)南方建筑節(jié)能十項(xiàng)行動(dòng)綱領(lǐng)，南方地區(qū)建筑節(jié)能的特點(diǎn)和重包括：建筑的實(shí)施應(yīng)盡可能應(yīng)用簡(jiǎn)單的、廉價(jià)的技術(shù)；內(nèi)部分隔式建筑和采用分體式空調(diào)[8]。

具體的簡(jiǎn)單廉價(jià)技術(shù)如外遮陽(yáng)、自然通風(fēng)、自然采光等，都能夠達(dá)到非常巧妙利用建筑自身和氣候條件來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

此外，年降水量一般在1000mm以上，主要集中在夏季，冬季較少，適合采用雨水收集利用技術(shù)，并可結(jié)合工藝生產(chǎn)情況，進(jìn)行廢水處理利用。

2.2 策略分析

根據(jù)南方地區(qū)廠房建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、南方地區(qū)的氣候特點(diǎn)，綜合分析可得出南方地區(qū)建筑適宜技術(shù)及具體的技術(shù)策略，如表3所示。

表3 南方地區(qū)工業(yè)建筑適宜技術(shù)策略列表

3 綠色技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐

3.1 項(xiàng)目概況

柳工大型裝載機(jī)研發(fā)制造基地廠區(qū)占地175.8畝，建筑面積5.6萬(wàn)m2，申報(bào)范圍內(nèi)建筑面積5.2萬(wàn)m2。結(jié)構(gòu)形式為層門式輕鋼結(jié)構(gòu)（局部2層輔房），項(xiàng)目效果圖如圖1所示。

圖1 柳工大型裝載機(jī)研發(fā)制造基地項(xiàng)目效果圖

本項(xiàng)目按照四節(jié)一環(huán)保的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要的綠色技術(shù)有：自然通風(fēng)（無動(dòng)力風(fēng)帽、屋頂通風(fēng)器）、自然采光（天窗、側(cè)窗）、綠色照明、能源管理信息化及控制系統(tǒng)、余熱回收利用技術(shù)、中水回用、節(jié)水器具等，具體技術(shù)見表4。

表4 柳工大型裝載機(jī)研發(fā)制造基地項(xiàng)目綠技術(shù)列表

3.2 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

企業(yè)各涂裝車間的涂裝單位面積綜合能耗，各焊接車間的焊接件單位產(chǎn)品綜合能耗，均優(yōu)于或大大優(yōu)于JBJ14-86《機(jī)械工業(yè)節(jié)能技術(shù)規(guī)定》的能耗限制，節(jié)能效果顯著，達(dá)到國(guó)內(nèi)行業(yè)的先進(jìn)水平。

1）建筑專業(yè)

廠房1.2m以上外圍護(hù)墻采用雙層壓型鋼板墻體，廠房1.2m以下裙墻、內(nèi)部自承重隔墻及衛(wèi)生間隔墻采用燒結(jié)頁(yè)巖多孔磚砌筑。非承重結(jié)構(gòu)室內(nèi)分隔墻除注明外，采用190mm厚頁(yè)巖燒結(jié)空心磚。涂裝車間與其它車間之間的內(nèi)隔墻采用240mm厚頁(yè)巖多孔磚砌筑至屋面板底。

本項(xiàng)目屋頂采用采光板，東西側(cè)高窗部分采用臺(tái)灣奇菱科技的光學(xué)新技術(shù)導(dǎo)光玻璃技術(shù)，該技術(shù)增加自然采光效果，降低照明能耗，且獲得2012年德國(guó)紅點(diǎn)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。

2）暖通專業(yè)

本項(xiàng)目以自然通風(fēng)設(shè)計(jì)為主，廠房?jī)?nèi)部設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)（分體空調(diào)，GB12021.3-2010中房間空調(diào)器能效等級(jí)第2級(jí)的規(guī)定），不考慮室內(nèi)冬季采暖設(shè)計(jì)。車間全室通風(fēng)系統(tǒng)：根據(jù)工藝要求，機(jī)加工車間、裝配車間采用機(jī)械送風(fēng)，屋面順坡通風(fēng)器和屋脊通風(fēng)器自然排風(fēng)；焊接車間采用屋頂風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。模型效果圖如圖2所示，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際效果如圖3所示。

本項(xiàng)目采用屋脊通風(fēng)器、無動(dòng)力風(fēng)機(jī)、工業(yè)用大風(fēng)扇，體現(xiàn)了自然通風(fēng)技術(shù)的綜合運(yùn)用。具體夏季、過渡季工況下風(fēng)速云圖如圖4所示。

圖2 項(xiàng)目效果圖

圖3 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)效果圖

圖4 距廠房地面1.5m高度風(fēng)速云圖

3）電氣專業(yè)

車間照明采用節(jié)能型大功率工礦燈，采用照明配電箱分區(qū)集中控制。輔房照明采用直管熒光燈具，采用蹺板開關(guān)就地控制。車間設(shè)應(yīng)急照明和疏散指示燈具，由單獨(dú)回路供電和控制。選用高效照明光源，能耗等級(jí)均達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2級(jí)以上。照明燈具分區(qū)分組控制，辦公輔房區(qū)域照明采用智能照明控制系統(tǒng)。

3.3 節(jié)水技術(shù)應(yīng)用

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，廠區(qū)產(chǎn)生的污水、廢水均要求回用于廠區(qū)的道路沖洗、綠化，并以屋面雨水作為補(bǔ)充。中水回用水源來源于綜合廢水處理站處理達(dá)國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的污、廢水。

能重復(fù)和循環(huán)使用的生產(chǎn)用水做到重復(fù)循環(huán)使用，在需要冷卻水的設(shè)備配置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，給水重復(fù)利用率達(dá)到93.8%。

3.4 節(jié)材技術(shù)應(yīng)用

本項(xiàng)目主要結(jié)構(gòu)類型為單層門式輕鋼結(jié)構(gòu)（局部2層輔房），C25砼用于構(gòu)造柱、圈梁及隔墻壓頂梁，C30用于基礎(chǔ)、柱、梁。隔墻部分采用燒結(jié)頁(yè)巖多孔磚、頁(yè)巖燒結(jié)空心磚。

3.5 技術(shù)應(yīng)用效果

通過以上各項(xiàng)綠色技術(shù)的綜合應(yīng)用，對(duì)預(yù)計(jì)效果評(píng)估如表5所示。

表5 效果評(píng)估列表

4 總結(jié)

綠色工業(yè)建筑是工業(yè)建筑的必然發(fā)展趨勢(shì)，能夠顯著降低工業(yè)建筑的運(yùn)行成本，減少能源消耗，減少市政用水、材料使用，降低環(huán)境污染等。本文總結(jié)了南方地區(qū)工業(yè)建筑適宜采用的綠色技術(shù)，明確自然采光與遮陽(yáng)，以及自然通風(fēng)是南方地區(qū)工業(yè)建筑的關(guān)鍵技術(shù)，并以柳工大型裝載機(jī)研發(fā)制造基地項(xiàng)目為例，介紹具體技術(shù)的應(yīng)用情況。

[1]綠色建筑地圖中國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)專題[Z].http://gbmap.or g/zhuanti/chinagreenbuildinglabel.php

[2]住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則》的通知建科[2010]131號(hào)[Z].http://www.gov.cn/gzdt/2010-09/02/content_1694692.htm

[3]中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì).綠色建筑2010[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010

[4]李國(guó)順,許遠(yuǎn)超,李亨.倡導(dǎo)綠色低碳建筑——制訂適合我國(guó)國(guó)情的綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[A].見:2011全國(guó)工程設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)[C].2011

[5]中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì).綠色建筑2009[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009

[6]中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì).綠色建筑2011[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011

[7]中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì).綠色建筑2012[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012

[8]仇保興.南方建筑節(jié)能的特點(diǎn)與重點(diǎn)[J].建設(shè)科技,2011,(2):1-2