工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計理念的研究與探索

摘 要：在社會總的能源消耗里，工業(yè)建筑方面的耗能是比較重的。所以，在工業(yè)建筑的節(jié)能方面，國家需要制定并執(zhí)行統(tǒng)一設(shè)計標準來解決應(yīng)問題。全國節(jié)能減排活動的大力推廣，使得工業(yè)建筑節(jié)能問題備受關(guān)注。關(guān)于工業(yè)建筑節(jié)能應(yīng)采取什么樣的措施，本文在結(jié)合我國工業(yè)建筑耗能情況的基礎(chǔ)上，進行了相應(yīng)的探究。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；節(jié)能減排；方法策略

傳統(tǒng)工業(yè)建筑，產(chǎn)生噪聲，污染空氣、水資源的同時，也大大的縮短了建筑本身的使用壽命，對勞動者的身心健康產(chǎn)生不利影響，綠色節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計理念的宗旨是節(jié)約能源、土地、水資源、建材，將體現(xiàn)以人為本，與自然和諧共生的理念融入工業(yè)建筑設(shè)計是工業(yè)建筑技術(shù)的趨勢。

1 節(jié)能意識的提升

我國設(shè)計行業(yè)目前對于居住建筑及公共建筑均有著統(tǒng)一的國家設(shè)計標準及地方設(shè)計標準，但是對于工業(yè)建筑卻始終沒有一個全國統(tǒng)一的設(shè)計標準，很多地方的工業(yè)建筑設(shè)計根本沒有考慮節(jié)能設(shè)計，即使設(shè)計人員參照民用建筑節(jié)能設(shè)計標準進行了節(jié)能設(shè)計，由于沒有統(tǒng)一的標準和要求，建設(shè)單位在施工時也可能不會采取節(jié)能措施，這些都主要歸于人們是否對工業(yè)建筑具有節(jié)能意識。工業(yè)建筑是指從事工業(yè)生產(chǎn)及為生產(chǎn)服務(wù)的各類建筑物及構(gòu)筑物的總稱，它們是根據(jù)生產(chǎn)工藝流程和機械設(shè)備的布置要求而設(shè)計的。因此相對于居住建筑及公共建筑來說，工業(yè)建筑不僅在外形及體量上與民用建筑具有很大差異，而且功能使用要求上也不同，如果采用跟民用建筑相同的節(jié)能設(shè)計標準設(shè)計，不僅使建設(shè)成本增加，還會浪費能源，損失將會是巨大的。反之，如果不考慮節(jié)能設(shè)計，在工業(yè)建筑建設(shè)中，看似縮減了一次性投資，但是在工業(yè)建筑的使用過程中，能源消耗的損失數(shù)量和廢棄物排放的數(shù)量也是無法估量的，綜合比較也并不經(jīng)濟。因此，提升節(jié)能意識，制定和推廣工業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計標準已變得十分必要。

2 工業(yè)建筑外部環(huán)境的節(jié)能措施

2.1 合理地對建筑的外在環(huán)境進行考慮、設(shè)計

建筑分布以及選址設(shè)計在建筑外部環(huán)境節(jié)能上是需要第一位考慮的。獲得更多日照以及避開風口是工業(yè)與民用建筑施工的基礎(chǔ)，但是，工藝設(shè)備方面的布局和選址卻是影響工業(yè)建筑建造的主要因素，工業(yè)建筑外部環(huán)境以及工業(yè)耗能量的多少也由其決定。所以，應(yīng)充分的了解建設(shè)地段的地理位置、地貌、地形、氣候類型、水文及其他自然環(huán)境特點，一切從實際出發(fā)，使建筑設(shè)計方案與能耗節(jié)能緊密聯(lián)系在一起，在工業(yè)建筑的科學布局、選址上進行一系列的合理考慮，而這也是工業(yè)建筑節(jié)能工作的首要步驟。

2.2 剖析建筑的外形和空間結(jié)構(gòu)

建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值，就是我們所說的建筑物體形系數(shù)。體形系數(shù)越小，建筑空間構(gòu)造就越合理、科學，規(guī)劃布局也就越整齊。所以，使建筑物的體形系數(shù)控制在合理范圍，并使建筑功能滿足各方面要求，成了建筑節(jié)能工作的重要目標。還需要注意的一點就是，工業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計要與工藝、暖通及其他專業(yè)密切配合，建筑設(shè)計師不僅要依據(jù)生產(chǎn)工藝需要，了解廠房周圍環(huán)境，合理選取廠房的位置，還要配合暖通專業(yè)，為其提供建筑物室內(nèi)供暖以及空氣調(diào)節(jié)的溫度限度值，使其進行合理的供暖及空調(diào)設(shè)計。

3 節(jié)能工作里的單體建筑

3.1 從建筑的立面、平面看工業(yè)建筑的節(jié)能

建筑設(shè)計師也應(yīng)該立面和平面的設(shè)計創(chuàng)作統(tǒng)一考慮。在滿足工藝設(shè)計要求及防火設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，將立面設(shè)計和外門窗朝向、門窗數(shù)量以及外墻厚度等完美地結(jié)合在一起。這樣，既可以降低能源消耗量，又使得建筑物的外立面設(shè)計得到優(yōu)化。相比于其他維護結(jié)構(gòu)部分，門窗部位的傳熱消耗最大，所以在門窗的設(shè)計上，應(yīng)在滿足通風、采光等條件下，嚴格控制窗墻面積比，依照建筑設(shè)計標準，科學地設(shè)計出建筑立面。建筑設(shè)計師應(yīng)將外立面設(shè)計與節(jié)能設(shè)計結(jié)合起來，在使建筑物能源消耗合理的前提下，將建筑外立面設(shè)計的新穎、活潑，具有現(xiàn)代氣息。

3.2 從外墻設(shè)計看工業(yè)建筑節(jié)能

由于外墻面積在外部圍護構(gòu)造里占有的比例最重，所以，工業(yè)建筑能源消耗的主要部分來自于建筑物外墻的熱消耗。原因在于，建筑物的外墻體如果傳熱系數(shù)較大，就會帶來一定程度的能源消耗。所以，建筑物節(jié)能設(shè)計工作的核心是外墻的保溫隔熱設(shè)計是否合理。由于大多數(shù)工業(yè)廠房的特點是跨度較大，層高較高，且層數(shù)不多，多為一～二層，所以，其結(jié)構(gòu)形式大多數(shù)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，因此建筑物外墻材料一般采用輕集料混凝土砌塊，設(shè)計時應(yīng)盡可能采用導(dǎo)熱系數(shù)較小的砌塊材料，保溫采用外墻外保溫形式，保溫材料也盡可能采用導(dǎo)熱系數(shù)較小的新型環(huán)保保溫材料，使外墻的傳熱系數(shù)滿足外墻節(jié)能設(shè)計要求。

3.3 從門窗設(shè)計看工業(yè)建筑節(jié)能

在建筑物的外部圍護構(gòu)造里，門與窗成了重要的耗能因素。在建筑物外圍構(gòu)造中，門窗的熱能源消耗就達到了40～50%，這是建筑節(jié)能工作需要考慮的重要環(huán)節(jié)。夏天的光照以及冬天的風雪主要從建筑物的門窗進入，門窗若具有良好的密封性能，那么建筑物的節(jié)能工作就可以得到提升?？偟膩碇v，相比較于墻的導(dǎo)熱程度，窗戶的導(dǎo)熱系數(shù)明顯要高許多，所以，建筑物節(jié)能成果很大程度上是由門窗設(shè)計是否合理決定的。門窗的抗風壓、水密性、氣密性、傳熱系數(shù)、采光性能等各項指標均應(yīng)滿足國家標準，使外門窗的傳熱系數(shù)滿足節(jié)能設(shè)計要求。

3.4 從屋面設(shè)計看建筑節(jié)能

建筑物最頂層四季舒適度的核心在于屋面的隔熱保溫功能。當前工業(yè)建筑廠房一般是一層或兩層，在外圍護結(jié)構(gòu)中，屋面占著很大的面積比值，所以，屋面的節(jié)能設(shè)計工作顯得愈加關(guān)鍵。屋面的節(jié)能設(shè)計重點在于：首先吸水性強的材料不應(yīng)選擇用于屋面的保溫設(shè)計層，因為屋面保溫層吸入大量水分會極大程度地削弱保溫材料的保溫功效，并且還會增加屋面荷載，甚至破壞屋面及建筑物；其次，導(dǎo)熱系數(shù)大或容重大的材料也不應(yīng)選擇，這樣可以減低屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，并且增大屋面荷載；第三，大跨度的工業(yè)廠房盡量采用結(jié)構(gòu)找坡，可以省去找坡層，減少屋面荷載。屋面采用輕質(zhì)、高效、防水的保溫材料，使屋面的傳熱系數(shù)滿足屋面節(jié)能設(shè)計要求。

3.5 “以人為本”創(chuàng)建環(huán)保節(jié)能工業(yè)建筑

將節(jié)能環(huán)保和追求自然舒適環(huán)境相結(jié)合，建筑設(shè)計師應(yīng)在工業(yè)建筑設(shè)計中加入綠色環(huán)保理念。工業(yè)建筑由于生產(chǎn)工藝特殊性，在生產(chǎn)過程中會涉及大量的用水、用電、用煤，用氣等能源使用，也可能產(chǎn)生污染，對周邊環(huán)境造成不利影響，如果想要減少污染物的排放，一定要做到節(jié)能減排。節(jié)能和減排是互為聯(lián)系密不可分的，設(shè)計源頭上做到節(jié)能、節(jié)材，生產(chǎn)過程中才能做到減排、保護環(huán)境。節(jié)能減排使生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約能耗，降低成本，也讓使用者在一個良好舒適的環(huán)境中工作，身心愉悅，勞動積極性和工作熱情會被調(diào)動起來，企業(yè)生產(chǎn)效率會大大提升，產(chǎn)品的品質(zhì)也會相應(yīng)提高，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。對此，工業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計功不可沒。

4 總 結(jié)

經(jīng)濟的高速發(fā)展、人類社會文明的進步，使得工業(yè)建筑設(shè)施的投入在飛速增長的同時，工業(yè)能源消耗量也在急劇增加。

在這樣的情況下，每一個人都需要有節(jié)能意識，作為建筑設(shè)計師的我們更有責任有義務(wù)做好工業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計工作?！肮?jié)能環(huán)保，人人有責”，從現(xiàn)在開始，每一項節(jié)能設(shè)計都需要投入精力，與國家對社會、企業(yè)的相關(guān)節(jié)能政策相符合，使節(jié)能技術(shù)水平得到提升，設(shè)計出自然優(yōu)美、經(jīng)濟環(huán)保的工業(yè)建筑，使我國在工業(yè)建筑節(jié)能這一領(lǐng)域取得顯著的突破。

參考文獻

[1]童偉.綠色建筑設(shè)計理念在工業(yè)建筑設(shè)計中的體現(xiàn)[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2012（3）.

[2]劉玲.國家標準《綠色工業(yè)建筑評價標準》審查會在京召開[J].建設(shè)科技，2012（1）.

[3]方輝.“綠色建筑”的設(shè)計與發(fā)展[J].大觀周刊，2012（46）.