建筑節(jié)能在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

張晶

中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100120

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，在一定程度上加大了能源緊缺問題，使得節(jié)能減排成為了當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主要趨勢(shì)，作為能耗較大的建筑行業(yè)更是需要高度重視節(jié)能問題。工業(yè)建筑本身工藝流程復(fù)雜，其特殊的功能對(duì)其整體規(guī)模、環(huán)境質(zhì)量等有著不同的要求，在一定程度上對(duì)工業(yè)建筑節(jié)能的發(fā)展產(chǎn)生了影響。

1.建筑行業(yè)能耗狀況以及節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

隨著城市化的持續(xù)進(jìn)行，我國(guó)仍處在建設(shè)高峰期，2/3 以上的建筑能耗都非常高。這些建筑在能源消耗方面浪費(fèi)嚴(yán)重，而且能源的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及其長(zhǎng)期消耗的速度。如果對(duì)這種態(tài)勢(shì)不加限制，將對(duì)我國(guó)的環(huán)境及能源造成惡劣的影響，所以要求建筑從設(shè)計(jì)到施工，不斷優(yōu)化，使能源消耗可以不斷降低。不過，目前，仍有許多對(duì)企業(yè)對(duì)短期經(jīng)濟(jì)利益過度重視，對(duì)建筑的形象與項(xiàng)目進(jìn)度過度重視，而不夠重視節(jié)能環(huán)保，但是由于能耗問題的持續(xù)不斷加重，對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展存在很大的限制，因此，一定要從設(shè)計(jì)階段優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從施工階段優(yōu)化施工措施及技術(shù)，從而降低建筑的能源消耗，為企業(yè)更好發(fā)展提供幫助，為我國(guó)成為能源節(jié)約型的社會(huì)來奠定好基礎(chǔ)。

2.工業(yè)建筑節(jié)能現(xiàn)狀及意義

過去工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)無(wú)統(tǒng)一規(guī)范要求，對(duì)于工業(yè)建筑節(jié)能方面，政府相關(guān)部門并不會(huì)給出硬性規(guī)定，這也使得部分業(yè)主在建設(shè)階段為了節(jié)約成本，經(jīng)常不會(huì)提出相應(yīng)的節(jié)能需求，設(shè)計(jì)人員也僅僅是參照民用建筑，針對(duì)廠房中的生活附樓采取相應(yīng)的節(jié)能措施，認(rèn)為工業(yè)建筑不需要如同民用建筑一樣進(jìn)行專門的節(jié)能設(shè)計(jì)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)工業(yè)建筑能耗占 據(jù)了建筑行業(yè)總能耗的1/2，相比較民用建筑有著更加巨大的節(jié)能潛力，因此隨著國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的不斷重視及工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，節(jié)能成為工業(yè)建筑發(fā)展的趨勢(shì)。工業(yè)建筑節(jié)能有著積極的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義，一是可以推動(dòng)工業(yè)建筑與周邊環(huán)境的有機(jī)融合，使得工業(yè)建筑具備一定的時(shí)代特征和地域特征，保證工業(yè)建筑的整體效果 ；二是能夠提升工業(yè)建筑使用價(jià)值，自然采光、自然通風(fēng)等的實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)橛脩籼峁┮粋€(gè)健康舒適的生活空間；三是可以提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因此，建筑設(shè)計(jì)人員在開展工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該做好對(duì)比分析，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案，積極使用新能源和新材料，引入新工藝新技術(shù)，促進(jìn)能源利用率的提高 。

3.工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能策略

3.1 做好總體規(guī)劃

建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)所建工業(yè)建筑有一個(gè)清晰的了解和認(rèn)知。我國(guó)幅員遼闊，不同區(qū)域有著不同的地形條件和氣候條件，加上建筑功能差異性，在對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不能一概而論，而是應(yīng)該針對(duì)不同的區(qū)域特點(diǎn)設(shè)計(jì)。在北方地區(qū)，進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的過程中，需要確保其整體背風(fēng)向陽(yáng)，以確保冬季建筑具備良好的保溫性能，減少冬季主導(dǎo)風(fēng)向的影響 ；南方地區(qū)夏季炎熱，建筑整體布局必須保證通風(fēng)良好，采用迎風(fēng)布置。在滿足生產(chǎn)要求的前提下，從工藝、建筑、水電、暖通等方面進(jìn)行綜合考慮，確保建筑總體布局能夠與廠方布置、室內(nèi)環(huán)境條件等進(jìn)行統(tǒng)籌，做好設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化工作，達(dá)到相應(yīng)的節(jié)能目標(biāo)。在建筑室內(nèi)空間設(shè)計(jì)上，需要優(yōu)化功能布局，在保證建筑空間環(huán)境舒適性的同時(shí)，提升其審價(jià)值，確保建筑能夠與周邊建筑和自然環(huán)境相匹配。

3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

1）屋面節(jié)能。工業(yè)建筑經(jīng)常采用大空間單層輕型結(jié)構(gòu)，屋面面積與墻體面積接近，是節(jié)能設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的內(nèi)容。在對(duì)屋面保溫隔熱材料僅選擇時(shí)，不能選擇密度過大的材料，以免導(dǎo)致屋面自重的增加，同時(shí)對(duì)于防水層以下的部分，應(yīng)該選擇吸水率較小的材料，這樣才能保證良好的節(jié)能效果 ；2）墻體節(jié)能。工業(yè)建筑的墻體節(jié)能與民用建筑墻體節(jié)能采用的形式和方法基本一致，包括墻體外保溫、墻體夾心保溫和墻體自保溫三種，要求設(shè)計(jì)人員依照工業(yè)建筑外墻的類型以及節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇 ；3）門窗節(jié)能。門窗在工業(yè)建筑采光、通風(fēng)等方面發(fā)揮著不容忽視的作用，也是工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在門窗設(shè)計(jì)中，不僅要求其必須具備良好的采光和通風(fēng)能力，還要求門窗應(yīng)該具備良好的氣密性，合理設(shè)置窗墻比以及朝向，優(yōu)化門窗材料選擇，從實(shí)際情況出發(fā)，保證門窗設(shè)計(jì)的質(zhì)量，提升節(jié)能效果。例如，可以選擇中空或雙層玻璃門窗等，提升其氣密性的同時(shí)，確保門窗具備良好的隔熱、保溫、降噪性能。

3.3 暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

暖通空調(diào)系統(tǒng)是工業(yè)建筑中一個(gè)非常重要的組成部分，能夠?qū)ㄖ?nèi)部的溫度、濕度等進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證建筑通風(fēng)良好，溫度適宜。但是，暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量的能源，并不符合節(jié)能降耗的要求。對(duì)此，在進(jìn)行暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā)，合理選擇相關(guān)設(shè)備，多選用集成高效的設(shè)備。以空調(diào)設(shè)備為例，針對(duì)不同的建筑體形，選擇適合的功率，配合科學(xué)的窗墻比設(shè)計(jì)，減少資源的浪費(fèi)問題?？照{(diào)設(shè)備的安裝需要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)措施，避免其直接暴露在烈陽(yáng)和雨雪環(huán)境下，滿足生產(chǎn)的情況下，嚴(yán)格依照工業(yè)建筑節(jié)能要求進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)及安裝。

3.4 電氣系統(tǒng)節(jié)能

對(duì)于電氣設(shè)備，同樣需要考慮節(jié)能問題，做好電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，選擇高效、節(jié)能、環(huán)保的設(shè)備來降低電能消耗。具體來講，首先是合理選擇變壓器，根據(jù)工藝生產(chǎn)使用過程中的具體電量需求，確定變壓器容量，保證其能夠運(yùn)行在最佳負(fù)載狀態(tài) ；其次是做好無(wú)功補(bǔ)償，減少無(wú)功功率對(duì)于配網(wǎng)的影響，提高供電質(zhì)量，減少配電系統(tǒng)線損 ；再次是抑制諧波，可以設(shè)置相應(yīng)的有源或者無(wú)源濾波器，對(duì)諧波信息抑制和補(bǔ)償，減少其對(duì)于配電系統(tǒng)的影響。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，工業(yè)建筑相比較節(jié)能措施較成熟的民用建筑有著很大的節(jié)能潛力，是建筑節(jié)能發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的過程中，從建筑本身的使用需求、規(guī)模等出發(fā)，采取切實(shí)可行的節(jié)能措施，盡可能降低建筑在施工和使用過程中的能源消耗，以更好地順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求。