淺議工業(yè)建筑設(shè)計的美學(xué)與節(jié)能要素

張大亨，戴旭峰

（中國聯(lián)合工程有限公司）

1 引言

工業(yè)在我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與升級中起著至關(guān)重要的作用，在我國經(jīng)濟現(xiàn)代化建設(shè)進程不斷加快的基礎(chǔ)上，工業(yè)建筑設(shè)計為工業(yè)生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)過程中將節(jié)能降耗與人本思想作為核心，這就要求工業(yè)建筑設(shè)計人員從這兩點入手，同時根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的具體要求設(shè)計節(jié)能與人性化要素，凸顯工業(yè)建筑設(shè)計中蘊含的美學(xué)理念與環(huán)保理念，提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，增強工業(yè)生產(chǎn)的品質(zhì)，為經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供基本保障[1]。

2 設(shè)計師與業(yè)主的交流

工業(yè)建筑設(shè)計主要是用于工業(yè)生產(chǎn)，所以建筑設(shè)計過程中需要留意空間的容納性和建筑質(zhì)量安全性，設(shè)計人員會依據(jù)建筑種類的整體要求和自身在設(shè)計中的經(jīng)驗，設(shè)計出能夠滿足工作人員要求的建筑作品。這種作品在某種程度上具有相同性，從個性方面來看，張力較小。

目前，設(shè)計人員的工作職責是創(chuàng)建良好的生產(chǎn)環(huán)境與休息環(huán)境，這就需要建筑設(shè)計師和有關(guān)人員進行交流與溝通后，搜集大量信息，基于工藝專業(yè)條件，設(shè)計出建筑功能更科學(xué)、合理、舒適的工作空間。

3 美學(xué)設(shè)計在工業(yè)建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 建筑造型色彩設(shè)計

色彩組成與形態(tài)組成二者之間相互獨立，同時又互相依賴，色彩表達出的信息是獨一無二的。色彩的視覺感受在建筑形體調(diào)整中得到廣泛應(yīng)用，可以有效解決“建筑設(shè)備化”導(dǎo)致造型存在的問題。建筑的外部色彩與建筑形體相比，很少受到內(nèi)部工藝流程的影響，色彩構(gòu)成設(shè)計具有非常大的創(chuàng)作空間。工業(yè)建筑主要在功能分區(qū)上應(yīng)用了色彩構(gòu)成[2]。

通常情況下，高明度與高純度的色彩往往應(yīng)用在工業(yè)建筑的局部，比如，欄桿、入口、樓梯等，與基本色調(diào)形成對比，發(fā)揮色彩的標志作用。此外，在消防設(shè)備、管道、電氣母線等方面應(yīng)用特殊色彩，起到警示作用。

3.2 工業(yè)建筑與傳統(tǒng)建筑美學(xué)結(jié)合

徽派建筑：試圖通過體塊的組合化解過大的建筑體量，獲得更為宜人的建筑尺度。層層疊疊的馬頭墻和坡屋頂?shù)慕M合是最具代表性的徽派符號，兩者一黑一白，一直一斜，馬頭墻的跌落又呼應(yīng)了斜線坡屋頂，再配以2層～3層的建筑，尺度和諧，完美互動（見圖1）。針對大體量的工業(yè)建筑，設(shè)計時果斷放棄簡單模仿“徽”符號。在利用這種山墻面與坡屋頂組合的基礎(chǔ)上，結(jié)合低矮的裙房建筑，用連續(xù)的披檐屋頂創(chuàng)造一條剛強屋面輪廓直線，與立面平直的山墻馬頭墻形成呼應(yīng)，在更大的尺度上運用傳統(tǒng)的徽派符號創(chuàng)新性的實現(xiàn)另外一種組合的可能。粉墻黛瓦是傳統(tǒng)徽派建筑最具有標志性的色彩搭配方式。大面積垂直的墻面以白色為主，而頂部小面積則采用黑色的瓦屋面；在工業(yè)建筑的設(shè)計中，保留傳統(tǒng)建筑樸實的色彩基調(diào)，并不是機械地復(fù)制粉墻和黛瓦。建筑的大面積側(cè)墻體定為白色質(zhì)感噴涂，屋頂披檐沿用小青瓦，局部矮墻也做白色噴涂。雖然不是完全的粉墻黛瓦，但卻在新的功能和尺度下，對傳統(tǒng)建筑色彩元素進行創(chuàng)新和發(fā)揚。

圖1 徽派建筑效果圖

京派建筑：傳統(tǒng)京派建筑都是青磚灰瓦，玉階丹楹，墻體磨磚對縫，工藝考究。建筑結(jié)構(gòu)屬磚木結(jié)構(gòu)，房架子檁、柱、梁（柁）、檻、椽以及門窗、隔扇等等均為木制，木制房架子周圍則以磚砌墻。梁柱門窗及檐口椽頭都要油漆彩畫，雖然沒有宮廷苑囿那樣金碧輝煌，但也色彩繽紛（見圖2）。工業(yè)建筑利用框架結(jié)構(gòu)凸出外墻，仿制檁、柱、梁（柁）、檻、椽，飾以彩漆，彰顯建筑骨骼。墻用磨磚、碎磚壘墻。工業(yè)建筑的設(shè)計中，保留傳統(tǒng)建筑色彩基調(diào)，不機械復(fù)制青磚灰瓦。屋瓦大多用青板瓦，正反互扣，檐前裝滴水，或者不鋪瓦，全用青灰抹頂，稱“灰棚”。蘊含著深刻的文化內(nèi)涵，是中華傳統(tǒng)文化的載體[3]。

圖2 京派建筑效果圖

3.3 綠化設(shè)計

眾所周知，綠化具有至關(guān)重要的作用，特別是工業(yè)建筑方面。由于工礦企業(yè)性質(zhì)的不同，會出現(xiàn)程度不一的有害氣體、噪聲、粉塵及余熱等，經(jīng)過綠化可以改善環(huán)境、調(diào)整氣候、凈化空氣，會明顯降低這些公害產(chǎn)生的影響，同時逐步改善這些有害物質(zhì)。憑借綠化可以將休息、工作的場所改變?yōu)榫G色空間，不僅可以美化社會環(huán)境，改善生態(tài)環(huán)境，還可以加快生產(chǎn)與工作進度。人們受到良好環(huán)境的影響，可以保持頭腦清醒，思路更加清晰，精神飽滿，心情更加歡快，進而提升工作效率。

工業(yè)建筑中，可以將綠化劃分為建筑物綠化與環(huán)境綠化。設(shè)計人員與業(yè)主往往會忽略建筑物綠化，但是其可以充分呈現(xiàn)出建筑物的生態(tài)化。室內(nèi)綠化能夠使用室內(nèi)剩余空間，根據(jù)劃分功能分區(qū)進行隔斷，采用壁完、懸、壁架等方法全面使用空間，同時還可以針對部分比較生硬的隔斷發(fā)揮虛化作用。

例如，針對散發(fā)余熱的管架立柱，為了避免溫度升高損傷植物的幼葉、幼枝，需要在管架立桿的不同高度捆綁鐵桿，并附加鋼絲網(wǎng)，這樣可以加快植物成長。同時，綠化既可以減少太陽輻射產(chǎn)生的熱量，又能避免余熱對環(huán)境造成的不良影響。需要注意的是，每年需要對這些植物進行相應(yīng)修剪，避免植物攀爬到一些管架立柱的電線或者孔道上。

4 工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計

4.1 幕墻系統(tǒng)

目前，玻璃幕墻是一種經(jīng)常使用的立面形制，雖然玻璃幕墻具備超強的通透感，但是會出現(xiàn)較多的能源耗損，所以外循環(huán)呼吸式雙層幕墻在工業(yè)建筑中得到廣泛應(yīng)用與普及。使用特殊的雙層結(jié)構(gòu)和中間空氣間層，使系統(tǒng)具備超強的隔熱、通風換氣及隔聲功能。高溫天氣，會放下遮陽百葉，大幅度降低太陽輻射，打開幕墻中進出風口的活動閘門，熱通道開始工作。通過和煙囪撥風作用進行有機整合，可以從頂部排風口將熱空氣排出。外界的冷空氣聚集到熱通道，使內(nèi)側(cè)幕墻表面溫度大大下降。寒冷天氣，百葉收起，通過陽光的照射可以為空氣增加溫度。與此同時，關(guān)閉進出風口的活動閘門，在這種情況下，可以加熱玻璃間層中的空氣，停留在熱通道中，提高幕墻內(nèi)側(cè)的表面溫度，避免室內(nèi)熱量流失，從而實現(xiàn)理想的保溫節(jié)能效果。

4.2 節(jié)能材料的使用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與升級，逐步淘汰了以往的工業(yè)建筑材料。高彈性模量、輕質(zhì)、綠色環(huán)保材料、高耐久性等成為新型工業(yè)建筑材料的主要元素，為建筑節(jié)能提供了保障。比如，智能混凝土具備成本低、性能強及材質(zhì)優(yōu)等特點，在地面材料、內(nèi)外墻體材料及頂棚材料中得到廣泛應(yīng)用。

4.3 建筑設(shè)備的節(jié)能設(shè)計

當前，工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計中需要解決的主要問題是建筑設(shè)備產(chǎn)生的大量能源消耗，主要指對電梯、空調(diào)、配電及照明等進行節(jié)能設(shè)計，其中空調(diào)系統(tǒng)是這些工業(yè)建筑設(shè)備中產(chǎn)生能耗最多的系統(tǒng)，在工業(yè)建筑耗能中占比為60%。為了使空調(diào)實現(xiàn)理想的節(jié)能效果，需要依據(jù)設(shè)計生產(chǎn)要求完善空調(diào)節(jié)能設(shè)計方案，在確保溫度調(diào)節(jié)效果的前提下，減少能耗。比如，使用冰蓄冷和地源熱泵類或者是智能數(shù)碼類回收空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱，可以循環(huán)使用能源。

4.4 屋面節(jié)能技術(shù)

目前，單層的工業(yè)廠房是工業(yè)建筑設(shè)計過程中廣泛使用的結(jié)構(gòu)，對這種單層工業(yè)廠房而言，屋面面積在設(shè)計時，往往不會和墻體面積出現(xiàn)較大差異，甚至還會超出墻體面積。這樣會使屋面設(shè)計在工業(yè)建筑熱工設(shè)計中成為主要的圍護結(jié)構(gòu)。因此，在屋面保溫設(shè)計過程中，需要從兩個方面選擇材料：①需要選擇密度較小或者導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，這種材料在一定程度上會增加屋面自身的重量；②在建筑屋面的隔熱設(shè)計中，需要使用顏色比較淺的裝飾面，可以用其反射太陽能余熱，實現(xiàn)理想的節(jié)能效果，這種方法多應(yīng)用于彩鋼屋面設(shè)計中。

5 結(jié)語

總而言之，在工藝建筑的設(shè)計階段，需要體現(xiàn)出美學(xué)和節(jié)能設(shè)計，可以彰顯出特殊的工業(yè)企業(yè)文化，有助于豐富建筑的文化內(nèi)涵，給人們帶來美的感受，需要相關(guān)人員在建筑設(shè)計中高度重視美學(xué)與節(jié)能元素的應(yīng)用。