綠色建筑設(shè)計理念在工業(yè)建筑中的應(yīng)用初探

李卓群

摘要：隨著時代發(fā)展、社會進步，人們生活方式改變的同時，生態(tài)破壞、極端氣候等次生問題日益凸顯。工業(yè)建筑伴隨生產(chǎn)工藝會產(chǎn)生各種污染物，如何通過建筑設(shè)計改善建筑內(nèi)污染物治理方式、提高室內(nèi)空氣品質(zhì)引發(fā)了建筑師的思考。早在上世紀(jì)70年代，歐美國家就已經(jīng)掀起了有組織的綠色建筑運動。如今，新型建筑材料不斷涌現(xiàn)出來，綠色建筑理念與工業(yè)建筑設(shè)計也成為了新興課題，力求打造低能耗無污染、生態(tài)綠色的生產(chǎn)環(huán)境，最大程度符合實際發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：綠色建筑設(shè)計理念;工業(yè)建筑設(shè)計;BIM應(yīng)用

引言：

隨著全球氣候的變暖，世界各國對建筑節(jié)能的整體關(guān)注度正在不斷的快速提升，建筑的能耗是未來主要的建筑評價指標(biāo)之一。我國工業(yè)建筑正處在工業(yè)化建設(shè)發(fā)展的高速時期，我國能源消耗量高居全球第二名。目前，我國單位面積的建筑能耗是發(fā)達國家的3倍左右，污水回收利用也僅為發(fā)達國家的20%，因此，推行綠色建筑設(shè)計評價體系不僅是國家的一項政治舉措，更是改善生態(tài)環(huán)境的民心工程。

1 綠色建筑設(shè)計理念的主要特征

1.1 生態(tài)資源全生命周期評價

綠色建筑的全生命周期概念提倡盡可能的維護自然資源、力求減少污染環(huán)境，進而建設(shè)一個與自然環(huán)境和諧相處的高效的工業(yè)建筑空間。綠色建筑的全生命周期可延展至原材料的生產(chǎn)，以及未來的拆除改造和回收利用。生態(tài)資源的全生命周期評價有利于推動綠色建筑節(jié)能材料的發(fā)展，倒逼綠色建筑加速發(fā)展。借鑒發(fā)達國家綠色建筑設(shè)計的成功案例和技術(shù)，結(jié)合我國的自然環(huán)境特征，根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件、海拔高度、太陽輻射量、溫濕度分部、植被分布、水體分布、生活習(xí)慣等設(shè)計條件，制定不同的設(shè)計參數(shù)及指標(biāo)。充分利用太陽能資源，采用節(jié)能的建筑外圍護體系以及采暖和空調(diào)設(shè)計，主要的綠色保溫材料如擠塑聚苯板、巖棉板、膨脹珍珠巖，與傳統(tǒng)的保溫材料組合使用，減少耗煤量，以滿足新建建筑的節(jié)能指標(biāo)要求。新興的通過自然通風(fēng)的原理設(shè)計風(fēng)冷系統(tǒng)，使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向，在建筑方案規(guī)劃階段應(yīng)宏觀考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件與建筑總圖布局的結(jié)合。綠色建筑設(shè)計強調(diào)與周邊環(huán)境相融合的理念，和諧統(tǒng)一、動靜互補，通過建筑手段調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣，使室內(nèi)空氣流動，溫濕度適宜，給人們生產(chǎn)生活提供良好的體驗。

1.2 綠色建筑材料全生命周期管理

綠色建筑的建設(shè)過程對于綠色建筑材料的選用和管理提出較為嚴(yán)格的要求。[1]建筑材料種類繁多，傳統(tǒng)粗獷式的建筑材料管理方式已經(jīng)不能適應(yīng)綠色建筑材料的管理要求，對于綠色建筑材料生產(chǎn)應(yīng)實行精細化管理方式。BIM技術(shù)能夠促進建筑工程項目全生命周期內(nèi)信息的共享和交流，實現(xiàn)建筑工程項目各參與方的可視化管理，加強綠色建筑材料管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠為綠色建筑項目提供更加直觀的建筑材料三維模型和施工模擬三維模型，利用BIM技術(shù)建立綠色建筑材料的信息庫，打破以往建筑材料管理信息閉塞現(xiàn)狀，為綠色建筑項目的綠色建筑材料后期維護和管理提供了信息追溯，同時也可以協(xié)助建筑師了解綠色建筑材料，在設(shè)計過程中合理選材，積極推進綠色建筑的發(fā)展。利用Revit可以解決項目跨專業(yè)協(xié)同設(shè)計的問題，建立BIM模型，跨專業(yè)在BIM模型的技術(shù)上進行設(shè)計估算和預(yù)測，BIM模型可以協(xié)助建筑師做能源模擬、采光設(shè)計、用水分析等。BIM在綠色建筑設(shè)計的過程中逐漸凸顯優(yōu)勢。

1.3 可持續(xù)性設(shè)計

可持續(xù)性設(shè)計所強調(diào)的是減少溫室氣體的排放量。低碳建筑所指的是在設(shè)計、建造、運行、改建和拆除的整個過程中，建筑釋放最少的溫室氣體，目前我國的經(jīng)濟發(fā)展仍處在“高碳”的排放階段，建筑是溫室氣體排放的主要來源之一，建筑低碳化已經(jīng)成為世界建筑相關(guān)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。[2]

在工業(yè)建筑發(fā)展過程中重視無污染原則，整個建設(shè)過程中可以使用可再生資源與非可再生資源相互結(jié)合的方式，同時要保護和節(jié)約寶貴的水資源，以及水資源再利用。目前綠色建筑理念在工業(yè)建筑設(shè)計中無污染原則使用的主要體現(xiàn)在建筑材料的選擇上，降低建筑材料的使用并選擇對環(huán)境有益的材料。工業(yè)建筑不同于民用建筑，建筑空間彈性靈活，具有較高的改造價值，可持續(xù)性設(shè)計應(yīng)用于工業(yè)建筑可以使工業(yè)建筑發(fā)揮出更大的作用。工業(yè)建筑設(shè)計已經(jīng)越來越重視對于建筑周圍環(huán)境的各種研究，通過對各種材料的合理搭配能夠完成與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，盡可能運用玻璃、金屬等可反復(fù)利用的材料，處理工業(yè)垃圾的時候，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M行建材分類，減少建筑改造和拆除對周邊環(huán)境造成的污染，最大程度使工業(yè)建筑可以符合實際發(fā)展要求。

2 綠色建筑理念在工業(yè)建筑中的原則

2.1 地域性原則

工業(yè)建筑設(shè)計方法中提倡綠色建筑設(shè)計的理念，建筑選址應(yīng)從宏觀角度出發(fā)，充分發(fā)揮地域性特色，遵循各地傳統(tǒng)文化和建筑材料。盡可能選取當(dāng)?shù)靥烊徊牧?，可以避免?fù)合材料過度使用，減少材料運輸和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的浪費和污染物排放等問題。工業(yè)建筑規(guī)劃受環(huán)境的風(fēng)向、光照等因素制約，降水以及地勢等條件也是需要關(guān)注的重點內(nèi)容之一。在設(shè)計過程中需要對各種排污系統(tǒng)合理處理，從根本入手來解決建筑對環(huán)境的影響。工業(yè)建筑的選址與設(shè)計還應(yīng)符合遠期發(fā)展要求，高效循環(huán)利用能源。

我國各地域具有很大的差異性，比如在夏熱冬冷地區(qū)需要注意遮陽設(shè)計以達到節(jié)約能源的作用，有效的遮陽設(shè)計可以節(jié)省約三分之一的能源消耗量。設(shè)計方式分為內(nèi)遮陽、外遮陽和活動遮陽三種方式，內(nèi)遮陽通過增加百葉窗，結(jié)構(gòu)簡單，使用便利，但是這種遮陽方式只是減少了太陽的直射面積，并沒有阻擋熱量的傳遞，太陽輻射還是以短波形式進入了車間內(nèi)部。外遮陽可以與建筑立面設(shè)計統(tǒng)一考慮，并可以有效阻擋太陽光線進入車間，從而控制建筑對熱量的吸收，降低建筑內(nèi)空調(diào)使用量，減少能源消耗。

2.2 自然性原則

通過工業(yè)建筑的節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計，對廢水、雨水進行回收循環(huán)利用，用于對周邊綠化進行灌溉，水資源利用最大化。利用綠色建筑技術(shù)將雨水收集凈化，從而達到人與自然和諧統(tǒng)一的目的。綠色建筑可利用可再生自然資源，比如水資源、太陽能等清潔能源，使工業(yè)建筑與周邊自然環(huán)境形成一個有機整體。工業(yè)建筑設(shè)計還可以利用綠色植物調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量，并達到美觀的視覺效果。在工業(yè)建筑中的污染區(qū)應(yīng)設(shè)置綠化隔離帶，自然植物對改善工業(yè)建筑的環(huán)境起著至關(guān)重要的作用，合理配置自然植物可以凈化空氣、調(diào)節(jié)微環(huán)境、降溫減噪。此外，綠色植物具有呼吸作用，將綠色植物覆蓋在建筑外圍護體系可以調(diào)節(jié)整個建筑的隔熱系統(tǒng)。

2.3 彈性原則

工業(yè)建筑彈性化設(shè)計應(yīng)考慮未來后期改造和再利用，土建一體化設(shè)計與靈活自如的隔斷，提高建筑的利用率和未來建筑功能的轉(zhuǎn)變。工業(yè)建筑應(yīng)具有一定適應(yīng)性，設(shè)計時應(yīng)對未來的經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境變化有所預(yù)測，根據(jù)工業(yè)建筑使用年限預(yù)留發(fā)展空間，提升工業(yè)建筑的動態(tài)適應(yīng)性。同時也可以加強對既有建筑的綠色技術(shù)改造，以推動綠色建筑的發(fā)展。[3]

3 結(jié)束語

綜上所述，我國綠色建筑的發(fā)展雖然突飛猛進，但工業(yè)建筑能源消耗大、污染嚴(yán)重，可從時間維度、空間維度、適應(yīng)性三方面構(gòu)建工業(yè)建筑綠色建筑評價體系，促進工業(yè)建筑綠色建筑設(shè)計的快速發(fā)展，同時也可避免過度追求造成浪費。

參考文獻：

[1]郭云鵬. 綠色建筑全生命周期中的BIM技術(shù)應(yīng)用策略研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]陳召明.綠色建筑節(jié)能設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2021，48（13）：139-140.

[3]楊正波，劉志寶，董占波，時晨龍，高瑞.綠建技術(shù)與綠色建材在綠色建筑工程中的應(yīng)用[J].低溫建筑技術(shù)，2021，43（06）：39-42.