工業(yè)建筑改造設(shè)計(jì)中生態(tài)理念的應(yīng)用探討

丁曉魯

（重慶設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400000）

0 引言

隨著我國建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們的生活水平不斷提高，對(duì)于工業(yè)建筑工程的發(fā)展也提出了更高的要求。在建筑設(shè)計(jì)的過程中，引進(jìn)生態(tài)理念可以在很大程度上提升建筑的使用舒適度，并且能夠在很大程度上降低建筑工程的能源消耗程度。通過生態(tài)理念的應(yīng)用，極大程度地節(jié)約了建筑工程所使用的資源，包括土地資源能源以及水資源等。對(duì)于建筑工程持續(xù)性發(fā)展來說具有很重要的意義，符合新時(shí)代的發(fā)展需求，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)布局外墻等設(shè)計(jì)工作來說，也具有創(chuàng)新性的改革。發(fā)揮綠色建筑的實(shí)際價(jià)值尤為重要，也成為未來建筑工程發(fā)展的一大主流。通過拓展生態(tài)理念，在建筑設(shè)計(jì)工作過程中的應(yīng)用是現(xiàn)階段諸多建筑領(lǐng)域的相關(guān)人員做研究的課題[1]。工業(yè)建筑設(shè)計(jì)如圖1 所示。

圖1 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

1 工業(yè)建筑中應(yīng)用生態(tài)理念的意義

近年來，生態(tài)理念被廣泛應(yīng)用在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中。通過生態(tài)理念的應(yīng)用，不僅可以保護(hù)自然環(huán)境，減少建筑活動(dòng)所對(duì)環(huán)境造成的破壞，同時(shí)極大程度地節(jié)約了資源，從而達(dá)到了對(duì)自然資源的最高利用效率。在實(shí)際工業(yè)建筑設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中，可以通過可再生材料以及清潔能源等多個(gè)方式來避免或減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。工業(yè)建筑的生態(tài)理念應(yīng)用主要是綠色建筑的理念運(yùn)用，在工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)和建造過程當(dāng)中，通常情況下，將傳統(tǒng)高能耗以及高污染的工業(yè)建筑進(jìn)行綠色環(huán)保式的改造。通過生態(tài)理念的引進(jìn)，將以往傳統(tǒng)的重工業(yè)建筑設(shè)計(jì)得到了根本上的改善，使得工業(yè)建筑生產(chǎn)工作向低能耗低排放以及低污染的方向進(jìn)行靠攏，實(shí)現(xiàn)建筑工程的持續(xù)性發(fā)展[2]。

2 生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則

在建筑設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中，引用生態(tài)理念的設(shè)計(jì)原則主要是要根據(jù)建筑設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中各個(gè)構(gòu)成要素的具體情況進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，并制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。與此同時(shí)，在針對(duì)這些構(gòu)成要素進(jìn)行分析的過程當(dāng)中，需要明確其也是設(shè)計(jì)人需要進(jìn)行具體操作的主要目標(biāo)?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中，對(duì)于設(shè)計(jì)原則的把握和分析十分關(guān)鍵。對(duì)于生態(tài)理念應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)工作過程來說，需要圍繞綠色節(jié)能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能做到能源的節(jié)約，并且與當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)地質(zhì)情況以及氣候等因素相協(xié)調(diào)。從各方面進(jìn)行考慮，滿足居民的生活需求，相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員需要進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，保證建筑設(shè)計(jì)工作的科學(xué)合理，從而能夠運(yùn)用到設(shè)計(jì)建筑工作的環(huán)境條件，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響和破壞，同時(shí)提升環(huán)境舒適程度。在這個(gè)過程當(dāng)中，也可以適當(dāng)使用高新技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，從而提高節(jié)能效果。

3 綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)策略

3.1 注重建筑朝向設(shè)計(jì)

調(diào)整建筑朝向設(shè)計(jì)對(duì)于建筑工程的質(zhì)量水平的提升有著很重要的影響。同時(shí)，為了更好地引進(jìn)生態(tài)理念，相關(guān)的建筑工程設(shè)計(jì)工作者也需要對(duì)建筑朝向設(shè)計(jì)給予足夠的重視。建筑的朝向直接和建筑本身所能夠獲得的采光量以及風(fēng)量有著直接的聯(lián)系。在這個(gè)過程當(dāng)中，相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員需要對(duì)建筑區(qū)域的光照方向，以及經(jīng)緯地理狀況和輻射量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)總結(jié)。同時(shí)，做好實(shí)際環(huán)境的調(diào)查研究，并以此作為建筑朝向設(shè)計(jì)的具體參考依據(jù)。如果所處的城市屬于低溫城市，那么，在設(shè)計(jì)上需要使整體建筑能夠獲得更多的光照，同樣也要將開窗的面積進(jìn)行適當(dāng)程度的增大。而對(duì)于高溫城市，則要盡可能避免房間獲得大量的光照，但是也要保證其基本的采光條件和需求，保證空間通暢的同時(shí)也避免了因大量的光照以及輻射而導(dǎo)致房間內(nèi)的溫度過高，引起居民的不適。在這個(gè)過程當(dāng)中，也許需要對(duì)室內(nèi)的涼爽程度以及能源消耗情況進(jìn)行合理的把控。

3.2 建筑外形與平面布局

在對(duì)建筑外形以及平面布局進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑的散熱比情況進(jìn)行合理的設(shè)置。通常情況下，由于建筑的外表面積較大，其散熱的效果就會(huì)更好，正因如此，在對(duì)其外形設(shè)計(jì)上要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r相結(jié)合對(duì)其進(jìn)行合理的改進(jìn)。充分考慮到建筑的構(gòu)造以及相關(guān)功能等需求，比如在對(duì)建筑的電梯設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中，對(duì)于建筑的朝向需要進(jìn)行調(diào)整，需要設(shè)定建筑朝西或者是朝南方位，可以有效地控制其采光效果，而且能夠保證電梯的使用壽命可以得到最大程度的延長。除此之外，還可以通過對(duì)空中庭院設(shè)計(jì)來提高建筑的通風(fēng)效果。

3.3 外墻設(shè)計(jì)

外墻設(shè)計(jì)的不斷完善，能夠起到對(duì)建筑的保護(hù)作用，在外墻設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中，通常是使用維護(hù)結(jié)構(gòu)以及磚石結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際工程當(dāng)中需要根據(jù)實(shí)際情況的不同來選擇不同的結(jié)構(gòu)，才能夠?qū)崿F(xiàn)外墻設(shè)計(jì)的最好效果。其中磚石結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中主要是通過混凝土與剪力墻的相關(guān)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行構(gòu)造的，對(duì)于較高的建筑來說，其外墻結(jié)構(gòu)通常使用的是填充的材料，但是綠色建筑則要盡可能達(dá)到保護(hù)環(huán)境、成本較低的效果。通常使用材質(zhì)比較輕便、具有良好保溫隔熱效果的材料。如果建筑所處的區(qū)域是低溫區(qū)域，那么可以使用混凝土與其他的材料混合使用，通過空心砌塊的方式，也可以實(shí)現(xiàn)與其他混凝土材質(zhì)保溫功能的復(fù)合墻。與此同時(shí)，在施工材料以及相關(guān)位置的基礎(chǔ)上，也可以使用較為細(xì)致的篩選方案，保證其具有良好的保溫效果。如果建筑所處的區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)域，那么需要通過采用隔熱效果較好的材料來提升建筑的隔熱功能，避免酷暑帶來的不適感，提升建筑本身的舒適度，達(dá)到居民生活的標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)過程當(dāng)中，需要同時(shí)注意的是，要盡可能的減少反復(fù)的外墻裝修，來不斷的提升建筑的抗震能力，外墻在設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中占據(jù)整體能耗的將近1/4，而且縮減外墻的面積，能夠有效的降低建筑工程的成本消耗。對(duì)于高層建筑來說，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)較大的風(fēng)力來提升了建筑能耗，因此需要對(duì)墻體的保溫作用進(jìn)行改善，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候狀況來進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。

3.4 水熱環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

建筑設(shè)計(jì)工作過程中，實(shí)現(xiàn)生態(tài)理念的一個(gè)重要的方面就是節(jié)約水資源。在進(jìn)行水熱環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，要確保能夠?qū)⑺|(zhì)以及水量的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到綠色生態(tài)的要求。通常情況下，在進(jìn)行綠色生態(tài)建筑的，隨著環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中，可以使用節(jié)水節(jié)能型的供水設(shè)施以及雨水收集系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)等等來實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水和提升水質(zhì)量的效果。除此之外，在生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中，景觀用水可以通過單獨(dú)設(shè)計(jì)，將其納入水熱系統(tǒng)當(dāng)中。同時(shí)，考慮熱環(huán)境實(shí)現(xiàn)也十分關(guān)鍵。建筑區(qū)域的熱系統(tǒng)需要保證居民的供熱舒適度要求得到最大程度的滿足，而且還要確保實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能和環(huán)保需求。

4 工業(yè)建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)方法在實(shí)踐中的應(yīng)用

4.1 工業(yè)整體環(huán)境的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)理念=在建筑設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中的良好應(yīng)用，需要在工業(yè)整體環(huán)境設(shè)計(jì)工作過程當(dāng)中結(jié)合綠色設(shè)計(jì)的相關(guān)理念，確保其能夠在保證建筑工程相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。在進(jìn)行工業(yè)整體環(huán)境設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中，可以對(duì)以下方面進(jìn)行改進(jìn)，比如在對(duì)整體的建筑工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置的過程當(dāng)中，可以結(jié)合工業(yè)建筑目前所處的環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行分析，從而對(duì)建筑的采光通風(fēng)以及朝向和結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善。在這個(gè)過程當(dāng)中，引入綠色生態(tài)理念來提升整體的建筑共同質(zhì)量水平，需要做到獲取足夠的采光，并且保證建筑的太陽能發(fā)電的需求，在夏天能夠通過自然通風(fēng)來降低建筑物內(nèi)部的溫度，從而達(dá)到節(jié)約電能的效果。在工業(yè)建筑整體規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中，要將目光放到未來的城市發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中，要在現(xiàn)有的工業(yè)建筑基礎(chǔ)之上結(jié)合綠色節(jié)能技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行完善和改進(jìn)。在盡可能節(jié)約建筑材料消耗以及資金消耗的同時(shí)，保證不會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成影響。在工業(yè)建筑整體環(huán)境設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中，要盡可能地將布局不斷改善和優(yōu)化，減少土地的占用面積。工業(yè)整體環(huán)境設(shè)計(jì)如圖2 所示。

圖2 工業(yè)整體環(huán)境設(shè)計(jì)

4.2 工業(yè)建筑單體的設(shè)計(jì)

墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于工業(yè)建筑尤為重要，在設(shè)計(jì)上要改變傳統(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式，采用雙層墻體的方式，增強(qiáng)工業(yè)建筑的整體隔熱保暖性能，另一方面要采用環(huán)保先進(jìn)的材料進(jìn)行外墻的施工，比如在內(nèi)墻的材料選用中，可以使用擠塑聚苯板，該新型材料具有比傳統(tǒng)墻體材料更好的保溫性，有更低的質(zhì)量，方便施工澆筑等優(yōu)點(diǎn)，可以用作內(nèi)墻的材料。而外墻則可以采用耐腐蝕的材料來應(yīng)對(duì)自然環(huán)境的風(fēng)雨侵蝕，確保工業(yè)建筑的壽命，還要注意外墻角落的保溫隔熱處理。

對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)建筑進(jìn)行優(yōu)化布局設(shè)計(jì)，可以采用架空隔熱層屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，該設(shè)計(jì)方式主要能夠適用于廠房大，具備良好通風(fēng)條件的地區(qū)。在靠近地面層用架空板鋪設(shè)架空層，需要確保架空層的鋪設(shè)平整，用水泥砂漿填補(bǔ)架空層的縫隙。

鋼結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如材料可回收，無須大量的混凝土，對(duì)土地破壞少等優(yōu)點(diǎn)，因此，要選擇鋼結(jié)構(gòu)作為工業(yè)建筑的主體結(jié)構(gòu)。

4.3 提高工業(yè)建筑綠色節(jié)能效果的措施

在明確如何提高工業(yè)建筑綠色節(jié)能效果之前，需要明確的是哪一環(huán)節(jié)是主要的能耗問題，將能耗問題的具體情況進(jìn)行分析后，對(duì)于可以進(jìn)行改善的部分進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和改造。在盡可能降低成本的基礎(chǔ)上保證工程質(zhì)量的水平。在這之后，對(duì)于分析出來的結(jié)論進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)。由于在建筑設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，引用生態(tài)理念是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此，對(duì)于相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)工作人員提出了更高的要求，在掌握自己專業(yè)技能同時(shí)，也需要對(duì)新時(shí)代的相關(guān)綠色節(jié)能技術(shù)有一定的了解。在保證成本盡可能節(jié)約的情況下，也需要保證工程質(zhì)量水平，降低系統(tǒng)的無效用量，節(jié)約資源。相關(guān)施工人員需要嚴(yán)格的，按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工建設(shè)，保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，不可以擅自的更改圖紙上的內(nèi)容，確保對(duì)施工質(zhì)量。進(jìn)行負(fù)責(zé)相關(guān)的施工管理人員也需要對(duì)建筑工程進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收和質(zhì)量把控。對(duì)于出現(xiàn)的問題要進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和完善，確保綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)工作要求得以根本上的落實(shí)，才能夠?yàn)榫G色節(jié)能設(shè)計(jì)工作帶來實(shí)質(zhì)上的幫助。

5 結(jié)語

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中，通過引用生態(tài)理念，可以使建筑工程的能源節(jié)約得到很大程度的提升，有利于建筑工程的持續(xù)性發(fā)展，不僅提高了人們的生活質(zhì)量水平，也做到了保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)性發(fā)展的目的。通過引進(jìn)生態(tài)理念，我國的建筑工程在日后發(fā)展過程當(dāng)中可以得到更大的進(jìn)步。隨著我國工業(yè)化的不斷提升，再加上新時(shí)代技術(shù)的不斷創(chuàng)新，生態(tài)理念的相關(guān)科技也會(huì)得到不斷的發(fā)展。未來，生態(tài)建筑工程將會(huì)成為建筑設(shè)計(jì)中的一大主流。