工業建筑節能設計研究

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1前言

我國正處于工業化初期，工業產值是國民經濟總值中非常重要的組成部分。可以預見的是，在較長時間內，工業仍然是我國經濟結構的主要組成部分。同時由于技術水平、生產工藝等因素決定了高污染、高能耗產業短時間內無法被取代，材料能源消耗、污染物排放等問題依然不容忽視。在此背景下，我國綠色建筑行業卻百業待興，亟需推廣與普及。然而，我國工業生產的資本積累已經有一定的實力，國家也逐漸開始重視環境保護和資源控制，工業發展也正在從粗放型向環保高效型轉變。綠色工業建筑雖然增加了初期的建設成本，卻有效地減少了工業運作過程中的能源浪費，并提高了員工生產環境的舒適性，提升了企業的軟實力，樹立了具有社會責任感的良好形象。因此，無論從外部的國家環境，還是內部的企業能動性，綠色工業建筑已成為一種必然的趨勢。

2工業建筑的發展現狀分析

在導致人類生活環境變化的各種因素中，工業生產無疑是一股重要力量。而實現工業生產的工業建筑，就成為了影響人類生存環境的主要因素之一。在傳統的制造觀念上，人們對工業建筑的主要使用要求定位在基本的功能上，即低廉的造價和更大的價值輸出。而在上個世紀，我國的工業生產還在不斷地追趕世界發展的腳步。在這個過程中，為滿足低造價的需求，我國進行了粗放式的生產制造，而這一建設模式，加重了我國在過去四十年里的環境污染和能源消耗問題。但隨著現代社會的不斷發展，為更好地滿足高層次的生產需求，減少對環境的破壞與能源的浪費，過去的產業結構和生產模式亟需進行調整，并依照現有的產生體系進行升級換代，完成對電子裝配、制藥產業等新型高精尖工業建筑的改造與更新，保證節能與綠色設計的有效開展。

3工業建筑的綠色實踐研究

現代工業建筑對生產空間的空調溫濕度要求高、單位面積的建筑能耗大，因此工業建筑更加依賴于節能設計，如何將“節能、生態、綠色、環保”等理念由標語轉化為實際，是建筑師重點探尋的方向。下面將介紹為解決建筑節能問題的所使用的生態策略，以及相應的綠色技術。

3.1新型幕墻系統

玻璃幕墻是工業建筑中經常見到的一種立面形制。但玻璃幕墻的現代通透感和其較大的能耗損失相互矛盾。因此，現代建筑師常用的處理方法是采用外循環呼吸式雙層幕墻。不同于普通的玻璃幕墻，其獨特之處就在于其創新的雙層結構及中間的空氣間層，使該系統具有較強的通風換氣、隔熱、隔聲的功能。在夏天，遮陽百葉被放下，幕墻的輻射得熱大幅減少。與此同時，打開幕墻內部進出風口的活動閘門，留出豎向的熱通道。在煙囪效應的拔風作用下，通道內的熱空氣上升，由頂部排風口排出，同時外界的冷空氣匯聚到熱通道，帶走熱通道內的熱量，降低內側幕墻表面溫度。而在冬天，百葉收起，陽光照射使空氣增熱。此時關閉熱通道的進出風口的活動閘門。由于空氣被封閉在玻璃間層中，吸收太陽的幅射熱后，溫度升高，較熱的空氣停留在熱通道內無法排出，在溫室效應的作用下，幕墻內側的表面溫度升高，從而達到減少室內熱量流失、保溫節能的效果。該幕墻系統較好地解決了現代工業建筑對外立面輕盈通透與保溫隔熱的矛盾，實現了工業建筑的通風、保溫、隔熱，從而達到節約能源的效果。

3.2建筑設備的節能設計

在工業建筑的能源消耗中，設備占據了極大的比例。建筑設備的節能設計，對象主要包括空調、電梯、照明、通風、變配電以及自控設備等。首先，在工業建筑中，空調系統消耗了整個建筑中最多的能源，其能耗占到了實際使用的六成左右。在空調的使用過程中，為更好地促進基本的設計生產需求，空調節能設計就成為了整個系統中的重要方面。而為了降低能耗，則可以考慮冰蓄冷+地源熱泵類以及智能數碼類的多聯空調系統來實現對余熱的回收，并以此來實現對能源的多次利用。而對于空調系統的控制，也需要獨立設置一個有效的空調控制區域，通過直觀的有效控制，確保生產能源的節約。其次，對于電器設備，例如變壓器、照明燈、電梯等建筑設備，可以選擇合理的節能產品，并依照照明的基本需求，進行靠近窗戶的燈具設計，從而促進對場所的自然采光節能設計。最后，實施能源綜合管理制度。對于現代工廠建筑的日常生產，合理的能源綜合管理設施，可以更好地將資源進行整合。與此同時，把建筑內部各種不同的機電設備，例如電力、給排水、空調、照明等，整合為一個彼此連接、完整、相互協作的集成系統，并依照相應的管理控制渠道，對生產系統進行優化集中，從而促進生產流水線的節能減排。

4現代生態環保理念的實踐

隨著現代生產體系的逐漸成熟，應用生態綠色環保的概念來創造融合共生的體系，可進一步地推進綠色策略的應用。在推行綠色理念的設計過程中，水循環系統、地源熱泵、冰蓄冷空調系統、太陽能集能等新型技術日漸成熟，逐漸成為了綠色節能設計的重要部分。

4.1水循環系統

在水資源的利用過程中，為更好地促進工業生產中的水循環過程，可設計雨水收集系統，并通過景觀水系和循環系統的設計，促進水循環系統的綜合利用，形成一條自然循環的生態鏈。

4.2地源熱泵系統

地源熱泵是在世界范圍內大力推行的一項新型綠色技術，其對綠色節能效果的推動十分有力：不產生噪音、無害氣體排放、對地下水零污染；在使用的最終效果上，節能高效、運行費用低，僅為普通空調系統的1/2。更可貴的是，地源熱泵系統運行情況良好，維修成本低。

4.3冰蓄冷空調系統

冰蓄冷系統的使用時間與傳統的制冷系統相反，它在午夜之后的用電低谷時期，利用電制冷機制冷，同時將冷量轉化為冰，并以冰的形式儲存下來。到了用電高峰期的白天，再將冰的能量釋放到建筑內部，以滿足廠房的制冷需求。在這樣一套系統中，電成為了二次能源，進行制冰蓄冷過程，雖然是一種不夠經濟的做法，但權衡利弊，該系統的社會效益顯著：它大大地提高了電網負荷率，也有利于平衡電量，保證了電網的安全經濟運行；大大提升了建筑發電能力，有效節省了經濟成本。

4.4太陽能體系的建設

在現代新能源的不斷開發過程中，太陽能作為一項被大力推廣的新型能源，可作用于廠房內的室內照明、廠區外的路燈照明系統，亦可以在屋頂架設太陽能集熱供水系統，用于建筑的電力、熱力使用，從而實現了能源利用的綠色環保化。

5結語

隨著現代社會的不斷發展，工業建筑的產能在不斷增加，其自身對人類社會帶來好處的同時，也加重環境的負擔，如何應用節能環境保護，則成為了整個生產體系內需要重點考慮的問題。我們應清醒地認識到，在我國工業節能設計才剛剛起步，尤其對于工業建筑而言，“生態、綠色、環保”在大多數情況下處于口號階段。現代的建筑師不僅需要在技術層面進行研究探索，更為關鍵的是提升建筑師對生態、綠色、節能、環保的認知與意識，同時將這些先進的理念積極向用戶和社會宣傳與推廣。

作者:朱彥波 單位:武漢大學城市設計學院

參考文獻：

[1]劉蔚，工業建筑節能與可持續發展[J]，科技資訊，2007，(4)：222-223

[2]曹國光，綠色節能技術在工業建筑中的應用和效果，建設科技，2014，(5):30-32,

[3]本，當代工業建筑，北京：中國建筑工業出版社，1999

[4]于春普，關于推動綠色建筑設計的思考[J]，建筑學報，2004，(10)：50-52.