綠色工業(yè)建筑設計要點淺議

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摘要：從目前建筑業(yè)發(fā)展的實際情況來看，建筑業(yè)污染給人們的生產與日常生活均帶來了不容忽視的負面影響，也降低了工業(yè)建筑的使用期限。為了貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，有必要在建筑設計中引入綠色節(jié)能理念?；诖?，本文闡述了綠色建筑的含義和綠色設計理念的優(yōu)勢，并結合某工廠對綠色建筑設計進行了全面探究，希望可以促進工業(yè)建筑領域的健康發(fā)展。

關鍵詞：綠色工業(yè)；建筑設計；資源節(jié)約；可持續(xù)發(fā)展

有關數(shù)據顯示，我國每年由于環(huán)境污染造成的損失占當年GDP（國內生產總值）的10%。保護環(huán)境、節(jié)能減排是經濟發(fā)展的必然趨勢，我國建筑業(yè)必須以提高自主創(chuàng)新能力為出發(fā)點，努力促進人與自然的和諧發(fā)展。為達到這一目的，需要革新原有的粗放發(fā)展模式，在可持續(xù)發(fā)展理念的引導之下走一條富有科技含量、具備較高經濟效益、有效降低能源消耗、大力減少環(huán)境污染的新型道路，不僅要實現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境保護的統(tǒng)一，而且要促進建筑業(yè)與自然的和諧存在，實現(xiàn)經濟增長模式的優(yōu)化。簡單來說就是，必須在建筑設計中應用資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的模式。

一、綠色建筑的概述

（一）綠色建筑的含義

所謂綠色建筑，主要是為應對新時期環(huán)境惡化而提出的理念，其內涵有減少環(huán)境污染、提高能源使用效率，以及盡量滿足人們多方面的需求。綠色建筑以追求高效、經濟、健康為根本目的。具體而言，綠色建筑作為一體化的生活與工作空間，安全是根本前提，健康、舒適是重要兩翼。在綠色建筑的發(fā)展過程中，綠色理念融入建筑各個部分的主要目的在于提高資源使用率，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)建筑物與周圍環(huán)境的協(xié)調，盡量滿足人們在居住方面的需求[1]。

（二）綠色設計理念的優(yōu)勢

1.傳統(tǒng)設計理念的弊端在以往的工業(yè)建筑設計中，一直存在重質量輕設計的問題，這顯然忽略了使用者的實際要求與建筑可持續(xù)發(fā)展的需要，造成建筑結構空間的不完善以及建筑性能使用期限的縮短等問題。而且，工業(yè)建筑的污染也比較嚴重。隨著生態(tài)環(huán)境保護理念的日益深化，傳統(tǒng)工業(yè)建筑設計理念中的弊端充分顯現(xiàn)出來。

2.綠色設計理念的優(yōu)勢

隨著綠色環(huán)保理念不斷深入人心，其環(huán)保、低耗、節(jié)能的特點也得到了越來越多人的認可。綠色設計理念是對傳統(tǒng)設計理念的完善，新技術、新設備的應用為建筑業(yè)的發(fā)展提供了強大的助力。除此之外，建造工業(yè)建筑的根本是為生產發(fā)展所服務，所以在工業(yè)建筑中融入綠色設計理念能夠促進環(huán)境保護理念的深入宣傳。

（三）綠色建筑設計原則

1.高效原則

節(jié)約資源、優(yōu)化價值是綠色設計理念的重點，為了最大程度滿足工業(yè)發(fā)展的需求，必須在建筑設計過程中堅持高效節(jié)能的原則。

2.整體原則

工業(yè)建筑是一項非常復雜的綜合性工程，工程質量的保證是根本前提，同時也要綜合考量環(huán)境效益與社會效益，以促進自然、社會的和諧發(fā)展[2]。因此，工業(yè)建筑設計必須從整體性的角度出發(fā)。

3.舒適原則

使用者重視舒適度，確保建筑的舒適性是提高建筑性能的關鍵。踐行舒適原則的方式有多種，如促進用戶與自然的和諧、提高室內的空氣流動性能、增加采光面積等。

（四）項目案例

綠色工業(yè)建筑作為一種建筑類型，以可持續(xù)發(fā)展理念為引導，充分研究綠色建筑理論，全面考量建筑業(yè)的發(fā)展特點、應用規(guī)律、氣候特點，最大程度促進建筑與自然的和諧共融。綠色建筑的三個維度分別為節(jié)約能源、保護環(huán)境、降低污染，根本指向為給使用者提供高效、安全、舒適的空間。本文將研究視角聚焦在某一綠色建筑設計項目中的關鍵技術，對其進行全面探究。某廠區(qū)作為機械生產廠，以機械加工焊接、產品裝配為主要任務，總征地面積達到460畝，建設用地面積高達330畝。一期新建面積8441m2，其中空調建筑面積528m2。本項目嚴格遵循“資源節(jié)約、環(huán)境保護”的理念，全方位貫徹“四節(jié)一環(huán)?！钡臉藴?。

二、綠色工業(yè)建筑設計

（一）綠色工業(yè)建筑設計的關鍵技術

1.可持續(xù)發(fā)展的建設場地

從廠區(qū)總圖來看，廠區(qū)對工程的具體流程進行了全面考量，其設計主要集中于聯(lián)合工房，這樣一方面節(jié)約了土地資源，另一方面提高了物料運輸效率。對合作關系非常密切的廠房來說，運輸便捷的首要前提為節(jié)能減排，而且聯(lián)合工房能夠為綠色工廠的建立夯實根基。在廠區(qū)內部，充分利用“屋頂綠化”“垂直綠化”等途徑，確保屋面有良好的保溫性能，同時為切實提高生態(tài)環(huán)境質量，采用了屋面種植技術。廠區(qū)景觀采用點、線、面相結合布置，在中心內庭院及廠房側面設立大面積綠化、景觀水面，以改善建筑周圍微氣候，創(chuàng)造接近自然、優(yōu)美宜人的室外環(huán)境，體現(xiàn)出了建筑尊重城市、尊重自然、以人為本的理念。綠化采用適宜當?shù)氐膯?、灌、草、花進行多層次、立體綠化。

2.節(jié)能與能源利用

（1）在科研大樓屋頂、部分車間的屋頂設置了太陽能接收板，以此充分利用太陽能。（2）科研大樓還利用了熱回收技術，使熱回收效率高達65%，從而達到節(jié)約能源的目的。（3）廠房利用了分層空調技術，因此與使用全屋空調相比，能源節(jié)約了20%左右。（4）在熱交換站中設置了氣候補償器，該補償器可以依照室外環(huán)境的變化、標準間的實際情況進行調節(jié)，智能調控供水溫度，從而節(jié)約熱能，同時依據負荷的變化調節(jié)水泵的流量。（5）在每個站點內部布設了變頻式空壓機，以節(jié)約電力能源，同時使空壓機在啟動時更加穩(wěn)定，避免出現(xiàn)峰值電流的情況。（6）空壓機60%的電均有效轉化為能?？諌赫纠鋮s風含有大量能量，充分發(fā)揮空壓機余熱的功能，能夠節(jié)約能源，減少排放。

（二）節(jié)能與水資源利用

1.雨污排水充分利用了雨污分流體制，在市政環(huán)保要求

的污染物執(zhí)行《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級標準基礎上，使廠區(qū)廢水處理提高到10%，并實現(xiàn)了廢水的零排放。

2.通過合理的設計，充分發(fā)揮優(yōu)質給水材等材料的作用，同時利用水的分級計量，在能源管理中心利用水平衡試法對能源進行有序檢測，充分保障能源的漏損率在自身用水量的2%以下。

3.在廠區(qū)內部設置處理站，衛(wèi)生間沖水、道路噴灑等全部利用中水。

4.池、箱溢流位設報警裝置防止進管閥門故障，池、箱長時間溢流排水。

5.由于先進工藝的使用，冷卻水的循環(huán)使用率在98%以上。

（三）節(jié)能與材料資源利用

1.施工現(xiàn)場及其四周80km范圍之內的水泥、鋼筋等主要建筑材料占據建筑總材料的60%以上。

2.蒸壓加氣混凝土砌塊中會包含一定的廢棄物以及工業(yè)副產品，含量在35%以上。

3.聯(lián)合工房的造型非常簡約，沒有過于復雜的額外裝飾構件。

4.聯(lián)合工房不再使用后，對可再生資源進行回收，這類資源在所有建筑材料中的比重達到70%以上。

（四）室外環(huán)境與污染物控制

1.對于工業(yè)粉塵、煙塵的排放，必須嚴格依照國家排放標準以及地區(qū)排放標準控制，而且要達到環(huán)境影響評價要求。第一，不論是打磨噴漆還是烘干作業(yè)，都必須在封閉框架內展開，這樣有助于及時排出有害氣體，同時通過微負壓氣流組織等形式，最大程度避免粉塵、廢氣等向外部擴散；第二，噴漆室利用第四代高效旋器，其優(yōu)勢在于產生的沖擊水流可以全面捕捉粉塵，凈化率非常高，達到98%，在空氣凈化達到既定標準后，在排風裝置的作用下排出車間；第三，噴漆室內部布設了活性炭纖維吸附設備，對廢氣的吸收率達到80%左右，凈化后的廢氣達到《大氣污染物綜合標準》（GB27-196）二級限值后排放到高空。

2.生產產生的廢物主要包含兩個方面，即乳化液清洗機噴漆廢水和前處理設備形成的酸堿。不論是廢水還是酸堿，都經過管道的傳輸進入廠區(qū)的污水處理區(qū)域，在該區(qū)域集中處理；空壓站廢水與食堂廢水的處理有一定的特殊性，前者首先在隔油池中進行處理，后者首先在化糞池中處理，經過處理之后才能進入排水管道。同時，經過采污處理和中水回用系統(tǒng)，廠區(qū)污廢水處理率達到10%。

3.不論是分類收集固體廢物還是處理固體廢物，在這一過程中都必須注重利用無二次污染的有效措施。廢物的排放嚴格遵照國家排放標準以及地區(qū)排放標準進行，同時最大程度利用具有高效使用價值的廢物。第一，有必要在機械加工車間內部布設一定數(shù)量的廢箱，將在加工過程中形成的鐵屑等集中運送到統(tǒng)一地點進行處理；第二，在車間內部，布設專門收集廢棄物的容器，將活性炭、泥餅等集中收集于此，并且在規(guī)定時間范圍內運送到環(huán)衛(wèi)部門的指定場所進行處理；第三，為減少噪聲污染，對生產設備、公用設施等采取減震隔震措施，使噪音達到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348-2008）、《聲環(huán)境質量標準》（GB3096-2008）的要求。

（五）室內環(huán)境與職業(yè)健康

在空壓站以及熱交換站內部布設隔聲值班室；在布局建筑空間時，最大程度降低臨近空間的干擾，盡量消除外部噪聲對建筑產生的影響；將噪聲比較大的房間集中設置于比較偏僻的地方，有效減少其與非噪音空間的接觸面積。在上述各類舉措的施行下，室內噪音值符合行業(yè)有關要求。

（六）運行管理

針對各類能源消耗推行分級制，也就是總管與各車間內部均設置計量，以此強化相關部門的節(jié)能意識和節(jié)能理念。充分發(fā)揮公用設備監(jiān)控的作用，提高能源管理系統(tǒng)的使用效率，利用網絡通信技術，將全廠設備連接到統(tǒng)一控制之中，利用網絡對其展開全面把控，以有效節(jié)約水能、電能等，最終目的在于創(chuàng)造綠色環(huán)保的工作環(huán)境。第一，在熱交換站中設置自動監(jiān)控系統(tǒng)，以全面監(jiān)控各類參數(shù)。此外，還要系統(tǒng)掌握溫度等室外環(huán)境具體情況?？梢岳弥悄芑侄螌┧疁囟冗M行調控，依照室外的具體環(huán)境、標準間的具體溫度進行智能控制。在控制循環(huán)水泵時，從用戶的實際情況出發(fā)，補水泵變頻控制，補充水分、穩(wěn)定壓力均自動完成。第二，空壓站設置自動監(jiān)控系統(tǒng)，可以集中控制空壓機所。其能夠有效調整空機的溫度和壓力，并及時形成工作狀態(tài)報告。第三，變電所的微機主要利用層分布式的自控系統(tǒng)，對全廠供電網進行控制，具體涵蓋1個總配以及3個車間變電所。車間變器進出線、低壓開關柜、照明總箱均配制了微機。其作用主要體現(xiàn)在以下四個方面，即進行監(jiān)視測量、有效清除故障、防止出現(xiàn)閉鎖、模擬預演。為了實現(xiàn)與全廠微機的有效聯(lián)通，該系統(tǒng)預留了通信接口。

三、節(jié)能材料的選擇

（一）采用國家批準的推薦建材或產品。為保證建設工程質量安全，節(jié)省建材，淘汰能耗高、安全性能差和不符合“低碳”理念的建筑材料，國家和地方會不定期發(fā)布禁止使用的建筑材料或建筑產品。各地方對禁止使用的建筑材料、建筑制品和建筑工藝目錄一般是針對民用建筑而發(fā)布的，在進行工業(yè)項目設計時可以需要根據實際情況選擇。

（二）主要廠房建筑結構材料合理采用高性能混凝土或高強度鋼材。工業(yè)建筑的主要受力結構，如柱和梁使用高強度混凝土和（或）高強度鋼，減少材料用量，改變工業(yè)建筑“肥梁胖柱”的傳統(tǒng)外觀或者加大結構跨度，在保證使用功能的前提下降低建筑層高。當建筑層數(shù)或高度較高時，采用高性能混凝土和高強度鋼可以在節(jié)材方面體現(xiàn)出更好的效果。

（三）場地內既有建筑、設施或原有建筑的材料經合理處理或適度改造后繼續(xù)利用（加固改造）。工業(yè)企業(yè)進行改、擴建時，應通過詳細規(guī)劃和設計，避免大拆大建的消耗資源行為。減少投資和新資源消耗是必要的，也是建設資源節(jié)約型社會的一個途徑。需要注意的是，對既有建筑、設施的利用應該在審核場地內既有建筑、設施的評價分析報告后，將利用情況納入規(guī)劃步驟之內。對既有建筑、設施結構需要進行安全性和可靠性的檢測和評估，根據規(guī)劃要求保留或翻新利用，盡可能利用可繼續(xù)使用的建筑主體結構、立面和室內空間環(huán)境。

（四）在保證性能的前提下，使用以廢棄物為原料生產的建筑材料，占可用同類型建筑材料總量的比例不低于30%（建筑廢棄料用于場地回填等）。廢棄物主要包括建筑廢棄物、工業(yè)廢棄物和生活廢棄物，可作為原材料用于生產綠色建材產品。在滿足使用性能的前提下，鼓勵選取利用建筑廢棄物為骨料制作的混凝土砌塊、水泥制品和配制再生混凝土；選取利用工業(yè)廢棄物、農作物秸稈、建筑垃圾、淤泥等為原料制作的水泥、混凝土、墻體材料和保溫等建筑材料；選取使用生活廢棄物經處理后制成的建筑材料[3]。

（五）在建筑設計選材時注意材料的可循環(huán)使用性能。在保證安全和不污染環(huán)境的情況下，可再循環(huán)材料使用量占所用相應建筑材料總量的10%以上（適度增加鋼結構用量）。

四、結語

該項目采取了多方面的環(huán)境保護舉措，嚴格依據《綠色工業(yè)建筑評價導則》進行預判，在貫徹各類技術條款方面完全達到了既定的控制標準。隨著《綠色工業(yè)建筑評價標準》（GB/T50878-2013）的實施，工業(yè)綠色建筑勢必會成為未來的發(fā)展趨勢，只有將“綠色發(fā)展、低碳經濟”的理念全面貫徹落實，才能為我國工業(yè)的迅速發(fā)展提供有力保障。

參考文獻：

[1]曹光.工業(yè)建筑環(huán)保設計與綠色工業(yè)建筑理念[J].城市建筑，2020（17）：56-57.

[2]聞豪東.綠色工業(yè)建筑設計理念在項目中的應用[J].建材與裝飾，2019（04）：100-101.

[3]馮華鋆.工業(yè)建筑中綠色建筑設計理念的新方向[J].建筑技術開發(fā)，2018（02）：13-14.

作者:張凱毅 單位:中鐵二院建筑工程有限責任公司