淺議工業(yè)建筑設計中的節(jié)能和環(huán)保措施

莫詩藝

廣西北投化工規(guī)劃設計院有限公司 廣西 南寧 530000

引言

工業(yè)是我國經濟和社會發(fā)展的基礎，其不僅關系到國民經濟的發(fā)展，也關系到人民的日常生活。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，綠色設計思想已逐漸被廣泛地運用到工業(yè)領域，但因其應用時間尚短，需要進一步完善。在工業(yè)行業(yè)的發(fā)展過程中，要對行業(yè)發(fā)展的需求進行總結，同時也要不斷提高工業(yè)生產工作的適應性。而在工業(yè)建筑設計、施工中推行相關的環(huán)保、節(jié)能措施，可以有效地提升工程的施工效率和質量，并能為以后的工業(yè)發(fā)展奠定基礎。節(jié)能建筑設計不僅是建筑行業(yè)的未來的發(fā)展方向，同時也是眾多行業(yè)的發(fā)展方向，它可以使工業(yè)建筑的環(huán)保效益和經濟效益達到最佳的統(tǒng)一，從而推動了整個行業(yè)的健康穩(wěn)定的發(fā)展。

1 在工業(yè)建筑設計中節(jié)能與環(huán)保設計的特點

工業(yè)建筑其主要的作用就是為工業(yè)行業(yè)服務的，因此，工業(yè)建設的設計與施工應考慮到其本身行業(yè)建設與發(fā)展具體需求，并要符合其行業(yè)生產工藝的要求。工業(yè)建筑有其自身的特殊性，特別是體現(xiàn)在服務方面上。在工業(yè)建筑的建設過程中，需要消耗大量的資源，而在工業(yè)建筑設計上要考慮到大量的工廠設備和工人這方面的因素。隨著工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，工業(yè)技術的發(fā)展呈現(xiàn)出一種復雜的發(fā)展趨勢，同時也給工業(yè)行業(yè)的發(fā)展帶來了不確定性。此外，為了進一步適應日益激烈的市場競爭，工業(yè)行業(yè)的規(guī)模變得越來越大，從而讓行業(yè)的服務特征也越來越突出。在多種因素的作用，使得工業(yè)建筑節(jié)能與環(huán)保設計在技術和實施方面都遇到了很多困難。而不同地區(qū)工業(yè)建筑的設計要求也不盡相同，例如：在北方，其節(jié)能設計工作的重點是在于如何有效地降低工業(yè)建筑的采暖能耗，大多數(shù)的工業(yè)企業(yè)都會采用對圍護結構進行再利用的方式來實現(xiàn)理想的節(jié)能效果。然而，節(jié)能是一項系統(tǒng)的工作，在具體工作中，要充分發(fā)揮各種技術的作用，并要兼顧經濟和其他方面的因素。若不能綜合考慮多種因素，則會導致建筑的設計與施工成本費用的增加。所以，在進行工業(yè)建筑節(jié)能設計時，工業(yè)企業(yè)必須根據(jù)實際情況，結合當?shù)氐臍夂蛱卣鞯榷喾N因素來進行節(jié)能設計，從而使自身節(jié)能工作的效益最大化[1]。

2 在工業(yè)建筑設計中節(jié)能設計的運用

2.1 外墻節(jié)能設計

對于規(guī)模大、高能耗的大型工業(yè)建筑而言，對其進行節(jié)能降耗的治理刻不容緩。目前，我國的能源供應嚴重不足，我們應采取各種技術手段來節(jié)省資源，降低能耗。而要想從工業(yè)建筑的設計入手來節(jié)省資源，降低能耗，首要任務就是要選擇好工業(yè)建筑周圍的環(huán)境、地質條件和地理地貌，使其能與人的設計完美融合。工業(yè)建筑是人類科技發(fā)展的產物，但它現(xiàn)在卻與自然卻顯得格格不入，這是由于工業(yè)建筑對環(huán)境造成了損害。因此，在進行工業(yè)建筑的設計時就要更加注重節(jié)約能源，盡量減少資源的浪費。不僅僅工業(yè)建筑合適的選址可以有利于節(jié)能設計之外，建筑的外墻設計也很關鍵。在傳統(tǒng)的建筑設計中，建筑外墻的設計并不注重節(jié)能設計，導致大量的熱能被浪費，沒有得到充分的利用。比如一些工業(yè)設備，對熱能的需求很大，如果外墻不夠保暖，散熱速度太快，就必須長時間地進行加熱處理，這也就導致了碳排放量和能源的消耗量的增加。所以，在建筑的外墻設計上應加強氣密性，做好隔熱措施，以便更好地貯存熱量，從而有效地降低了能源的消耗。工業(yè)企業(yè)要把外墻的設計規(guī)范與保溫功能相結合，運用新技術不斷地提升工業(yè)建筑外墻設計的節(jié)能技術水平[2]。

2.2 通風節(jié)能設計

通風質量直接影響到工業(yè)建筑的正常生產服務能否順利運行，而良好的通風節(jié)能設計可以給工業(yè)企業(yè)的生產提供更好的服務，也能在一定程度上能節(jié)約能源。在工業(yè)建筑中開展通風節(jié)能工作，既能提高室內空氣質量，又能通風過程中降低噪音污染和能源消耗量。工業(yè)建筑的通風節(jié)能設計首先要合理利用氣流造成的壓力和溫度差，以達到良好的通風效果；二是在規(guī)劃建筑高度時，當建筑高度不一致時，要錯開排列，以達到順暢的通風效果；三是工業(yè)建筑要結合當?shù)氐膶嶋H氣候情況，根據(jù)不同季節(jié)、不同風向，利用信息技術和手段對其室外的通風參數(shù)進行合理的監(jiān)控，從而更好地調整建筑的通風設備，有效控制工業(yè)建筑中的換氣次數(shù)和交換量；四是工業(yè)建筑在設計過程中，應根據(jù)居住建筑的節(jié)能設計規(guī)范中有關的參數(shù)進行設計，當建筑物的結構較為復雜時，應采用機械通風為主，自然風為輔相結合的通風方式，從而可以更好地達到節(jié)能降耗的目的[3]。

2.3 采光節(jié)能設計

在建筑節(jié)能設計中，工業(yè)建筑的采光設計也很重要，假如建筑樓棟間距不合理，會對建筑內部的采光效果產生很大的影響。隨著各項新技術的普及與應用，工業(yè)建筑的設計工作既要確保樓梯間距合理，又要考慮到光反射原理，有序地進行節(jié)能設計工作。在采光節(jié)能設計中，一是要提高利用自然光的利用率，在建筑設計中應考慮到建筑室內的光亮度，適當增加反光板的結構，循環(huán)利用天然光線，從而降低照明及采光能源的損耗；二是在工業(yè)建筑結構設計時要增加建筑的過堂結構，提高自然光的覆蓋面，使自然光線能夠得到充分利用；三是貫徹“開源節(jié)流”的思想，充分利用太陽能等綠色資源。比如，利用太陽能進行室外建筑的照明，如走廊式路燈，利用太陽能板吸收的太陽能作為照明設備的能量來源，從而可以更好地降低工業(yè)建筑的能源消耗的情況。

2.4 門窗節(jié)能設計

工業(yè)建筑的門窗節(jié)能設計也和外墻的要求差不多，因為門窗是建筑和外界相互連接的通道，假如沒有很好的密封性，甚至還有縫隙，這樣就不能對整個建筑物產生保溫效果。因此，工業(yè)建筑在進行門窗設計時，要注重與墻壁的緊密性，不能留有縫隙，而窗戶應采用一扇窗口一面玻璃的形式，從而最大限度地減少窗框與玻璃之間的接合處。而在北方地區(qū)，有些地方使用了雙層玻璃窗，這也是為了保持室內的溫度，讓熱量不易散失，從而達到節(jié)能降耗的效果。

3 工業(yè)建設設計中提升節(jié)能環(huán)保設計的有效措施

3.1 提高節(jié)能意識

對于工業(yè)建筑的設計者來說，他們早已熟悉了有關建筑的施工標準與施工流程，然而節(jié)能與環(huán)保設計準則與理念卻尚未深入其心中，許多設計者在進行工業(yè)建筑設計時并未考慮建筑物如何才能降低資源的消耗，對節(jié)能設計和理念的理解也不夠清楚，這是近年來建筑業(yè)快速發(fā)展的結果，只重視施工建設，忽視了其對周邊環(huán)境的影響。在工業(yè)建筑的設計中，由于設計者缺乏節(jié)能意識，使得工業(yè)建筑沒有有效的節(jié)能措施。而我國目前尚無規(guī)范性標準的建筑節(jié)能技術與措施，有關的節(jié)能與環(huán)保內容也相對缺乏，這也是造成設計者在節(jié)能意識上不強的一個重要因素。目前，隨著我國對環(huán)境保護工作的愈加重視，針對工業(yè)建筑的節(jié)能與環(huán)保問題也給予了充分的關注。因此，設計者要順應時代潮流，將節(jié)能技術與工業(yè)建筑的實際規(guī)劃相結合，提高自身的節(jié)能意識，做好對資源消耗措施的有效控制。工業(yè)建筑與其他建筑不同，工業(yè)建筑不僅需要的能源更多，而且耗能更快，對周圍環(huán)境所造成的影響也更大。

3.2 建立完善的設計管理體系

在進行工業(yè)建筑設計之前，有關部門要建立起一個比較完善的設計管理體系，一旦設計在進行優(yōu)化的過程中出現(xiàn)了問題，要能快速的發(fā)現(xiàn)問題所在，分析其原因并進行相應的處理。并在此基礎上，進一步完善管理體系，根據(jù)管理體系運用行之有效的管理方法，完善其工作內容，以達到優(yōu)化工業(yè)建筑的設計質量和改善工業(yè)建筑的設計應用效果的目的。同時，有關部門也要從制度上加強對工業(yè)建筑節(jié)能設計的重視程度，適時地更新建筑節(jié)能設計規(guī)范，制定好節(jié)能技術強制性標準，出臺相應的法律法規(guī)，從國家制度上保障工業(yè)建筑節(jié)能設計的有效落實，從而為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”這一戰(zhàn)略做出積極的努力[4]。

3.3 加強對建筑信息與能源消耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計

在進行建筑節(jié)能改造時，有關部門要加強對建筑能源消耗情況進行量化的統(tǒng)計工作，并依據(jù)真實的、詳盡的能源消耗數(shù)據(jù)來對建筑的節(jié)能設計進行細致分析，使整個建筑設計方案既能滿足使用與節(jié)能的要求，又能直觀地反映出工業(yè)建筑的主要能源消耗環(huán)節(jié)。在信息技術飛速發(fā)展的今天，建筑能源消耗數(shù)據(jù)的采集方法種類越來越多，例如，可以利用可視化電表的用電量數(shù)據(jù)，來綜合比較了建筑節(jié)能設計方案實施前后的能源消耗情況；可以采用局部熱成像監(jiān)測的方式，來全面地驗證整個建筑節(jié)能設計方案的有效性；可以利用外部輔助監(jiān)測技術來收集和整理建筑環(huán)境的信息；一些工業(yè)建筑的能源消耗數(shù)據(jù)還可以通過人工的方式來獲取。另外，也可以借鑒國外的經驗來進行建筑信息與耗能數(shù)據(jù)統(tǒng)計，國外在對建筑能源消耗進行調查時，經常會通過對基層工人進行問卷調查，以獲得有實際參考意義的建筑能源消耗數(shù)據(jù)。

3.4 積極引進節(jié)能材料

為了進一步改善工業(yè)建筑的節(jié)能效果，一些工業(yè)建筑運用了大量的新型節(jié)能材料，并嘗試使用多種不同的節(jié)能數(shù)據(jù)，從而進一步提高建筑節(jié)能改造效率，對建筑的能源消耗進行了有效的控制。在實施建筑節(jié)能改造的過程中，設計者要充分收集目標地區(qū)的環(huán)境資料，包括濕度、風速、光照等多方面的具體數(shù)據(jù)，以便有制定有針對性的設計方案，使節(jié)能建材的使用效益最大化。在采用新節(jié)能材料的同時，設計人員也應注重引進節(jié)能技術，并根據(jù)目標區(qū)域的節(jié)能設計指標，做好技術引進和本土化工作，要最大限度地發(fā)揮出節(jié)能技術的綜合優(yōu)勢。比如，一些節(jié)能型建筑采用了很多節(jié)能材料，用LOW-E玻璃取代了常規(guī)的玻璃，達到了更好的節(jié)能效果；此外，一些工業(yè)企業(yè)還將SCR催化劑用于有害氣體通風裝置中，在有限通風能耗的前提下，進一步提高了有毒廢氣的治理效率，減少了有毒有害氣體在通風過程中的排放，達到了建筑節(jié)能和環(huán)境保護的目的[5]。

3.5 建立起專業(yè)的建筑設計團隊

工業(yè)建筑的設計方案的優(yōu)化想達到最佳，就需要建立起一支專業(yè)、優(yōu)秀的設計團隊。而要想建立起這樣一支優(yōu)秀的設計團隊，就要從下面幾個方面的內容來進行：首先，要有專業(yè)的設計人員進行節(jié)能分析和設計，這就需要整個社會對工業(yè)建筑節(jié)能設計人才的培養(yǎng)全面的重視起來。工業(yè)建筑節(jié)能技術是涉及多個學科的內容，需要掌握的知識也比較多，因此在人才培養(yǎng)上應走多元化的發(fā)展道路，從而培養(yǎng)出能熟練掌握節(jié)能環(huán)保法規(guī)，并對節(jié)能建筑材料設備、節(jié)能建筑構造設計、建筑節(jié)能施工、節(jié)能檢測和評估等多方面內容都有扎實專業(yè)基礎的綜合型人才；其次，要有專業(yè)的工藝技術人員，對工藝技術文檔進行專業(yè)的解讀，對方案的可行性進行有效的判斷，并對工藝布局和工藝流程進行全面的貫徹；最后，建筑節(jié)能是一個復雜的系統(tǒng)，它不僅與建筑自身的供暖、通風等有關，而且還與能源、環(huán)境相關的各種機械設備也有著密切的聯(lián)系，所以要想做好工業(yè)建筑設計的節(jié)能工作，就要對機械設備進行適當?shù)呐渲?，合理的利用，才能保證機械設備安全、合理的運行，進而才能提升工業(yè)建筑的節(jié)能環(huán)保效果。

4 結束語

總的來說，隨著社會的發(fā)展，海綿城市、綠色建筑、節(jié)能減排等話題日益受到人們的重視。為了達到工業(yè)建筑節(jié)能與環(huán)保的實際使用要求，有關部門必須重視工業(yè)建筑的全過程，并針對每一個細節(jié)提出具體的解決辦法和措施，從而才能達到與城市發(fā)展步調相適應的工業(yè)建筑節(jié)能設計。