綠色工業(yè)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)淺議

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摘要：從目前建筑業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來看，建筑業(yè)污染給人們的生產(chǎn)與日常生活均帶來了不容忽視的負(fù)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(shè)計(jì)中引入綠色節(jié)能理念?；诖耍疚年U述了綠色建筑的含義和綠色設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢，并結(jié)合某工廠對綠色建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面探究，希望可以促進(jìn)工業(yè)建筑領(lǐng)域的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：綠色工業(yè)；建筑設(shè)計(jì)；資源節(jié)約；可持續(xù)發(fā)展

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國每年由于環(huán)境污染造成的損失占當(dāng)年GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）的10%。保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排是經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，努力促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。為達(dá)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(dǎo)之下走一條富有科技含量、具備較高經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)的統(tǒng)一，而且要促進(jìn)建筑業(yè)與自然的和諧存在，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長模式的優(yōu)化。簡單來說就是，必須在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)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(yīng)對新時期環(huán)境惡化而提出的理念，其內(nèi)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(jīng)濟(jì)、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(shí)現(xiàn)建筑物與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，盡量滿足人們在居住方面的需求[1]。

（二）綠色設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢

1.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的弊端在以往的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，一直存在重質(zhì)量輕設(shè)計(jì)的問題，這顯然忽略了使用者的實(shí)際要求與建筑可持續(xù)發(fā)展的需要，造成建筑結(jié)構(gòu)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(yán)重。隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念的日益深化，傳統(tǒng)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)理念中的弊端充分顯現(xiàn)出來。

2.綠色設(shè)計(jì)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(diǎn)也得到了越來越多人的認(rèn)可。綠色設(shè)計(jì)理念是對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的完善，新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用為建筑業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的助力。除此之外，建造工業(yè)建筑的根本是為生產(chǎn)發(fā)展所服務(wù)，所以在工業(yè)建筑中融入綠色設(shè)計(jì)理念能夠促進(jìn)環(huán)境保護(hù)理念的深入宣傳。

（三）綠色建筑設(shè)計(jì)原則

1.高效原則

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

2.整體原則

工業(yè)建筑是一項(xiàng)非常復(fù)雜的綜合性工程，工程質(zhì)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(jìn)自然、社會的和諧發(fā)展[2]。因此，工業(yè)建筑設(shè)計(jì)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(guān)鍵。踐行舒適原則的方式有多種，如促進(jìn)用戶與自然的和諧、提高室內(nèi)的空氣流動性能、增加采光面積等。

（四）項(xiàng)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(dǎo)，充分研究綠色建筑理論，全面考量建筑業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)、應(yīng)用規(guī)律、氣候特點(diǎn)，最大程度促進(jìn)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(hù)環(huán)境、降低污染，根本指向?yàn)榻o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(shè)計(jì)項(xiàng)目中的關(guān)鍵技術(shù)，對其進(jìn)行全面探究。某廠區(qū)作為機(jī)械生產(chǎn)廠，以機(jī)械加工焊接、產(chǎn)品裝配為主要任務(wù)，總征地面積達(dá)到460畝，建設(shè)用地面積高達(dá)330畝。一期新建面積8441m2，其中空調(diào)建筑面積528m2。本項(xiàng)目嚴(yán)格遵循“資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)”的理念，全方位貫徹“四節(jié)一環(huán)保”的標(biāo)準(zhǔn)。

二、綠色工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

（一）綠色工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

1.可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)場地

從廠區(qū)總圖來看，廠區(qū)對工程的具體流程進(jìn)行了全面考量，其設(shè)計(jì)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(yùn)輸效率。對合作關(guān)系非常密切的廠房來說，運(yùn)輸便捷的首要前提為節(jié)能減排，而且聯(lián)合工房能夠?yàn)榫G色工廠的建立夯實(shí)根基。在廠區(qū)內(nèi)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(shí)提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，采用了屋面種植技術(shù)。廠區(qū)景觀采用點(diǎn)、線、面相結(jié)合布置，在中心內(nèi)庭院及廠房側(cè)面設(shè)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(dāng)?shù)氐膯獭⒐?、草、花進(jìn)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(shè)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(shù)，使熱回收效率高達(dá)65%，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。（3）廠房利用了分層空調(diào)技術(shù)，因此與使用全屋空調(diào)相比，能源節(jié)約了20%左右。（4）在熱交換站中設(shè)置了氣候補(bǔ)償器，該補(bǔ)償器可以依照室外環(huán)境的變化、標(biāo)準(zhǔn)間的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，智能調(diào)控供水溫度，從而節(jié)約熱能，同時依據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)水泵的流量。（5）在每個站點(diǎn)內(nèi)部布設(shè)了變頻式空壓機(jī)，以節(jié)約電力能源，同時使空壓機(jī)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(jī)60%的電均有效轉(zhuǎn)化為能?？諌赫纠鋮s風(fēng)含有大量能量，充分發(fā)揮空壓機(jī)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(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，使廠區(qū)廢水處理提高到10%，并實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放。

2.通過合理的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)給水材等材料的作用，同時利用水的分級計(jì)量，在能源管理中心利用水平衡試法對能源進(jìn)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(nèi)部設(shè)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(shè)報(bào)警裝置防止進(jìn)管閥門故障，池、箱長時間溢流排水。

5.由于先進(jìn)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(nèi)的水泥、鋼筋等主要建筑材料占據(jù)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(chǎn)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(fù)雜的額外裝飾構(gòu)件。

4.聯(lián)合工房不再使用后，對可再生資源進(jìn)行回收，這類資源在所有建筑材料中的比重達(dá)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(yán)格依照國家排放標(biāo)準(zhǔn)以及地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)控制，而且要達(dá)到環(huán)境影響評價(jià)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(nèi)展開，這樣有助于及時排出有害氣體，同時通過微負(fù)壓氣流組織等形式，最大程度避免粉塵、廢氣等向外部擴(kuò)散；第二，噴漆室利用第四代高效旋器，其優(yōu)勢在于產(chǎn)生的沖擊水流可以全面捕捉粉塵，凈化率非常高，達(dá)到98%，在空氣凈化達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)后，在排風(fēng)裝置的作用下排出車間；第三，噴漆室內(nèi)部布設(shè)了活性炭纖維吸附設(shè)備，對廢氣的吸收率達(dá)到80%左右，凈化后的廢氣達(dá)到《大氣污染物綜合標(biāo)準(zhǔn)》（GB27-196）二級限值后排放到高空。

2.生產(chǎn)產(chǎn)生的廢物主要包含兩個方面，即乳化液清洗機(jī)噴漆廢水和前處理設(shè)備形成的酸堿。不論是廢水還是酸堿，都經(jīng)過管道的傳輸進(jìn)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(jìn)行處理，后者首先在化糞池中處理，經(jīng)過處理之后才能進(jìn)入排水管道。同時，經(jīng)過采污處理和中水回用系統(tǒng)，廠區(qū)污廢水處理率達(dá)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(yán)格遵照國家排放標(biāo)準(zhǔn)以及地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時最大程度利用具有高效使用價(jià)值的廢物。第一，有必要在機(jī)械加工車間內(nèi)部布設(shè)一定數(shù)量的廢箱，將在加工過程中形成的鐵屑等集中運(yùn)送到統(tǒng)一地點(diǎn)進(jìn)行處理；第二，在車間內(nèi)部，布設(shè)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(nèi)運(yùn)送到環(huán)衛(wèi)部門的指定場所進(jìn)行處理；第三，為減少噪聲污染，對生產(chǎn)設(shè)備、公用設(shè)施等采取減震隔震措施，使噪音達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）、《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）的要求。

（五）室內(nèi)環(huán)境與職業(yè)健康

在空壓站以及熱交換站內(nèi)部布設(shè)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(chǎn)生的影響；將噪聲比較大的房間集中設(shè)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(nèi)噪音值符合行業(yè)有關(guān)要求。

（六）運(yùn)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(nèi)部均設(shè)置計(jì)量，以此強(qiáng)化相關(guān)部門的節(jié)能意識和節(jié)能理念。充分發(fā)揮公用設(shè)備監(jiān)控的作用，提高能源管理系統(tǒng)的使用效率，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將全廠設(shè)備連接到統(tǒng)一控制之中，利用網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(jìn)行調(diào)控，依照室外的具體環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)間的具體溫度進(jìn)行智能控制。在控制循環(huán)水泵時，從用戶的實(shí)際情況出發(fā)，補(bǔ)水泵變頻控制，補(bǔ)充水分、穩(wěn)定壓力均自動完成。第二，空壓站設(shè)置自動監(jiān)控系統(tǒng)，可以集中控制空壓機(jī)所。其能夠有效調(diào)整空機(jī)的溫度和壓力，并及時形成工作狀態(tài)報(bào)告。第三，變電所的微機(jī)主要利用層分布式的自控系統(tǒng)，對全廠供電網(wǎng)進(jìn)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(jìn)出線、低壓開關(guān)柜、照明總箱均配制了微機(jī)。其作用主要體現(xiàn)在以下四個方面，即進(jìn)行監(jiān)視測量、有效清除故障、防止出現(xiàn)閉鎖、模擬預(yù)演。為了實(shí)現(xiàn)與全廠微機(jī)的有效聯(lián)通，該系統(tǒng)預(yù)留了通信接口。

三、節(jié)能材料的選擇

（一）采用國家批準(zhǔn)的推薦建材或產(chǎn)品。為保證建設(shè)工程質(zhì)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(chǎn)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(jìn)行工業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時可以需要根據(jù)實(shí)際情況選擇。

（二）主要廠房建筑結(jié)構(gòu)材料合理采用高性能混凝土或高強(qiáng)度鋼材。工業(yè)建筑的主要受力結(jié)構(gòu)，如柱和梁使用高強(qiáng)度混凝土和（或）高強(qiáng)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(jié)構(gòu)跨度，在保證使用功能的前提下降低建筑層高。當(dāng)建筑層數(shù)或高度較高時，采用高性能混凝土和高強(qiáng)度鋼可以在節(jié)材方面體現(xiàn)出更好的效果。

（三）場地內(nèi)既有建筑、設(shè)施或原有建筑的材料經(jīng)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(jìn)行改、擴(kuò)建時，應(yīng)通過詳細(xì)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，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(shè)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(shè)施的利用應(yīng)該在審核場地內(nèi)既有建筑、設(shè)施的評價(jià)分析報(bào)告后，將利用情況納入規(guī)劃步驟之內(nèi)。對既有建筑、設(shè)施結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行安全性和可靠性的檢測和評估，根據(jù)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(jié)構(gòu)、立面和室內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)綠色建材產(chǎn)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(nóng)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(jīng)處理后制成的建筑材料[3]。

（五）在建筑設(shè)計(jì)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(yīng)建筑材料總量的10%以上（適度增加鋼結(jié)構(gòu)用量）。

四、結(jié)語

該項(xiàng)目采取了多方面的環(huán)境保護(hù)舉措，嚴(yán)格依據(jù)《綠色工業(yè)建筑評價(jià)導(dǎo)則》進(jìn)行預(yù)判，在貫徹各類技術(shù)條款方面完全達(dá)到了既定的控制標(biāo)準(zhǔn)。隨著《綠色工業(yè)建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50878-2013）的實(shí)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(jīng)濟(jì)”的理念全面貫徹落實(shí)，才能為我國工業(yè)的迅速發(fā)展提供有力保障。

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作者:張凱毅 單位:中鐵二院建筑工程有限責(zé)任公司