工業建筑節能設計理念的研究與探索

摘 要：在社會總的能源消耗里，工業建筑方面的耗能是比較重的。所以，在工業建筑的節能方面，國家需要制定并執行統一設計標準來解決應問題。全國節能減排活動的大力推廣，使得工業建筑節能問題備受關注。關于工業建筑節能應采取什么樣的措施，本文在結合我國工業建筑耗能情況的基礎上，進行了相應的探究。

關鍵詞：工業建筑；節能減排；方法策略

傳統工業建筑，產生噪聲，污染空氣、水資源的同時，也大大的縮短了建筑本身的使用壽命，對勞動者的身心健康產生不利影響，綠色節能環保建筑設計理念的宗旨是節約能源、土地、水資源、建材，將體現以人為本，與自然和諧共生的理念融入工業建筑設計是工業建筑技術的趨勢。

1 節能意識的提升

我國設計行業目前對于居住建筑及公共建筑均有著統一的國家設計標準及地方設計標準，但是對于工業建筑卻始終沒有一個全國統一的設計標準，很多地方的工業建筑設計根本沒有考慮節能設計，即使設計人員參照民用建筑節能設計標準進行了節能設計，由于沒有統一的標準和要求，建設單位在施工時也可能不會采取節能措施，這些都主要歸于人們是否對工業建筑具有節能意識。工業建筑是指從事工業生產及為生產服務的各類建筑物及構筑物的總稱，它們是根據生產工藝流程和機械設備的布置要求而設計的。因此相對于居住建筑及公共建筑來說，工業建筑不僅在外形及體量上與民用建筑具有很大差異，而且功能使用要求上也不同，如果采用跟民用建筑相同的節能設計標準設計，不僅使建設成本增加，還會浪費能源，損失將會是巨大的。反之，如果不考慮節能設計，在工業建筑建設中，看似縮減了一次性投資，但是在工業建筑的使用過程中，能源消耗的損失數量和廢棄物排放的數量也是無法估量的，綜合比較也并不經濟。因此，提升節能意識，制定和推廣工業建筑的節能設計標準已變得十分必要。

2 工業建筑外部環境的節能措施

2.1 合理地對建筑的外在環境進行考慮、設計

建筑分布以及選址設計在建筑外部環境節能上是需要第一位考慮的。獲得更多日照以及避開風口是工業與民用建筑施工的基礎，但是，工藝設備方面的布局和選址卻是影響工業建筑建造的主要因素，工業建筑外部環境以及工業耗能量的多少也由其決定。所以，應充分的了解建設地段的地理位置、地貌、地形、氣候類型、水文及其他自然環境特點，一切從實際出發，使建筑設計方案與能耗節能緊密聯系在一起，在工業建筑的科學布局、選址上進行一系列的合理考慮，而這也是工業建筑節能工作的首要步驟。

2.2 剖析建筑的外形和空間結構

建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值，就是我們所說的建筑物體形系數。體形系數越小，建筑空間構造就越合理、科學，規劃布局也就越整齊。所以，使建筑物的體形系數控制在合理范圍，并使建筑功能滿足各方面要求，成了建筑節能工作的重要目標。還需要注意的一點就是，工業建筑的節能設計要與工藝、暖通及其他專業密切配合，建筑設計師不僅要依據生產工藝需要，了解廠房周圍環境，合理選取廠房的位置，還要配合暖通專業，為其提供建筑物室內供暖以及空氣調節的溫度限度值，使其進行合理的供暖及空調設計。

3 節能工作里的單體建筑

3.1 從建筑的立面、平面看工業建筑的節能

建筑設計師也應該立面和平面的設計創作統一考慮。在滿足工藝設計要求及防火設計要求的基礎上，將立面設計和外門窗朝向、門窗數量以及外墻厚度等完美地結合在一起。這樣，既可以降低能源消耗量，又使得建筑物的外立面設計得到優化。相比于其他維護結構部分，門窗部位的傳熱消耗最大，所以在門窗的設計上，應在滿足通風、采光等條件下，嚴格控制窗墻面積比，依照建筑設計標準，科學地設計出建筑立面。建筑設計師應將外立面設計與節能設計結合起來，在使建筑物能源消耗合理的前提下，將建筑外立面設計的新穎、活潑，具有現代氣息。

3.2 從外墻設計看工業建筑節能

由于外墻面積在外部圍護構造里占有的比例最重，所以，工業建筑能源消耗的主要部分來自于建筑物外墻的熱消耗。原因在于，建筑物的外墻體如果傳熱系數較大，就會帶來一定程度的能源消耗。所以，建筑物節能設計工作的核心是外墻的保溫隔熱設計是否合理。由于大多數工業廠房的特點是跨度較大，層高較高，且層數不多，多為一～二層，所以，其結構形式大多數為鋼筋混凝土框架結構，因此建筑物外墻材料一般采用輕集料混凝土砌塊，設計時應盡可能采用導熱系數較小的砌塊材料，保溫采用外墻外保溫形式，保溫材料也盡可能采用導熱系數較小的新型環保保溫材料，使外墻的傳熱系數滿足外墻節能設計要求。

3.3 從門窗設計看工業建筑節能

在建筑物的外部圍護構造里，門與窗成了重要的耗能因素。在建筑物外圍構造中，門窗的熱能源消耗就達到了40～50%，這是建筑節能工作需要考慮的重要環節。夏天的光照以及冬天的風雪主要從建筑物的門窗進入，門窗若具有良好的密封性能，那么建筑物的節能工作就可以得到提升。總的來講，相比較于墻的導熱程度，窗戶的導熱系數明顯要高許多，所以，建筑物節能成果很大程度上是由門窗設計是否合理決定的。門窗的抗風壓、水密性、氣密性、傳熱系數、采光性能等各項指標均應滿足國家標準，使外門窗的傳熱系數滿足節能設計要求。

3.4 從屋面設計看建筑節能

建筑物最頂層四季舒適度的核心在于屋面的隔熱保溫功能。當前工業建筑廠房一般是一層或兩層，在外圍護結構中，屋面占著很大的面積比值，所以，屋面的節能設計工作顯得愈加關鍵。屋面的節能設計重點在于：首先吸水性強的材料不應選擇用于屋面的保溫設計層，因為屋面保溫層吸入大量水分會極大程度地削弱保溫材料的保溫功效，并且還會增加屋面荷載，甚至破壞屋面及建筑物；其次，導熱系數大或容重大的材料也不應選擇，這樣可以減低屋面傳熱系數，并且增大屋面荷載；第三，大跨度的工業廠房盡量采用結構找坡，可以省去找坡層，減少屋面荷載。屋面采用輕質、高效、防水的保溫材料，使屋面的傳熱系數滿足屋面節能設計要求。

3.5 “以人為本”創建環保節能工業建筑

將節能環保和追求自然舒適環境相結合，建筑設計師應在工業建筑設計中加入綠色環保理念。工業建筑由于生產工藝特殊性，在生產過程中會涉及大量的用水、用電、用煤，用氣等能源使用，也可能產生污染，對周邊環境造成不利影響，如果想要減少污染物的排放，一定要做到節能減排。節能和減排是互為聯系密不可分的，設計源頭上做到節能、節材，生產過程中才能做到減排、保護環境。節能減排使生產企業節約能耗，降低成本，也讓使用者在一個良好舒適的環境中工作，身心愉悅，勞動積極性和工作熱情會被調動起來，企業生產效率會大大提升，產品的品質也會相應提高，為企業帶來更多的經濟效益。對此，工業建筑的節能設計功不可沒。

4 總 結

經濟的高速發展、人類社會文明的進步，使得工業建筑設施的投入在飛速增長的同時，工業能源消耗量也在急劇增加。

在這樣的情況下，每一個人都需要有節能意識，作為建筑設計師的我們更有責任有義務做好工業建筑的節能設計工作。“節能環保，人人有責”，從現在開始，每一項節能設計都需要投入精力，與國家對社會、企業的相關節能政策相符合，使節能技術水平得到提升，設計出自然優美、經濟環保的工業建筑，使我國在工業建筑節能這一領域取得顯著的突破。

參考文獻

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