建筑節能在工業建筑設計中的應用探討

張晶

中國航空規劃設計研究總院有限公司，北京 100120

隨著工業化進程的加快，社會經濟飛速發展，在一定程度上加大了能源緊缺問題，使得節能減排成為了當今社會發展的主要趨勢，作為能耗較大的建筑行業更是需要高度重視節能問題。工業建筑本身工藝流程復雜，其特殊的功能對其整體規模、環境質量等有著不同的要求，在一定程度上對工業建筑節能的發展產生了影響。

1.建筑行業能耗狀況以及節能設計的重要性

隨著城市化的持續進行，我國仍處在建設高峰期，2/3 以上的建筑能耗都非常高。這些建筑在能源消耗方面浪費嚴重，而且能源的增長速度遠遠不及其長期消耗的速度。如果對這種態勢不加限制，將對我國的環境及能源造成惡劣的影響，所以要求建筑從設計到施工，不斷優化，使能源消耗可以不斷降低。不過，目前，仍有許多對企業對短期經濟利益過度重視，對建筑的形象與項目進度過度重視，而不夠重視節能環保，但是由于能耗問題的持續不斷加重，對企業的長遠發展存在很大的限制，因此，一定要從設計階段優化設計方案，從施工階段優化施工措施及技術，從而降低建筑的能源消耗，為企業更好發展提供幫助，為我國成為能源節約型的社會來奠定好基礎。

2.工業建筑節能現狀及意義

過去工業建筑節能設計無統一規范要求，對于工業建筑節能方面，政府相關部門并不會給出硬性規定，這也使得部分業主在建設階段為了節約成本，經常不會提出相應的節能需求，設計人員也僅僅是參照民用建筑，針對廠房中的生活附樓采取相應的節能措施，認為工業建筑不需要如同民用建筑一樣進行專門的節能設計。相關統計數據顯示，我國工業建筑能耗占 據了建筑行業總能耗的1/2，相比較民用建筑有著更加巨大的節能潛力，因此隨著國家對于節能減排的不斷重視及工業建筑節能設計統一標準的出臺，節能成為工業建筑發展的趨勢。工業建筑節能有著積極的現實和長遠意義，一是可以推動工業建筑與周邊環境的有機融合，使得工業建筑具備一定的時代特征和地域特征，保證工業建筑的整體效果 ；二是能夠提升工業建筑使用價值，自然采光、自然通風等的實現，能夠為用戶提供一個健康舒適的生活空間；三是可以提高資源利用率，實現可持續發展，因此，建筑設計人員在開展工業建筑設計的過程中，應該做好對比分析，優化建筑設計方案，積極使用新能源和新材料，引入新工藝新技術，促進能源利用率的提高 。

3.工業建筑設計中的建筑節能策略

3.1 做好總體規劃

建筑規劃設計前，設計人員必須對所建工業建筑有一個清晰的了解和認知。我國幅員遼闊，不同區域有著不同的地形條件和氣候條件，加上建筑功能差異性，在對工業建筑進行設計時不能一概而論，而是應該針對不同的區域特點設計。在北方地區，進行工業建筑設計的過程中，需要確保其整體背風向陽，以確保冬季建筑具備良好的保溫性能，減少冬季主導風向的影響 ；南方地區夏季炎熱，建筑整體布局必須保證通風良好，采用迎風布置。在滿足生產要求的前提下，從工藝、建筑、水電、暖通等方面進行綜合考慮，確保建筑總體布局能夠與廠方布置、室內環境條件等進行統籌，做好設計方案的優化工作，達到相應的節能目標。在建筑室內空間設計上，需要優化功能布局，在保證建筑空間環境舒適性的同時，提升其審價值，確保建筑能夠與周邊建筑和自然環境相匹配。

3.2 圍護結構節能

1）屋面節能。工業建筑經常采用大空間單層輕型結構，屋面面積與墻體面積接近，是節能設計中一個非常重要的內容。在對屋面保溫隔熱材料僅選擇時，不能選擇密度過大的材料，以免導致屋面自重的增加，同時對于防水層以下的部分，應該選擇吸水率較小的材料，這樣才能保證良好的節能效果 ；2）墻體節能。工業建筑的墻體節能與民用建筑墻體節能采用的形式和方法基本一致，包括墻體外保溫、墻體夾心保溫和墻體自保溫三種，要求設計人員依照工業建筑外墻的類型以及節能標準進行選擇 ；3）門窗節能。門窗在工業建筑采光、通風等方面發揮著不容忽視的作用，也是工業建筑節能設計的一個關鍵點，在門窗設計中，不僅要求其必須具備良好的采光和通風能力，還要求門窗應該具備良好的氣密性，合理設置窗墻比以及朝向，優化門窗材料選擇，從實際情況出發，保證門窗設計的質量，提升節能效果。例如，可以選擇中空或雙層玻璃門窗等，提升其氣密性的同時，確保門窗具備良好的隔熱、保溫、降噪性能。

3.3 暖通系統設計

暖通空調系統是工業建筑中一個非常重要的組成部分，能夠對建筑內部的溫度、濕度等進行調節，保證建筑通風良好，溫度適宜。但是，暖通空調系統在運行過程中會消耗大量的能源，并不符合節能降耗的要求。對此，在進行暖通系統設計時，設計人員應該從實際情況出發，合理選擇相關設備，多選用集成高效的設備。以空調設備為例，針對不同的建筑體形，選擇適合的功率，配合科學的窗墻比設計，減少資源的浪費問題。空調設備的安裝需要設置相應的保護措施，避免其直接暴露在烈陽和雨雪環境下，滿足生產的情況下，嚴格依照工業建筑節能要求進行暖通空調設計及安裝。

3.4 電氣系統節能

對于電氣設備，同樣需要考慮節能問題，做好電氣設備設計，選擇高效、節能、環保的設備來降低電能消耗。具體來講，首先是合理選擇變壓器，根據工藝生產使用過程中的具體電量需求，確定變壓器容量，保證其能夠運行在最佳負載狀態 ；其次是做好無功補償，減少無功功率對于配網的影響，提高供電質量，減少配電系統線損 ；再次是抑制諧波，可以設置相應的有源或者無源濾波器，對諧波信息抑制和補償，減少其對于配電系統的影響。

結語

總而言之，工業建筑相比較節能措施較成熟的民用建筑有著很大的節能潛力，是建筑節能發展的重要環節，在進行工業建筑設計的過程中，從建筑本身的使用需求、規模等出發，采取切實可行的節能措施，盡可能降低建筑在施工和使用過程中的能源消耗，以更好地順應可持續發展要求。