在實際工程設計中打造綠色工業廠區

魏巍，張瑱 ，申男

（機械工業第一設計研究院，合肥 230601）

在實際工程設計中打造綠色工業廠區

魏巍，張瑱 ，申男

（機械工業第一設計研究院，合肥 230601）

進入21世紀，隨著生態、節能、環保、以人為本等建筑設計理念深入人心，綠色民用建筑發展得到極大推動。第四次工業革命以后，綠色元素被投入并普及到工業領域。在整個工業項目生命周期中都應注意節約資源、減少污染、保護環境，為工人提供具有舒適、健康、安全和高效的使用空間，力求全面打造綠色工業廠區。

節能；環保；綠色工業建筑；綠色工業廠區

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.007

1 引言

工業建筑能耗與民用建筑能耗有很大區別。工業廠區涉及的能耗種類繁多，計算復雜。工業項目在規劃和方案階段就應該進行工藝、建筑、結構、設備一體化設計，從而全面考慮節能、環保、降耗[1]。

作為世界第一大工業車輛銷售市場，我國2012年國內工業車輛銷量就占全球總銷量的22.57%。目前，工程機械行業經濟較穩定，得益于寬松的宏觀環境，預計將逐漸復蘇增長，為推動綠色工業建筑發展提供空間。近年來，再制造產業成為工程機械行業的“新星”。合肥具有發展再制造產業的先天優勢，合力叉車作為工程機械行業重點產品之一，在全國同行業中具有較強市場競爭力和良好的市場聲譽。安徽合力股份有限公司將以合肥市年產5000臺叉車再制造與基礎配套件生產工程項目建設為契機，引進先進的再造技術設備，形成工業車輛“新設備—二手設備—再制造—新設備”的循環經濟模式。

結合項目的具體特點，將綠色建筑和綠色工業廠區的設計理念引入總體規劃、方案比選、工藝優化和施工設計之中，并對建設實施和使用管理提出合理化建議。

2 項目概況

項目位于安徽省合肥市經開區，項目用地約2.3hm2，建筑物占地面積約為14 000m2，總建筑面積26000m2，容積率1.28。主要地上建筑為2棟聯合廠房和1棟生活輔助用綜合樓。其他為生產配套用房和地下水池。其中1#聯合廠房為南跨一層門式鋼架結構加北跨2層混凝土框架結構，2#聯合廠房為2層混凝土框架結構，綜合樓為3層混凝土框架結構。

3 主要節能措施和能源利用

根據夏熱冬冷地區氣候特點，結合項目性質和業主意向，主要采用表1所示中節能技術措施，建設節約型綠色工業廠區。

表1 主要節能技術措施

4 總體規劃和工藝平面布局

4.1 總圖設計原則

滿足城市規劃要求，一次規劃，分期實施。合理分區，功能區劃明確，滿足生產工藝流程和生產管理。

道路組織順捷流暢，運輸線路短捷，盡量減少往返運輸。結合周邊道路和用地現狀標高，合理確定豎向布置。公用動力設施靠近負荷中心，管線短捷，能耗低。控制工業三廢的排放量，注意廢水、廢氣、廢渣的回收和處理。注重環保，創造優美的生產生活環境。廠區總平面圖見圖1。

圖1 總平面圖

4.2 總平面布置

建設用地呈菱形，規劃要求容積率達到1.0。在車間面積布置最大化前提下，利用車間和圍墻之間形成的三角形空地做綜合樓、活動場地、停車場、站房、工業水池、叉車存放地和綠地，通過充分使用和合理規劃達到節地的目的。結合廠外道路布局、用地現狀、工藝流程，充分考慮日照、通風、消防要求，同時和周邊環境相協調，最終將廠區自北向南分成生產區、生活區。道路網采用環狀布局，豎向布置采用平坡式布置。

綜合樓主要滿足企業員工倒班換班和活動。根據工廠規模、物流運輸流向及廠區與城市道路的銜接情況，廠區設置一個主入口。主入口設置在廠區北側，員工和管理人員、來賓停車場集中布置廠前區北側，在最大限度提高土地利用率的同時，方便集中管理。1#廠房建筑組合收放自如，空間層次錯落有致。按照配件—飾件—再制造—運輸這一工藝流向，自西向東縱橫跨布置，工藝聯系緊密，物流短捷。此外,在2#聯合廠房預留部分空間作為企業發展和擴大使用。

4.3 道路

廠區路網采用環狀布局，道路型式采用城市型混凝土結構。主干道寬8m，次干道寬6～7m，道路轉彎半徑主次干道最小9m，滿足運輸和消防要求。

4.4 豎向布置

整個廠區高差在37.0～37.5m之間，廠區地形平坦，結合用地現狀和廠外道路標高，廠區豎向布置采用平坡式。

廠區排水系統采用雨污分流制。廠區雨水采用地面散排、道路集中排的方式。

廠區污水處理達標后，排入城市市政的污水管網。廠區還設有事故應急池，用于應對出現緊急情況時的污水存放，該污水由有資質的處理單位統一處理。

4.5 綠化、美化

廠區、綠化采用草坪、灌木、喬木配合的復層綠化法，以取得整潔、有序的環境效果。以道路帶狀綠化串聯廠區的塊狀綠地，形成一個點、線、面相互融合、穿插的綠化格局。

4.6 運輸

廠內外運輸采用汽車運輸方式，主要用于鋼材、外協配套件運入和成品運出作業；車間內部工件運送，主要通過叉車、行車，輔以電動平車完成。

5 節能措施、能源利用和節能設備

5.1 土建設計、材料選擇、綜合樓外維護節能措施

1#聯合廠房結構形式（見圖2）較2#聯合廠房復雜，再通過結構建模比較設計，選用最合理、穩定、安全、經濟的結構形式。在滿足工藝使用條件下，利用局部抽掉柱子，頂部采用鋼梁和彩鋼板屋面的方法營造大空間。采用南低北高鋸齒形屋面，充分利用第五立面做太陽能光伏發電。在車間南北向外墻做底部外墻和鋸齒屋面高側窗，滿足自然采光要求。車間未設置屋頂通風器和空調，需安裝大型工業吊扇，利用低窗進風高窗排氣實現自然通風。噴漆工藝采用一體化成品噴漆室。拆卸場地設置防油滲地面，考慮地面沖洗和有油臟水回收處理。

圖21 #聯合廠房剖面示意圖

綜合樓平面布置要充分利用空間，采用合理的層高，在滿足輔助生活需要的同時，力求空間的多變性，使員工業余時間的活動更有多樣性、更加豐富。首層設置活動間，可根據需求和使用要求靈活劃分空間。上面2層設置倒班宿舍，宿舍采用單廊形式，房間布置在采光、通風、景觀良好的東南向和南向，避免了西曬及北側生活間和車間噪聲干擾，鬧中取靜。綜合樓衛生間設有淋浴，有穩定的熱水需求，最初考慮設置集中式太陽能熱水系統。規劃方案確定以后，因為宿舍使用人數較少，經過對熱水設備經濟性比對，最終決定采用空氣能熱水器。

選材主要結合“合力工業園設計和選材原則”，均采用可再利用、市場采購方便、合肥地區推廣的材料。主要有鋼材、混凝土、煤矸石多孔磚、擠塑聚苯板、巖棉板、聚氨酯防水涂料等。

綜合樓建筑節能計算方法依據《安徽省居住建筑節能設計標準》（DB34/1466—2011）和《民用建筑熱工設計規范》（GB50176—1993），目標節能率≥50%。通過進行建筑圍護結構熱工性能的綜合判斷，節能設計符合《安徽省居住建筑節能設計標準》的要求，最終節能率為53.87%[2]。

5.2 通風與空調系統節能方案

根據使用人數少、使用時間靈活等特點，空調系統采用分體式空調，選用節能型產品。衛生間通風設備采用低噪聲產品，采用軟管連接，必要時設置消聲設備。

5.3 照明系統節能方案與電氣節能設備

照明設計采用高光效光源。每個照明開關所控光源數要盡可能少。

配電總箱深入負荷中心，盡可能減少供電線路的長度，降低線路損耗。

選用綠色、環保且經國家認證的電氣產品。在滿足國家規范及供電行業標準的前提下，選用高性能配電設備、高品質電纜、電線，降低自身損耗。

合理選擇供配電線路路徑及導體截面，供配電線路盡可能走最短路徑，以減少電壓損失。

5.4 年徑流總量控制措施

控制雨水徑流可以有效保護城市地下水，提高城鄉防洪排澇的能力，促進城市的可持續發展。本項目采用控制年徑流總量控制措施：廠區內雨水管徑600mm，坡度0.3%，降低廠區內徑流量；小車停車場區域采用嵌草磚透水形式，使雨水滲透入地下，降低外排雨水徑流量。

5.5 可再生能源利用

廠房建筑屋面使用太陽能光伏發電系統，電池組件采用成品一體化活動房維護，集中布置在廠房外部，不占用室內空間。在使用中可以根據負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。廠區內的光伏發電首先滿足廠區使用，余出的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電后，直接接入公共電網。

6 結語

我國國土面積大，氣候和地質差異也較大，設計工業項目時除了貫徹國家節約能源、保護環境的法規和政策外，還要結合當地資源、環境及經濟特點、施工難度等，按照因地制宜、低投高效的原則，有效地改善室內熱環境，提高采暖通風、空調和照明的能源利用率；充分利用自然采光和自然通風，采用新型可再生能源，建設綠色工業建筑，打造綠色工業廠區。

【1】GB/T50878—2013綠色工業建筑評價標準[S].

【2】DB34/1466—2011安徽省居住建筑節能設計標準[S].

IntheActual Engineering Design to Build a Green Industrial Plant

WEIWei，ZHANGZhen，SHENNan
（FristDesign&ResearchInstitute，Hefei230601,China）

Inthetwenty-firstCentury,theconceptofsustainabledesignsuchasecologicaldesign,energysaving,environmentalprotection takingrootsin the architectural design hasbeen a factorthat greatlypromote the development ofgreen residential building.After the fourth industrial revolution,these"green concepts"were also planted and popularized in the industrial field.Saving resources,reducing pollution, protecting environment are highlighted during the whole lifecycle of a industrial project for attempting to build a comprehensive green industrialplantareaandprovidingacomfortable,healthy,safeandhigh-efficientspaceforusers.

energyconservation;environmentalprotection;greenindustrialbuilding;greenindustrialplant

TU201.5

B

1007-9467（2016）06-0045-03

2016-03-07

魏巍（1984～），女，遼寧葫蘆島人，工程師，從事建筑設計與研究，（電子信箱）snva@163.com。