簡析港口項目中工業(yè)建筑的綠色理念

馬士淳，高 源

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

引 言

近些年“綠色生態(tài)型港口”建設(shè)倡導(dǎo)在全國各港口中掀起浪潮。2019年《交通強國建設(shè)綱要》、《關(guān)于建設(shè)世界一流港口的指導(dǎo)意見》的出臺也指明了我國港口未來發(fā)展的關(guān)鍵詞為綠色、生態(tài)、智慧。對此，各港口城市積極制定發(fā)展規(guī)劃和實施方案，出臺相關(guān)扶持政策，貢獻(xiàn)了諸多引領(lǐng)發(fā)展的方案。包括臨港工業(yè)循環(huán)化、作業(yè)清潔化、港城融合互動化、環(huán)境承載可容化、資源利用永續(xù)化等等方面。本文將從港口工業(yè)建筑的設(shè)計、施工、設(shè)備采用、外部環(huán)境、升級改造等方面論述港口建筑綠色理念的具體措施。

建設(shè)項目中的“綠色”理念是由 1986年原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部出臺《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》的建筑節(jié)能要求的不斷升級演變而來。在1992 年舉行的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會中，第一次比較明確地提出了“綠色建筑”概念。它集節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)要求于一身，是建設(shè)“美麗中國”的重要載體。2015 年的中央城市工作會議明確提出了新時期我國建筑方針“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”，將綠色納入其中。然而長久以來的綠色建筑所研究的對象始終圍繞民用建筑，且能根據(jù)建筑市場新型材料、工藝、設(shè)備而實時更新。而對于工業(yè)建筑，尤其是功能性要求較高的港口工業(yè)建筑，其設(shè)計目前遵照執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為2017 年頒布的《工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，這也是工業(yè)建筑的第一部節(jié)能要求。本文結(jié)合2013 年版《綠色工業(yè)建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，對港口項目中的工業(yè)建筑提出“集約型工業(yè)建筑”的定義及具體要求，以達(dá)到提升港口工業(yè)建筑能源利用效率、便于建筑升級改造的目的。

1 裝配式建筑單體

港口項目中的工業(yè)建筑功能大多以物流及港口工藝配套功能為主，建筑形式多采用單層大跨度的形式。若采用裝配式，是解決建筑實施的有效策略：從對環(huán)境的影響而言，采用批量的工廠化生產(chǎn)，裝配工藝簡單而且施工時間短，施工現(xiàn)場的建筑垃圾大量減少；因為施工現(xiàn)場大量建材或建筑垃圾堆放而導(dǎo)致室外工藝作業(yè)線無法同時施工的現(xiàn)象得到改善。從建筑自身方面，新型建材如復(fù)合型保溫墻體的使用更還能解決傳統(tǒng)建筑外墻保溫板脫落問題；設(shè)備管線的走線不用通過墻體開洞、剔槽的方向進(jìn)行排布，而是可以在預(yù)制生產(chǎn)工廠直接做好預(yù)留穿孔，到施工現(xiàn)場拼接安裝墻、樓板后穿針引線即可。鋼結(jié)構(gòu)、裝配墻板、疊合板等裝配式的應(yīng)用能大大節(jié)省施工工序，提升施工精度，減少施工工期。

圖1 裝配式樓梯安裝施工

2 集約設(shè)備

2.1 被動措施優(yōu)先

在滿足工藝功能以及防火要求的前提下，盡可能將工業(yè)建筑的體量做到集約。被動措施主要是指通過合理設(shè)計減少建筑本身不必要的能耗輸出。例如：港口項目中的工業(yè)廠房或倉庫跨度及進(jìn)深都比較大，可以根據(jù)項目所在地區(qū)的光氣候特點，將建筑單體窗地面積比和采光有效進(jìn)深以及屋頂采光天窗的權(quán)衡考慮，以減少所需補充人工照明產(chǎn)生的能耗。在通風(fēng)方面，通過減短內(nèi)走道長度、避免黑房間。開敞式外廊、設(shè)置內(nèi)天井等設(shè)計手法而力求采用自然通風(fēng)為主；建筑層高確定時綜合考慮儲煙倉自然排煙對外立面開窗的影響等。總之，依靠建筑平面的布局、構(gòu)造節(jié)點的處理，優(yōu)先考慮被動措施，減少“主動”尋求機械能耗扶持。這種“被動式”對于有人員長期使用的工藝廠房或者作業(yè)型物流建筑而言，提高了人員工作環(huán)境的舒適度，對于倉庫、存儲型物流建筑以及設(shè)備用房等長期無人值守的建筑來說，更為建設(shè)方節(jié)約了不必要的建設(shè)投資。

2.2 主動措施優(yōu)化

主要是指采用一些比較節(jié)能高效的設(shè)備，以及符合當(dāng)?shù)貤l件、耐久性較強或便于更換的環(huán)保材料。比如地源熱泵、雨水回收、太陽能光伏、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的利用以及節(jié)能型墻體板材、復(fù)合型屋面板、節(jié)能型門窗等等。

借鑒民用建筑中的綠色建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合綠色工業(yè)建筑評價標(biāo)準(zhǔn)，對港口工業(yè)項目的設(shè)計需通過被動措施優(yōu)先、主動措施優(yōu)化相結(jié)合的方式，將港口項目中的工業(yè)建筑推向“集約型”發(fā)展道路。

圖2 風(fēng)力發(fā)電及光伏太陽能車棚

3 合理利用室外環(huán)境

圖3 雨水回收系統(tǒng)

港口碼頭的建筑功能多以保證運輸、臨時堆放、工藝要求為主。為保證港口功能，水電的消耗必不可少。但從集約的角度，雨水是可進(jìn)行回收利用的能源之一。面對淡水資源缺乏、水污染十分嚴(yán)重的現(xiàn)今社會，雨水收集可提高廢水利用率的能源，是一種成本比較低廉的可再生資源。回收后經(jīng)處理的雨水可用于工業(yè)生產(chǎn)中許多對水水質(zhì)要求并不高的工藝環(huán)節(jié)，也可在生產(chǎn)輔助辦公生活區(qū)作為沖廁、洗滌等非飲用水使用。既集約了飲用水，又減輕了市政排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。用電方面可利用海岸線風(fēng)力較大的特點，并結(jié)合項目所需進(jìn)行風(fēng)力、太陽能發(fā)電，對電能消耗起到開源的作用。

4 可持續(xù)發(fā)展理念

許多港口項目根據(jù)所在地城市規(guī)劃發(fā)展要求，將原來的運輸港口改為新型旅游海岸線。例如澳大利亞悉尼達(dá)令港，在工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)再利用為商業(yè)中心的過程中，它的開發(fā)延續(xù)了水岸歷史的文脈，部分工業(yè)建筑遺存下來；同時保留其原有的港口外部空間要素，并在交通設(shè)施方面，維持水運交通方式并整合濱水交通功能。

圖4 悉尼達(dá)令港保留原有港口元素

隨著城市經(jīng)濟發(fā)展方向的轉(zhuǎn)變，集裝箱運輸?shù)氖⑿校糠掷吓f港口有的被周邊新港口所替代而退出歷史舞臺有的升級為新型港口功能或改造為商業(yè)功能。這種形勢對現(xiàn)今新建的港口項目提出新的更高的要求——可持續(xù)發(fā)展，為未來港口工業(yè)區(qū)升級改造留有余地。從城市整體規(guī)劃的角度考慮，對功能區(qū)域的劃分要具有前瞻性；從建構(gòu)筑物歷史文化保留方面，耐久性及消防都需要預(yù)留一定的條件。首先港口項目所處地區(qū)的環(huán)境特點對建筑物有很大影響，直接關(guān)系到建筑本身的安全性和適用性，在建筑群或建筑單體的布置及構(gòu)造處理方面可考慮提高標(biāo)準(zhǔn)；功能性極強的建筑，未來可能成為港口的標(biāo)志性建筑或建筑群，在原設(shè)計過程中需考慮其若干年后的歷史意義，如何增強其識別度以及使用年限。另外，港口中的工業(yè)建筑都有其特殊工藝要求，從結(jié)構(gòu)角度講，建筑本身所承受的載荷及抗震設(shè)防要求需綜合考慮，為將來改造提供充分必要的條件。

5 結(jié) 語

關(guān)于港口項目中的工業(yè)建筑，盡管其節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)開始時間較晚，綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)尚不全面，卻可以在較為熟悉的民用建筑綠色發(fā)展史中充分吸取其經(jīng)驗，因地制宜的進(jìn)行“集約型”設(shè)計，從建筑裝配式等設(shè)計施工、新型低能耗設(shè)備采用、室外環(huán)境的合理利用以及為未來預(yù)留升級改造空間等方面逐漸提高綠色設(shè)計理念。