工業建筑節能設計因素影響研究

劉 劼，張玲玲

（蘭州寰球工程有限公司，甘肅 蘭州 730060）

隨著世界能源消耗量的劇增，人們節能環保意識的迅速增強，在各行業中推行節能理念已經成為這個年代的重要工作內容。其中就包括能耗較高的建筑行業。建筑不僅包括人們生活所需的“住”，還包括提供給人們“衣食住行”的各行業廠房的工業建筑。但是目前很多工業建筑的設計與施工、投用過程中缺少了節能理念，出現能耗大的問題。這與社會及我國節約能源的政策、思想背道而馳，因此相關人員需要加強工業建筑節能設計，增強節能設計效果。

1 建筑節能在工業建筑設計中的重要性

在工業建筑中進行建筑節能的目的是通過施工方法技術、材料選擇等來減少建筑設計、使用乃至投用以后的能源消耗，提高能源利用的效率。最常見的節能包括通過給建筑物設計內外保溫來減少建筑投用以后的保溫、降溫消耗?；蛘咄ㄟ^合理地進行方向、構造設計來達到提高太陽能、風能的利用率，進而減少其他能源使用，達到節約不可再生資源的目的[1]。所以說建筑節能設計對于建筑及國家而言，具有非常重要的意義。當前我國工業建筑中節能設計措施應用不夠理想，不論是與民用建筑節能設計相比較，還是與其他發達國家相比，都存在很大的差距。需要進一步提升節能觀念，開展深入研究，增強節能設計效果。

1.1 工業建筑節能設計的現狀

目前我國工業建筑的節能設計方面與普通民用建筑節能設計相比較，還存在很大的差距。造成這一問題的原因不僅是設計者的觀念問題，還與國家的重視程度有關，其中民用建筑已經建立比較完善的節能設計體系，根據多年的實踐經驗出臺了《居住建筑節能設計標準》等節能標準文件，在很大程度為民用建筑節能設計奠定了基礎，并形成一定約束力，促進了民用建筑節能設計工作開展[2]。但工業建筑方面卻存在缺乏標準文件的問題，且工業建筑多數是工廠，建筑設計主要以設備、流程現狀和需求為設計依據，且不同行業工廠或產品工廠工藝流程和設備存在很大不同。因此工業建筑具有很強的復雜性，標準難以統一，使對應的工業企業建筑標準出現不完善的問題。同時我國國民對工業建筑的關注度不高，整體關注要比先進國家晚四十年，因此工業建筑節能設計措施和水平也相對較為落后。需要進一步開展深入研究和學習，研制出一套適用于我國工業建筑節能設計的標準。

1.2 工業建筑節能設計的重要性

我國當前工業建筑設計中，多數業主不會要求在建筑設計前期設計時加入節能設計，因為節能設計需要的資本和技術要求較高。因此設計者一般不會主動進行節能設計。目前我國的多數工業建筑都存在能耗大的問題。而我國工業建筑的量又是很大的，因此工業建筑中造成的能源浪費問題比較嚴重[3]。與此同時，我國還具有人口多、可再生資源少的問題，節能又是我國的重要政策。工業建筑高能耗問題與節能政策相悖，對我國的可持續發展不利。因此在工業建筑設計中融入節能設計非常重要，既符合我國的國策，又能在很大限度上緩解我國可再生資源短缺的問題。

站在企業的角度而言，工業企業建筑設計中融入節能設計也具有重要意義，可以降低企業的后期運營成本。作為工業企業而言，不能被一時的“高投入”嚇到，要縱觀全局看問題，將初期投入與后期運營成本相結合，講究整體效益、社會效益。一方面，針對前期投入和后期運行的綜合成本而言，通過合理投入運營管控可以實現二者的平衡，甚至可以實現總體的創效，并非單純的增加成本投入。尤其是在目前科技社會快速發展的時期，越來越多的節能工藝和措施被研發出來，節能效果會越來越好[4]；另一方面，節能是社會發展的要求和方向，對社會和人們而言具有重要意義，是社會和人民的需求，未采用節能設計的企業在社會發展中會面臨被淘汰的問題，因此做好節能設計不僅是考慮社會效益的結果，也是國家和社會發展中對企業發展的根本要求；再一方面，在工業建筑設計中融入節能設計，可以在一定程度上提升建筑的合理性和美觀性，提升工業建筑的價值。

2 建筑節能在工業設計中的實踐方向

2.1 工業建筑的整體布局

工業建筑設計時必須考慮工業生產的工藝、設備要求及周圍條件環境、建筑布局等。而節能設計中考慮的主要因素包括水、電、暖氣、結構等，要在保證建筑中各部分的協調性的同時，考慮各自的節能效果。其中工業建筑布局、生產工藝流程及建筑周圍環境、建筑工藝要求等是不可回避的考慮因素，只有考慮全面，才能實現對工業建筑的整體布局，這也是所有設計中最為重要的環節[5]。

2.2 工業建筑的總平面設計

工業建筑節能設計的方向還包括建筑總平面設計，這個部分中需要考慮的因素則是季節問題，考慮不同季節的采光和通風、溫度問題。一般而言，要保證建筑冬季的照光時間和光照亮，充分利用光照帶來的熱量，減少后期升溫所需能耗，同時要避開主導風向，避免熱空氣隨風流動，增加保溫能耗。同時在夏季要提高自然風利用率，帶走熱能，降低降溫消耗。

3 工業建筑節能設計的實踐措施

3.1 工業建筑墻體設計

不論是何種建筑，建筑的墻體都是建筑的一個重要組成部分，且是建筑中總體面積占比最大的部分，也是熱能消耗最大的一個部分。所以對于工業建筑而言，必須重視其墻體設計。目前在工業建筑墻體設計中最常見的節能設計與普通民用建筑一樣，就是外墻保溫。一般保溫形式包括三種，即外保溫、夾芯保溫和墻體自保溫。這三種形式的優缺點和使用范圍不同，實際操作時可以依據工業建筑的不同進行合理選擇。這個過程中還需要考慮保溫材料及形式與整體建筑的協調性，在保證節能的同時保證美觀及后期維護保養、前提操作方便等。

3.2 工業建筑屋面設計

建筑屋面熱損耗在工業建筑能量損耗中占比也很高。尤其是對單層工業建筑而言，屋面是非常重要的外圍護結構，且占比較大，必須重點對其進行節能設計。這里的主要節能設計也是保溫設計。實際建筑屋面設計時還要考慮保溫材料的價格問題，同時要注意保溫材料的選擇，避免選擇導熱系數或密度大的材料，因為保溫系數大的材料會引發較大的熱損失，而密度大的材料會增加原屋面的負重量，對建筑不利。同時也需要避免采用防水層以上的保溫層，避免保溫層后期吸水，影響保溫效果，提升熱量消耗[6]。

3.3 工業建筑門窗設計

工業建筑門窗是可以開關的，是空氣流通的主要場所，尤其是外窗和門。一般情況下，如果未對工業建筑的門窗進行合理有效的設計，就會引發很大的能耗問題。常見的外窗包括推拉式、平開式、懸掛式等，這些形式的窗戶密封性存在差異，因此室內保溫性也不同，節能效果也存在差異。其中懸掛式的密封性好，推拉式密封性差。作為建筑設計人員必須重視建筑門窗的設計，綜合考慮工業建筑的用途功效及生產需求，對門窗形式等進行合理選擇。通常而言，工業建筑門窗設計時需要考慮冬季防風、夏季防曬，減少內外溫差，選擇導熱系數小的門窗框或者減少開窗面積。

3.4 工業建筑通風設計

工業建筑也要講求通風設計，尤其是對一些特殊的生產作業而言，通風設計必須符合工藝要求，這已成為建筑節能在工業建筑設計中的重要內容。因為通風不論是對于建筑和生產設備，還是對于里面作業的人員而言，都具有重要作用[7]。尤其是在夏季環境中通風，可以加快內部熱量交換，減少降溫時電能消耗。因此設計時要考慮風向，同時還可以設計天窗及通風屋脊等方式來增加通風窗口。

3.5 工業建筑其他措施

工業建筑節能設計的實踐措施應用的點很多，不僅要考慮墻面、屋頂面積門窗等問題，還要從細微方向著手，去研究其他方面的節能設計，例如用清潔能源替代現有能源使用，利用風能、太陽能等可再生資源替代石油、天然氣等不可再生資源等，或者通過創新和研究改進現有設備和技術，選擇能量利用率高的保溫材料等來提高節能措施應用效果及能量的利用率。通過替代或提升能量利用率的方式來減少其他類別能源使用，進而減少能耗損失。

4 結語

總而言之，不論是對民用建筑還是工業建筑而言，應用節能設計提升建筑設計、建造及投用后的能源利用率，減少能源浪費問題出現，都具有重要意義。因此，工業建筑設計必須緊跟世界先進水平及我國民用建筑節能設計的步伐，積極開展創新和研究，采取合適的技術和手段來增強建筑節能效果。