綠色建筑設計理念在工業建筑中的應用初探

李卓群

摘要：隨著時代發展、社會進步，人們生活方式改變的同時，生態破壞、極端氣候等次生問題日益凸顯。工業建筑伴隨生產工藝會產生各種污染物，如何通過建筑設計改善建筑內污染物治理方式、提高室內空氣品質引發了建筑師的思考。早在上世紀70年代，歐美國家就已經掀起了有組織的綠色建筑運動。如今，新型建筑材料不斷涌現出來，綠色建筑理念與工業建筑設計也成為了新興課題，力求打造低能耗無污染、生態綠色的生產環境，最大程度符合實際發展趨勢。

關鍵詞：綠色建筑設計理念;工業建筑設計;BIM應用

引言：

隨著全球氣候的變暖，世界各國對建筑節能的整體關注度正在不斷的快速提升，建筑的能耗是未來主要的建筑評價指標之一。我國工業建筑正處在工業化建設發展的高速時期，我國能源消耗量高居全球第二名。目前，我國單位面積的建筑能耗是發達國家的3倍左右，污水回收利用也僅為發達國家的20%，因此，推行綠色建筑設計評價體系不僅是國家的一項政治舉措，更是改善生態環境的民心工程。

1. 綠色建筑設計理念的主要特征

1.1 生態資源全生命周期評價

綠色建筑的全生命周期概念提倡盡可能的維護自然資源、力求減少污染環境，進而建設一個與自然環境和諧相處的高效的工業建筑空間。綠色建筑的全生命周期可延展至原材料的生產，以及未來的拆除改造和回收利用。生態資源的全生命周期評價有利于推動綠色建筑節能材料的發展，倒逼綠色建筑加速發展。借鑒發達國家綠色建筑設計的成功案例和技術，結合我國的自然環境特征，根據不同地區的氣候條件、海拔高度、太陽輻射量、溫濕度分部、植被分布、水體分布、生活習慣等設計條件，制定不同的設計參數及指標。充分利用太陽能資源，采用節能的建筑外圍護體系以及采暖和空調設計，主要的綠色保溫材料如擠塑聚苯板、巖棉板、膨脹珍珠巖，與傳統的保溫材料組合使用，減少耗煤量，以滿足新建建筑的節能指標要求。新興的通過自然通風的原理設計風冷系統，使建筑能夠有效地利用夏季的主導風向，在建筑方案規劃階段應宏觀考慮當地氣候條件與建筑總圖布局的結合。綠色建筑設計強調與周邊環境相融合的理念，和諧統一、動靜互補，通過建筑手段調節室內空氣，使室內空氣流動，溫濕度適宜，給人們生產生活提供良好的體驗。

1.2 綠色建筑材料全生命周期管理

綠色建筑的建設過程對于綠色建筑材料的選用和管理提出較為嚴格的要求。[1]建筑材料種類繁多，傳統粗獷式的建筑材料管理方式已經不能適應綠色建筑材料的管理要求，對于綠色建筑材料生產應實行精細化管理方式。BIM技術能夠促進建筑工程項目全生命周期內信息的共享和交流，實現建筑工程項目各參與方的可視化管理，加強綠色建筑材料管理中BIM技術的應用，能夠為綠色建筑項目提供更加直觀的建筑材料三維模型和施工模擬三維模型，利用BIM技術建立綠色建筑材料的信息庫，打破以往建筑材料管理信息閉塞現狀，為綠色建筑項目的綠色建筑材料后期維護和管理提供了信息追溯，同時也可以協助建筑師了解綠色建筑材料，在設計過程中合理選材，積極推進綠色建筑的發展。利用Revit可以解決項目跨專業協同設計的問題，建立BIM模型，跨專業在BIM模型的技術上進行設計估算和預測，BIM模型可以協助建筑師做能源模擬、采光設計、用水分析等。BIM在綠色建筑設計的過程中逐漸凸顯優勢。

1.3 可持續性設計

可持續性設計所強調的是減少溫室氣體的排放量。低碳建筑所指的是在設計、建造、運行、改建和拆除的整個過程中，建筑釋放最少的溫室氣體，目前我國的經濟發展仍處在“高碳”的排放階段，建筑是溫室氣體排放的主要來源之一，建筑低碳化已經成為世界建筑相關行業可持續發展的必然趨勢。[2]

在工業建筑發展過程中重視無污染原則，整個建設過程中可以使用可再生資源與非可再生資源相互結合的方式，同時要保護和節約寶貴的水資源，以及水資源再利用。目前綠色建筑理念在工業建筑設計中無污染原則使用的主要體現在建筑材料的選擇上，降低建筑材料的使用并選擇對環境有益的材料。工業建筑不同于民用建筑，建筑空間彈性靈活，具有較高的改造價值，可持續性設計應用于工業建筑可以使工業建筑發揮出更大的作用。工業建筑設計已經越來越重視對于建筑周圍環境的各種研究，通過對各種材料的合理搭配能夠完成與自然環境的和諧發展，盡可能運用玻璃、金屬等可反復利用的材料，處理工業垃圾的時候，需要嚴謹的進行建材分類，減少建筑改造和拆除對周邊環境造成的污染，最大程度使工業建筑可以符合實際發展要求。

2. 綠色建筑理念在工業建筑中的原則

2.1 地域性原則

工業建筑設計方法中提倡綠色建筑設計的理念，建筑選址應從宏觀角度出發，充分發揮地域性特色，遵循各地傳統文化和建筑材料。盡可能選取當地天然材料，可以避免復合材料過度使用，減少材料運輸和生產過程中產生的浪費和污染物排放等問題。工業建筑規劃受環境的風向、光照等因素制約，降水以及地勢等條件也是需要關注的重點內容之一。在設計過程中需要對各種排污系統合理處理，從根本入手來解決建筑對環境的影響。工業建筑的選址與設計還應符合遠期發展要求，高效循環利用能源。

我國各地域具有很大的差異性，比如在夏熱冬冷地區需要注意遮陽設計以達到節約能源的作用，有效的遮陽設計可以節省約三分之一的能源消耗量。設計方式分為內遮陽、外遮陽和活動遮陽三種方式，內遮陽通過增加百葉窗，結構簡單，使用便利，但是這種遮陽方式只是減少了太陽的直射面積，并沒有阻擋熱量的傳遞，太陽輻射還是以短波形式進入了車間內部。外遮陽可以與建筑立面設計統一考慮，并可以有效阻擋太陽光線進入車間，從而控制建筑對熱量的吸收，降低建筑內空調使用量，減少能源消耗。

2.2 自然性原則

通過工業建筑的節水系統設計，對廢水、雨水進行回收循環利用，用于對周邊綠化進行灌溉，水資源利用最大化。利用綠色建筑技術將雨水收集凈化，從而達到人與自然和諧統一的目的。綠色建筑可利用可再生自然資源，比如水資源、太陽能等清潔能源，使工業建筑與周邊自然環境形成一個有機整體。工業建筑設計還可以利用綠色植物調節空氣質量，并達到美觀的視覺效果。在工業建筑中的污染區應設置綠化隔離帶，自然植物對改善工業建筑的環境起著至關重要的作用，合理配置自然植物可以凈化空氣、調節微環境、降溫減噪。此外，綠色植物具有呼吸作用，將綠色植物覆蓋在建筑外圍護體系可以調節整個建筑的隔熱系統。

2.3 彈性原則

工業建筑彈性化設計應考慮未來后期改造和再利用，土建一體化設計與靈活自如的隔斷，提高建筑的利用率和未來建筑功能的轉變。工業建筑應具有一定適應性，設計時應對未來的經濟發展、環境變化有所預測，根據工業建筑使用年限預留發展空間，提升工業建筑的動態適應性。同時也可以加強對既有建筑的綠色技術改造，以推動綠色建筑的發展。[3]

3. 結束語

綜上所述，我國綠色建筑的發展雖然突飛猛進，但工業建筑能源消耗大、污染嚴重，可從時間維度、空間維度、適應性三方面構建工業建筑綠色建筑評價體系，促進工業建筑綠色建筑設計的快速發展，同時也可避免過度追求造成浪費。

參考文獻：

[1]郭云鵬. 綠色建筑全生命周期中的BIM技術應用策略研究[D].哈爾濱工業大學，2013.

[2]陳召明.綠色建筑節能設計中BIM技術應用[J].建筑技術開發，2021，48（13）：139-140.

[3]楊正波，劉志寶，董占波，時晨龍，高瑞.綠建技術與綠色建材在綠色建筑工程中的應用[J].低溫建筑技術，2021，43（06）：39-42.