工業建筑改造設計中生態理念的應用探討

丁曉魯

（重慶設計院有限公司，重慶 400000）

0 引言

隨著我國建筑工程行業的不斷發展和進步，人們的生活水平不斷提高，對于工業建筑工程的發展也提出了更高的要求。在建筑設計的過程中，引進生態理念可以在很大程度上提升建筑的使用舒適度，并且能夠在很大程度上降低建筑工程的能源消耗程度。通過生態理念的應用，極大程度地節約了建筑工程所使用的資源，包括土地資源能源以及水資源等。對于建筑工程持續性發展來說具有很重要的意義，符合新時代的發展需求，對于建筑結構布局外墻等設計工作來說，也具有創新性的改革。發揮綠色建筑的實際價值尤為重要，也成為未來建筑工程發展的一大主流。通過拓展生態理念，在建筑設計工作過程中的應用是現階段諸多建筑領域的相關人員做研究的課題[1]。工業建筑設計如圖1 所示。

圖1 工業建筑設計

1 工業建筑中應用生態理念的意義

近年來，生態理念被廣泛應用在工業建筑設計中。通過生態理念的應用，不僅可以保護自然環境，減少建筑活動所對環境造成的破壞，同時極大程度地節約了資源，從而達到了對自然資源的最高利用效率。在實際工業建筑設計工作過程當中，可以通過可再生材料以及清潔能源等多個方式來避免或減少對環境的污染，實現人與自然的和諧發展。工業建筑的生態理念應用主要是綠色建筑的理念運用，在工業建筑的設計和建造過程當中，通常情況下，將傳統高能耗以及高污染的工業建筑進行綠色環保式的改造。通過生態理念的引進，將以往傳統的重工業建筑設計得到了根本上的改善，使得工業建筑生產工作向低能耗低排放以及低污染的方向進行靠攏，實現建筑工程的持續性發展[2]。

2 生態建筑的設計原則

在建筑設計工作過程當中，引用生態理念的設計原則主要是要根據建筑設計工作過程當中各個構成要素的具體情況進行針對性的設計，并制定相應的設計目標。與此同時，在針對這些構成要素進行分析的過程當中，需要明確其也是設計人需要進行具體操作的主要目標。現階段，在進行綠色生態建筑設計工作的過程當中，對于設計原則的把握和分析十分關鍵。對于生態理念應用到建筑設計工作過程來說，需要圍繞綠色節能的相關標準來進行設計，盡可能做到能源的節約，并且與當地的相關地質情況以及氣候等因素相協調。從各方面進行考慮，滿足居民的生活需求，相關的設計工作人員需要進行系統的設計和規劃，保證建筑設計工作的科學合理，從而能夠運用到設計建筑工作的環境條件，減少對周圍環境的影響和破壞，同時提升環境舒適程度。在這個過程當中，也可以適當使用高新技術進行輔助設計，從而提高節能效果。

3 綠色生態建筑設計的要點策略

3.1 注重建筑朝向設計

調整建筑朝向設計對于建筑工程的質量水平的提升有著很重要的影響。同時，為了更好地引進生態理念，相關的建筑工程設計工作者也需要對建筑朝向設計給予足夠的重視。建筑的朝向直接和建筑本身所能夠獲得的采光量以及風量有著直接的聯系。在這個過程當中，相關的設計工作人員需要對建筑區域的光照方向，以及經緯地理狀況和輻射量進行數據分析和數據總結。同時，做好實際環境的調查研究，并以此作為建筑朝向設計的具體參考依據。如果所處的城市屬于低溫城市，那么，在設計上需要使整體建筑能夠獲得更多的光照，同樣也要將開窗的面積進行適當程度的增大。而對于高溫城市，則要盡可能避免房間獲得大量的光照，但是也要保證其基本的采光條件和需求，保證空間通暢的同時也避免了因大量的光照以及輻射而導致房間內的溫度過高，引起居民的不適。在這個過程當中，也許需要對室內的涼爽程度以及能源消耗情況進行合理的把控。

3.2 建筑外形與平面布局

在對建筑外形以及平面布局進行設計的過程當中，相關的設計人員需要對建筑的散熱比情況進行合理的設置。通常情況下，由于建筑的外表面積較大，其散熱的效果就會更好，正因如此，在對其外形設計上要根據當地的氣候情況相結合對其進行合理的改進。充分考慮到建筑的構造以及相關功能等需求，比如在對建筑的電梯設計工作過程當中，對于建筑的朝向需要進行調整，需要設定建筑朝西或者是朝南方位，可以有效地控制其采光效果，而且能夠保證電梯的使用壽命可以得到最大程度的延長。除此之外，還可以通過對空中庭院設計來提高建筑的通風效果。

3.3 外墻設計

外墻設計的不斷完善，能夠起到對建筑的保護作用，在外墻設計工作過程當中，通常是使用維護結構以及磚石結構來進行設計。在實際工程當中需要根據實際情況的不同來選擇不同的結構，才能夠實現外墻設計的最好效果。其中磚石結構在設計過程當中主要是通過混凝土與剪力墻的相關結構來進行構造的，對于較高的建筑來說，其外墻結構通常使用的是填充的材料，但是綠色建筑則要盡可能達到保護環境、成本較低的效果。通常使用材質比較輕便、具有良好保溫隔熱效果的材料。如果建筑所處的區域是低溫區域，那么可以使用混凝土與其他的材料混合使用，通過空心砌塊的方式，也可以實現與其他混凝土材質保溫功能的復合墻。與此同時，在施工材料以及相關位置的基礎上，也可以使用較為細致的篩選方案，保證其具有良好的保溫效果。如果建筑所處的區域為高溫區域，那么需要通過采用隔熱效果較好的材料來提升建筑的隔熱功能，避免酷暑帶來的不適感，提升建筑本身的舒適度，達到居民生活的標準。在這個過程當中，需要同時注意的是，要盡可能的減少反復的外墻裝修，來不斷的提升建筑的抗震能力，外墻在設計工作過程當中占據整體能耗的將近1/4，而且縮減外墻的面積，能夠有效的降低建筑工程的成本消耗。對于高層建筑來說，因為會出現較大的風力來提升了建筑能耗，因此需要對墻體的保溫作用進行改善，并結合當地的實際氣候狀況來進行相關設計。

3.4 水熱環境系統設計的實現

建筑設計工作過程中，實現生態理念的一個重要的方面就是節約水資源。在進行水熱環境系統設計的過程當中，要確保能夠將水質以及水量的標準達到綠色生態的要求。通常情況下，在進行綠色生態建筑的，隨著環境系統設計工作過程當中，可以使用節水節能型的供水設施以及雨水收集系統污水處理系統等等來實現節約用水和提升水質量的效果。除此之外，在生態建筑的設計工作過程當中，景觀用水可以通過單獨設計，將其納入水熱系統當中。同時，考慮熱環境實現也十分關鍵。建筑區域的熱系統需要保證居民的供熱舒適度要求得到最大程度的滿足，而且還要確保實現建筑的節能和環保需求。

4 工業建筑綠色節能設計方法在實踐中的應用

4.1 工業整體環境的設計

為了實現生態理念=在建筑設計工作過程當中的良好應用，需要在工業整體環境設計工作過程當中結合綠色設計的相關理念，確保其能夠在保證建筑工程相關工業生產質量水平達到標準的同時實現節能環保的效果。在進行工業整體環境設計工作的過程當中，可以對以下方面進行改進，比如在對整體的建筑工程進行優化設置的過程當中，可以結合工業建筑目前所處的環境等相關因素進行分析，從而對建筑的采光通風以及朝向和結構等多個方面進行不斷的改進和完善。在這個過程當中，引入綠色生態理念來提升整體的建筑共同質量水平，需要做到獲取足夠的采光，并且保證建筑的太陽能發電的需求，在夏天能夠通過自然通風來降低建筑物內部的溫度，從而達到節約電能的效果。在工業建筑整體規劃設計工作的過程當中，要將目光放到未來的城市發展計劃當中，要在現有的工業建筑基礎之上結合綠色節能技術對工程進行完善和改進。在盡可能節約建筑材料消耗以及資金消耗的同時，保證不會對周邊的生態環境造成影響。在工業建筑整體環境設計工作的過程當中，要盡可能地將布局不斷改善和優化，減少土地的占用面積。工業整體環境設計如圖2 所示。

圖2 工業整體環境設計

4.2 工業建筑單體的設計

墻體的節能設計對于工業建筑尤為重要，在設計上要改變傳統墻體結構的設計方式，采用雙層墻體的方式，增強工業建筑的整體隔熱保暖性能，另一方面要采用環保先進的材料進行外墻的施工，比如在內墻的材料選用中，可以使用擠塑聚苯板，該新型材料具有比傳統墻體材料更好的保溫性，有更低的質量，方便施工澆筑等優點，可以用作內墻的材料。而外墻則可以采用耐腐蝕的材料來應對自然環境的風雨侵蝕，確保工業建筑的壽命，還要注意外墻角落的保溫隔熱處理。

對傳統工業建筑進行優化布局設計，可以采用架空隔熱層屋面結構設計方式，該設計方式主要能夠適用于廠房大，具備良好通風條件的地區。在靠近地面層用架空板鋪設架空層，需要確保架空層的鋪設平整，用水泥砂漿填補架空層的縫隙。

鋼結構具有很多優點，比如材料可回收，無須大量的混凝土，對土地破壞少等優點，因此，要選擇鋼結構作為工業建筑的主體結構。

4.3 提高工業建筑綠色節能效果的措施

在明確如何提高工業建筑綠色節能效果之前，需要明確的是哪一環節是主要的能耗問題，將能耗問題的具體情況進行分析后，對于可以進行改善的部分進行進一步的設計和改造。在盡可能降低成本的基礎上保證工程質量的水平。在這之后，對于分析出來的結論進行進一步的優化和改進。由于在建筑設計過程當中，引用生態理念是一個較為復雜的系統工程。因此，對于相關的建筑設計工作人員提出了更高的要求，在掌握自己專業技能同時，也需要對新時代的相關綠色節能技術有一定的了解。在保證成本盡可能節約的情況下，也需要保證工程質量水平，降低系統的無效用量，節約資源。相關施工人員需要嚴格的，按照設計圖紙進行施工建設，保證每一個環節都按照標準來進行，不可以擅自的更改圖紙上的內容，確保對施工質量。進行負責相關的施工管理人員也需要對建筑工程進行質量驗收和質量把控。對于出現的問題要進行及時的改進和完善，確保綠色節能的設計工作要求得以根本上的落實，才能夠為綠色節能設計工作帶來實質上的幫助。

5 結語

綜上所述，可以發現在建筑設計工作的過程當中，通過引用生態理念，可以使建筑工程的能源節約得到很大程度的提升，有利于建筑工程的持續性發展，不僅提高了人們的生活質量水平，也做到了保護環境，促進了我國經濟水平持續性發展的目的。通過引進生態理念，我國的建筑工程在日后發展過程當中可以得到更大的進步。隨著我國工業化的不斷提升，再加上新時代技術的不斷創新，生態理念的相關科技也會得到不斷的發展。未來，生態建筑工程將會成為建筑設計中的一大主流。