淺議工業建筑設計中的節能和環保措施

莫詩藝

廣西北投化工規劃設計院有限公司 廣西 南寧 530000

引言

工業是我國經濟和社會發展的基礎，其不僅關系到國民經濟的發展，也關系到人民的日常生活。隨著可持續發展理念的深入，綠色設計思想已逐漸被廣泛地運用到工業領域，但因其應用時間尚短，需要進一步完善。在工業行業的發展過程中，要對行業發展的需求進行總結，同時也要不斷提高工業生產工作的適應性。而在工業建筑設計、施工中推行相關的環保、節能措施，可以有效地提升工程的施工效率和質量，并能為以后的工業發展奠定基礎。節能建筑設計不僅是建筑行業的未來的發展方向，同時也是眾多行業的發展方向，它可以使工業建筑的環保效益和經濟效益達到最佳的統一，從而推動了整個行業的健康穩定的發展。

1 在工業建筑設計中節能與環保設計的特點

工業建筑其主要的作用就是為工業行業服務的，因此，工業建設的設計與施工應考慮到其本身行業建設與發展具體需求，并要符合其行業生產工藝的要求。工業建筑有其自身的特殊性，特別是體現在服務方面上。在工業建筑的建設過程中，需要消耗大量的資源，而在工業建筑設計上要考慮到大量的工廠設備和工人這方面的因素。隨著工業行業的發展，工業技術的發展呈現出一種復雜的發展趨勢，同時也給工業行業的發展帶來了不確定性。此外，為了進一步適應日益激烈的市場競爭，工業行業的規模變得越來越大，從而讓行業的服務特征也越來越突出。在多種因素的作用，使得工業建筑節能與環保設計在技術和實施方面都遇到了很多困難。而不同地區工業建筑的設計要求也不盡相同，例如：在北方，其節能設計工作的重點是在于如何有效地降低工業建筑的采暖能耗，大多數的工業企業都會采用對圍護結構進行再利用的方式來實現理想的節能效果。然而，節能是一項系統的工作，在具體工作中，要充分發揮各種技術的作用，并要兼顧經濟和其他方面的因素。若不能綜合考慮多種因素，則會導致建筑的設計與施工成本費用的增加。所以，在進行工業建筑節能設計時，工業企業必須根據實際情況，結合當地的氣候特征等多種因素來進行節能設計，從而使自身節能工作的效益最大化[1]。

2 在工業建筑設計中節能設計的運用

2.1 外墻節能設計

對于規模大、高能耗的大型工業建筑而言，對其進行節能降耗的治理刻不容緩。目前，我國的能源供應嚴重不足，我們應采取各種技術手段來節省資源，降低能耗。而要想從工業建筑的設計入手來節省資源，降低能耗，首要任務就是要選擇好工業建筑周圍的環境、地質條件和地理地貌，使其能與人的設計完美融合。工業建筑是人類科技發展的產物，但它現在卻與自然卻顯得格格不入，這是由于工業建筑對環境造成了損害。因此，在進行工業建筑的設計時就要更加注重節約能源，盡量減少資源的浪費。不僅僅工業建筑合適的選址可以有利于節能設計之外，建筑的外墻設計也很關鍵。在傳統的建筑設計中，建筑外墻的設計并不注重節能設計，導致大量的熱能被浪費，沒有得到充分的利用。比如一些工業設備，對熱能的需求很大，如果外墻不夠保暖，散熱速度太快，就必須長時間地進行加熱處理，這也就導致了碳排放量和能源的消耗量的增加。所以，在建筑的外墻設計上應加強氣密性，做好隔熱措施，以便更好地貯存熱量，從而有效地降低了能源的消耗。工業企業要把外墻的設計規范與保溫功能相結合，運用新技術不斷地提升工業建筑外墻設計的節能技術水平[2]。

2.2 通風節能設計

通風質量直接影響到工業建筑的正常生產服務能否順利運行，而良好的通風節能設計可以給工業企業的生產提供更好的服務，也能在一定程度上能節約能源。在工業建筑中開展通風節能工作，既能提高室內空氣質量，又能通風過程中降低噪音污染和能源消耗量。工業建筑的通風節能設計首先要合理利用氣流造成的壓力和溫度差，以達到良好的通風效果；二是在規劃建筑高度時，當建筑高度不一致時，要錯開排列，以達到順暢的通風效果；三是工業建筑要結合當地的實際氣候情況，根據不同季節、不同風向，利用信息技術和手段對其室外的通風參數進行合理的監控，從而更好地調整建筑的通風設備，有效控制工業建筑中的換氣次數和交換量；四是工業建筑在設計過程中，應根據居住建筑的節能設計規范中有關的參數進行設計，當建筑物的結構較為復雜時，應采用機械通風為主，自然風為輔相結合的通風方式，從而可以更好地達到節能降耗的目的[3]。

2.3 采光節能設計

在建筑節能設計中，工業建筑的采光設計也很重要，假如建筑樓棟間距不合理，會對建筑內部的采光效果產生很大的影響。隨著各項新技術的普及與應用，工業建筑的設計工作既要確保樓梯間距合理，又要考慮到光反射原理，有序地進行節能設計工作。在采光節能設計中，一是要提高利用自然光的利用率，在建筑設計中應考慮到建筑室內的光亮度，適當增加反光板的結構，循環利用天然光線，從而降低照明及采光能源的損耗；二是在工業建筑結構設計時要增加建筑的過堂結構，提高自然光的覆蓋面，使自然光線能夠得到充分利用；三是貫徹“開源節流”的思想，充分利用太陽能等綠色資源。比如，利用太陽能進行室外建筑的照明，如走廊式路燈，利用太陽能板吸收的太陽能作為照明設備的能量來源，從而可以更好地降低工業建筑的能源消耗的情況。

2.4 門窗節能設計

工業建筑的門窗節能設計也和外墻的要求差不多，因為門窗是建筑和外界相互連接的通道，假如沒有很好的密封性，甚至還有縫隙，這樣就不能對整個建筑物產生保溫效果。因此，工業建筑在進行門窗設計時，要注重與墻壁的緊密性，不能留有縫隙，而窗戶應采用一扇窗口一面玻璃的形式，從而最大限度地減少窗框與玻璃之間的接合處。而在北方地區，有些地方使用了雙層玻璃窗，這也是為了保持室內的溫度，讓熱量不易散失，從而達到節能降耗的效果。

3 工業建設設計中提升節能環保設計的有效措施

3.1 提高節能意識

對于工業建筑的設計者來說，他們早已熟悉了有關建筑的施工標準與施工流程，然而節能與環保設計準則與理念卻尚未深入其心中，許多設計者在進行工業建筑設計時并未考慮建筑物如何才能降低資源的消耗，對節能設計和理念的理解也不夠清楚，這是近年來建筑業快速發展的結果，只重視施工建設，忽視了其對周邊環境的影響。在工業建筑的設計中，由于設計者缺乏節能意識，使得工業建筑沒有有效的節能措施。而我國目前尚無規范性標準的建筑節能技術與措施，有關的節能與環保內容也相對缺乏，這也是造成設計者在節能意識上不強的一個重要因素。目前，隨著我國對環境保護工作的愈加重視，針對工業建筑的節能與環保問題也給予了充分的關注。因此，設計者要順應時代潮流，將節能技術與工業建筑的實際規劃相結合，提高自身的節能意識，做好對資源消耗措施的有效控制。工業建筑與其他建筑不同，工業建筑不僅需要的能源更多，而且耗能更快，對周圍環境所造成的影響也更大。

3.2 建立完善的設計管理體系

在進行工業建筑設計之前，有關部門要建立起一個比較完善的設計管理體系，一旦設計在進行優化的過程中出現了問題，要能快速的發現問題所在，分析其原因并進行相應的處理。并在此基礎上，進一步完善管理體系，根據管理體系運用行之有效的管理方法，完善其工作內容，以達到優化工業建筑的設計質量和改善工業建筑的設計應用效果的目的。同時，有關部門也要從制度上加強對工業建筑節能設計的重視程度，適時地更新建筑節能設計規范，制定好節能技術強制性標準，出臺相應的法律法規，從國家制度上保障工業建筑節能設計的有效落實，從而為實現“碳達峰、碳中和”這一戰略做出積極的努力[4]。

3.3 加強對建筑信息與能源消耗數據的統計

在進行建筑節能改造時，有關部門要加強對建筑能源消耗情況進行量化的統計工作，并依據真實的、詳盡的能源消耗數據來對建筑的節能設計進行細致分析，使整個建筑設計方案既能滿足使用與節能的要求，又能直觀地反映出工業建筑的主要能源消耗環節。在信息技術飛速發展的今天，建筑能源消耗數據的采集方法種類越來越多，例如，可以利用可視化電表的用電量數據，來綜合比較了建筑節能設計方案實施前后的能源消耗情況；可以采用局部熱成像監測的方式，來全面地驗證整個建筑節能設計方案的有效性；可以利用外部輔助監測技術來收集和整理建筑環境的信息；一些工業建筑的能源消耗數據還可以通過人工的方式來獲取。另外，也可以借鑒國外的經驗來進行建筑信息與耗能數據統計，國外在對建筑能源消耗進行調查時，經常會通過對基層工人進行問卷調查，以獲得有實際參考意義的建筑能源消耗數據。

3.4 積極引進節能材料

為了進一步改善工業建筑的節能效果，一些工業建筑運用了大量的新型節能材料，并嘗試使用多種不同的節能數據，從而進一步提高建筑節能改造效率，對建筑的能源消耗進行了有效的控制。在實施建筑節能改造的過程中，設計者要充分收集目標地區的環境資料，包括濕度、風速、光照等多方面的具體數據，以便有制定有針對性的設計方案，使節能建材的使用效益最大化。在采用新節能材料的同時，設計人員也應注重引進節能技術，并根據目標區域的節能設計指標，做好技術引進和本土化工作，要最大限度地發揮出節能技術的綜合優勢。比如，一些節能型建筑采用了很多節能材料，用LOW-E玻璃取代了常規的玻璃，達到了更好的節能效果；此外，一些工業企業還將SCR催化劑用于有害氣體通風裝置中，在有限通風能耗的前提下，進一步提高了有毒廢氣的治理效率，減少了有毒有害氣體在通風過程中的排放，達到了建筑節能和環境保護的目的[5]。

3.5 建立起專業的建筑設計團隊

工業建筑的設計方案的優化想達到最佳，就需要建立起一支專業、優秀的設計團隊。而要想建立起這樣一支優秀的設計團隊，就要從下面幾個方面的內容來進行：首先，要有專業的設計人員進行節能分析和設計，這就需要整個社會對工業建筑節能設計人才的培養全面的重視起來。工業建筑節能技術是涉及多個學科的內容，需要掌握的知識也比較多，因此在人才培養上應走多元化的發展道路，從而培養出能熟練掌握節能環保法規，并對節能建筑材料設備、節能建筑構造設計、建筑節能施工、節能檢測和評估等多方面內容都有扎實專業基礎的綜合型人才；其次，要有專業的工藝技術人員，對工藝技術文檔進行專業的解讀，對方案的可行性進行有效的判斷，并對工藝布局和工藝流程進行全面的貫徹；最后，建筑節能是一個復雜的系統，它不僅與建筑自身的供暖、通風等有關，而且還與能源、環境相關的各種機械設備也有著密切的聯系，所以要想做好工業建筑設計的節能工作，就要對機械設備進行適當的配置，合理的利用，才能保證機械設備安全、合理的運行，進而才能提升工業建筑的節能環保效果。

4 結束語

總的來說，隨著社會的發展，海綿城市、綠色建筑、節能減排等話題日益受到人們的重視。為了達到工業建筑節能與環保的實際使用要求，有關部門必須重視工業建筑的全過程，并針對每一個細節提出具體的解決辦法和措施，從而才能達到與城市發展步調相適應的工業建筑節能設計。