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[摘 要] 随着人口的增长和经济的不断发展，工业建筑及其运行的资源消耗，对环境的影响日益显著，因此重视资源节约和环境保护，实现建筑与自然和谐共存，转变经济增长方式，建设“资源节约型、环境友好型”工厂也就成为工厂设计的重要设计理念之一。
[关键词] 工厂设计 绿色工厂 绿色工业建筑 可持续发展
一、问题的提出
1.绿色工业建筑概念
绿色工业建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染，为生产、科研和人员提供适用、健康安全和高效的使用空间，与自然和谐共生的工业建筑。
2. 绿色工业建筑评价标准
绿色工业建筑是基于可持续发展理念，在绿色工业建筑的理论和基本框架下，结合机械制造行业工业建筑的工艺需求、负荷特性、使用规律等自身特点，并考虑不同气候类型的影响，所实现的在建筑全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为工艺生产提供适用、高效的使用空间、为工作人员提供健康环境，与自然和谐共生的工业建筑。
3. 许昌烟草机械工厂概况
为适应新时期烟机工业健康稳定可持续发展，全面提升整体竞争力，许昌烟机结合自身实际、针对公司产品特点及目前总体局势，拟实施“易地技术改造项目”，打造“国际先进，国内一流”烟机制造企业。
4.工厂设计的目标
本项目总体规划遵从建设“资源节约型、环境友好型”社会的总体理念，落实以“四节一环保”为基础的绿色工业建筑要求，按照《绿色工业建筑评价导则》，对实现建设“三星级”绿色工业建筑的目标进行了系统规划和设计。
二、策略与措施
2.1选址区位优势
新工厂用地属于许昌新区范围内规划的中原电气谷工业用地，位于许昌市东北部，是许昌城市规划发展的重点区域。市政建设路网发达，公用动力配套设施完善，地理位置十分优越。场地地形规整，地势平坦，适宜装备制造业建设。
新工厂周围建有高速铁路客运站、郑许城际轻轨，规划的新郑机场异地航站楼是发展临空经济的重要组成，工业聚集区新开设有京珠高速出入口，未来客运、物流将十分便捷。
2.2采取有效的设计措施
◆措施一——可持续发展的建设场地
（1）建设场地不破坏当地文物、自然水系、绿地、基本农田和其他保护区。
（2）建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁，建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。
（3）不对周边建筑物带来光污染，不影响周围居住建筑的日照要求。联合工房等建筑物不使用镜面反射玻璃，建筑高度不影响周围建筑日照要求。
（4）场地环境噪声符合国家现行标准《城市区域环境噪声标准》GB3096的规定。
（5）合理采用屋顶绿化、垂直绿化等方式。
（6）自然裸露地、公共绿地、绿化、镂空铺地的面积大于室外地面面积的40%。
（7）工厂设计从总图布置上充分考虑工艺流程，尽量设计成联合工房以节约土地和缩短物料运输路线，同时工厂厂房之间及车间各跨尽量实现少跨越厂区道路运输。
（8）合理组织厂区内人流、物流交通，做到物流、人流、车流流线清晰，且互不干扰。
（9）通过对场地规划及景观方案的优化，减少土方工程量或土方进出运输量，场地规划实现土方平衡。
（10）广场、停车场采用透水地面，使厂区透水地面面积不小于场地总面积的35%。
◆措施二——节能与能源利用
（1） 围护结构热工性能指标符合国家批准或备案的公共建筑节能标准的规定。联合工房外墙采用复合外墙外保温体系，屋面植被系统、倒置式屋面保温系统，外窗采用双层断热铝合金型材外窗，并采用Low-E中空玻璃，外墙采用百叶遮阳系统、光导绿色采光系统、太阳能环境照明系统等措施。
（2）建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30％，建筑幕墙具有可开启部分或设有通风换气装置。
（3）建筑外窗的气密性不低于现行国家标准《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB 7107规定的4级要求。
（4）本项目新建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项分级计量，所有的用水包括自来水、冷却水、热水、蒸汽、压缩空气等均建立独立分级计量制度，其中自来水要建立三级水计量制度。配电系统按照明、工艺设备配电、空调设备配电分项加装电能计量表；照明按车间、办公辅房分项加装电能计量表；配电按车间、工段加装电能计量表。单台大与75kW功率的用电设备单独加装电能计量表。
（6）合理选择变压器及节能电气设备：选择高效低能耗变压器。力求变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器空载和负载损耗。合理设置无功功率补偿：在低压配电室装设补偿电容器，功率因数补偿到0.90（10kV侧），减少输电线路无功功率损耗。
（7）采用高光效光源、高效灯具及高效的灯具附件，使联合工房照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034规定的目标值。
（8）办公楼屋顶和部分车间设置太阳能接收板，采用光电互补供电方案，照明母线为直流220V，太阳能发电直接供给照明母线。
（9）采用地源热泵系统，提高制冷机能效比，达到节能目的。
（10）办公楼新风采用新风热回收技术，由排风预热（冷）新风，达到节能目的。
（11）空调厂房采用分层空调，与全室空调节能15～20%。
（12）空调厂房冷水系统采用8℃温差，采用小流量大温差节能技术。
◆措施三——节水与水资源利用
（1）严格执行《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）(2009年版)的规定，在给水管道的设计中采用倒流防止器等措施切实防止水源的二次污染，并按照经济流速合理设计管径，采用高效低耗的供水系统。排水体制采用雨污分流制，考虑在市政环保要求的污染物排放执行《污水综合排放标准》（GB 8978-1966）二级标准的基础上，建议采用污水处理和中水回用系统，厂区污废水处理率达到100%，做到项目内污废水零排放。
（2）设计合理采用优质给水管材、管件及阀门等，并通过水源的分级计量，在能源管理中心采用水平衡测试法检测项目水源的泄漏问题。保证项目水源的漏损率小于自身日用水量的2%。
（3）选用《当前国家鼓励发展的节水设备》目录中公布的设备、洁具等，结合本项目实际，所有卫生器具和配件均选用节水型，并能满足《节水型生活用水器具》CJ 164、《节水型产品技术条件与管理通则》GB/T 18870及当地节水部门的要求。
（4）建议采用中水回用系统供应厂区内卫生间便器冲水、绿化及道路浇洒用水，并补充水景设施用水，在中水的制备、储存、输配过程中，严格按照《污水再生利用工程设计规范》（GB 50335）及《建筑中水设计规范》（GB 50336-2002）的规定和要求，严禁与生活用水管道连接，系统的自来水补水管道采取防污染措施，并采取防止误接、误用、误饮措施，切实保证其卫生安全，不对人体健康和周围环境产生影响。
（5）绿化水源建议采用回用中水，厂区绿化采用微灌与渗灌相结合的方式，以节约用水。
（6）新工厂设计中水处理站，卫生间便器冲水、绿化、景观、道路洒水等采用中水。非传统水源替代率不小于全年总用水量的20%。
（7）工艺设备和公用设备的冷却水循环使用，循环利用率不小于98%。
◆措施四——節材与材料资源利用
（1）主要建筑材料（钢材、水泥、木材、砂石等）在施工现场所在地及周边800km范围内生产的种类占建筑材料总重量的50%以上。
（2）土建与装修工程一体化设计施工，不破坏和拆除已有的建筑构件及设施，避免重复装修。设计可以充分考虑与装修的配合，形成一体化设计。
（3）联合工房建筑造型要素简约，无大量装饰性构件。
（4）当联合工房废弃后，通过回收可用作再生資源的种类占该建筑所有建筑材料总类别的40%以上。
◆措施五—— 室外环境与污染物控制
（1）通过采取环保措施，使废气、废水排放，以及厂区内和厂界处噪声符合符合国家和当地地方标准。
（2）在分类收集和处理工业生产中产生的固体废物过程中采取了无二次污染的预防措施；废物的排放及处置符合国家和所在地区的排放标准和规定的要求。
◆措施六—— 室内环境与职业健康
（1）建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标按现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034的有关要求进行设计，车间等建筑照明功率密度值不大于现行国家标准《建筑照明设计标准》规定值。建筑内均选用反射罩具有较高反射比的高效率灯具，优先选用开启式直接照明灯具。高大空间的生产车间采用高效节能的金属卤化物灯和LED节能灯作为光源；车间生活间主要采用高效反射荧光灯具和LED节能灯。
（2）建筑平面布局和空间功能安排合理，减少相邻空间的噪声干扰，以及外界噪声对室内的影响。联合工房将制冷站、空压站、风机房等噪声大的房间尽量集中、隐僻布置，减少与非噪声空间的接触面积。
（3）通过采取防结露措施，使联合工房建筑围护结构内部和位于室内的围护结构表面无结露、发霉现象。
◆措施七——运行管理
（1）分类收集和处理废弃物，且在收集和处理过程中无二次污染。通过采取处置和利用措施，预计固体废弃物不会对厂区和城市环境造成不良影响。
（2）设置能源管理系统，对水、电、燃料、冷热量等能耗实行计量考核。
（3）沿厂区主干道设置地下管廊，便于管道的维修、改造和更换。
三、结论
通过许昌烟草机械工厂项目的工厂设计,对绿色工业建筑有了全新的认识,绿色工业建筑不是花园式工厂,也不是高科技,不代表高投入。而是倡导投入更少,更贴近自然,无损于环境,可持续发展。绿色建筑是一个实在的、科学的系统工程。
参考文献：
[1]《绿色工业建筑评价导则》 住房和城乡建设部印发 2010.08.
[2]《城市区域环境噪声标准》GB3096.
[3]《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB 7107.
[4]《建筑照明设计标准》GB 50034.
[5]《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》财政部 财建〔2009〕129号）.
[6]《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）(2009年版).
[7]《污水综合排放标准》（GB 8978-1966）.
[8]《污水再生利用工程设计规范》（GB 50335）.
[9]《建筑中水设计规范》（GB 50336-2002）.
作者简介：
刘军伟（1977.06），河南开封人，男, 大学本科，工程师，总图设计，机械工业第六设计研究院第一工程所。
[关键词] 工厂设计 绿色工厂 绿色工业建筑 可持续发展
一、问题的提出
1.绿色工业建筑概念
绿色工业建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染，为生产、科研和人员提供适用、健康安全和高效的使用空间，与自然和谐共生的工业建筑。
2. 绿色工业建筑评价标准
绿色工业建筑是基于可持续发展理念，在绿色工业建筑的理论和基本框架下，结合机械制造行业工业建筑的工艺需求、负荷特性、使用规律等自身特点，并考虑不同气候类型的影响，所实现的在建筑全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为工艺生产提供适用、高效的使用空间、为工作人员提供健康环境，与自然和谐共生的工业建筑。
3. 许昌烟草机械工厂概况
为适应新时期烟机工业健康稳定可持续发展，全面提升整体竞争力，许昌烟机结合自身实际、针对公司产品特点及目前总体局势，拟实施“易地技术改造项目”，打造“国际先进，国内一流”烟机制造企业。
4.工厂设计的目标
本项目总体规划遵从建设“资源节约型、环境友好型”社会的总体理念，落实以“四节一环保”为基础的绿色工业建筑要求，按照《绿色工业建筑评价导则》，对实现建设“三星级”绿色工业建筑的目标进行了系统规划和设计。
二、策略与措施
2.1选址区位优势
新工厂用地属于许昌新区范围内规划的中原电气谷工业用地，位于许昌市东北部，是许昌城市规划发展的重点区域。市政建设路网发达，公用动力配套设施完善，地理位置十分优越。场地地形规整，地势平坦，适宜装备制造业建设。
新工厂周围建有高速铁路客运站、郑许城际轻轨，规划的新郑机场异地航站楼是发展临空经济的重要组成，工业聚集区新开设有京珠高速出入口，未来客运、物流将十分便捷。
2.2采取有效的设计措施
◆措施一——可持续发展的建设场地
（1）建设场地不破坏当地文物、自然水系、绿地、基本农田和其他保护区。
（2）建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁，建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。
（3）不对周边建筑物带来光污染，不影响周围居住建筑的日照要求。联合工房等建筑物不使用镜面反射玻璃，建筑高度不影响周围建筑日照要求。
（4）场地环境噪声符合国家现行标准《城市区域环境噪声标准》GB3096的规定。
（5）合理采用屋顶绿化、垂直绿化等方式。
（6）自然裸露地、公共绿地、绿化、镂空铺地的面积大于室外地面面积的40%。
（7）工厂设计从总图布置上充分考虑工艺流程，尽量设计成联合工房以节约土地和缩短物料运输路线，同时工厂厂房之间及车间各跨尽量实现少跨越厂区道路运输。
（8）合理组织厂区内人流、物流交通，做到物流、人流、车流流线清晰，且互不干扰。
（9）通过对场地规划及景观方案的优化，减少土方工程量或土方进出运输量，场地规划实现土方平衡。
（10）广场、停车场采用透水地面，使厂区透水地面面积不小于场地总面积的35%。
◆措施二——节能与能源利用
（1） 围护结构热工性能指标符合国家批准或备案的公共建筑节能标准的规定。联合工房外墙采用复合外墙外保温体系，屋面植被系统、倒置式屋面保温系统，外窗采用双层断热铝合金型材外窗，并采用Low-E中空玻璃，外墙采用百叶遮阳系统、光导绿色采光系统、太阳能环境照明系统等措施。
（2）建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30％，建筑幕墙具有可开启部分或设有通风换气装置。
（3）建筑外窗的气密性不低于现行国家标准《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB 7107规定的4级要求。
（4）本项目新建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项分级计量，所有的用水包括自来水、冷却水、热水、蒸汽、压缩空气等均建立独立分级计量制度，其中自来水要建立三级水计量制度。配电系统按照明、工艺设备配电、空调设备配电分项加装电能计量表；照明按车间、办公辅房分项加装电能计量表；配电按车间、工段加装电能计量表。单台大与75kW功率的用电设备单独加装电能计量表。
（6）合理选择变压器及节能电气设备：选择高效低能耗变压器。力求变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器空载和负载损耗。合理设置无功功率补偿：在低压配电室装设补偿电容器，功率因数补偿到0.90（10kV侧），减少输电线路无功功率损耗。
（7）采用高光效光源、高效灯具及高效的灯具附件，使联合工房照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034规定的目标值。
（8）办公楼屋顶和部分车间设置太阳能接收板，采用光电互补供电方案，照明母线为直流220V，太阳能发电直接供给照明母线。
（9）采用地源热泵系统，提高制冷机能效比，达到节能目的。
（10）办公楼新风采用新风热回收技术，由排风预热（冷）新风，达到节能目的。
（11）空调厂房采用分层空调，与全室空调节能15～20%。
（12）空调厂房冷水系统采用8℃温差，采用小流量大温差节能技术。
◆措施三——节水与水资源利用
（1）严格执行《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）(2009年版)的规定，在给水管道的设计中采用倒流防止器等措施切实防止水源的二次污染，并按照经济流速合理设计管径，采用高效低耗的供水系统。排水体制采用雨污分流制，考虑在市政环保要求的污染物排放执行《污水综合排放标准》（GB 8978-1966）二级标准的基础上，建议采用污水处理和中水回用系统，厂区污废水处理率达到100%，做到项目内污废水零排放。
（2）设计合理采用优质给水管材、管件及阀门等，并通过水源的分级计量，在能源管理中心采用水平衡测试法检测项目水源的泄漏问题。保证项目水源的漏损率小于自身日用水量的2%。
（3）选用《当前国家鼓励发展的节水设备》目录中公布的设备、洁具等，结合本项目实际，所有卫生器具和配件均选用节水型，并能满足《节水型生活用水器具》CJ 164、《节水型产品技术条件与管理通则》GB/T 18870及当地节水部门的要求。
（4）建议采用中水回用系统供应厂区内卫生间便器冲水、绿化及道路浇洒用水，并补充水景设施用水，在中水的制备、储存、输配过程中，严格按照《污水再生利用工程设计规范》（GB 50335）及《建筑中水设计规范》（GB 50336-2002）的规定和要求，严禁与生活用水管道连接，系统的自来水补水管道采取防污染措施，并采取防止误接、误用、误饮措施，切实保证其卫生安全，不对人体健康和周围环境产生影响。
（5）绿化水源建议采用回用中水，厂区绿化采用微灌与渗灌相结合的方式，以节约用水。
（6）新工厂设计中水处理站，卫生间便器冲水、绿化、景观、道路洒水等采用中水。非传统水源替代率不小于全年总用水量的20%。
（7）工艺设备和公用设备的冷却水循环使用，循环利用率不小于98%。
◆措施四——節材与材料资源利用
（1）主要建筑材料（钢材、水泥、木材、砂石等）在施工现场所在地及周边800km范围内生产的种类占建筑材料总重量的50%以上。
（2）土建与装修工程一体化设计施工，不破坏和拆除已有的建筑构件及设施，避免重复装修。设计可以充分考虑与装修的配合，形成一体化设计。
（3）联合工房建筑造型要素简约，无大量装饰性构件。
（4）当联合工房废弃后，通过回收可用作再生資源的种类占该建筑所有建筑材料总类别的40%以上。
◆措施五—— 室外环境与污染物控制
（1）通过采取环保措施，使废气、废水排放，以及厂区内和厂界处噪声符合符合国家和当地地方标准。
（2）在分类收集和处理工业生产中产生的固体废物过程中采取了无二次污染的预防措施；废物的排放及处置符合国家和所在地区的排放标准和规定的要求。
◆措施六—— 室内环境与职业健康
（1）建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标按现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034的有关要求进行设计，车间等建筑照明功率密度值不大于现行国家标准《建筑照明设计标准》规定值。建筑内均选用反射罩具有较高反射比的高效率灯具，优先选用开启式直接照明灯具。高大空间的生产车间采用高效节能的金属卤化物灯和LED节能灯作为光源；车间生活间主要采用高效反射荧光灯具和LED节能灯。
（2）建筑平面布局和空间功能安排合理，减少相邻空间的噪声干扰，以及外界噪声对室内的影响。联合工房将制冷站、空压站、风机房等噪声大的房间尽量集中、隐僻布置，减少与非噪声空间的接触面积。
（3）通过采取防结露措施，使联合工房建筑围护结构内部和位于室内的围护结构表面无结露、发霉现象。
◆措施七——运行管理
（1）分类收集和处理废弃物，且在收集和处理过程中无二次污染。通过采取处置和利用措施，预计固体废弃物不会对厂区和城市环境造成不良影响。
（2）设置能源管理系统，对水、电、燃料、冷热量等能耗实行计量考核。
（3）沿厂区主干道设置地下管廊，便于管道的维修、改造和更换。
三、结论
通过许昌烟草机械工厂项目的工厂设计,对绿色工业建筑有了全新的认识,绿色工业建筑不是花园式工厂,也不是高科技,不代表高投入。而是倡导投入更少,更贴近自然,无损于环境,可持续发展。绿色建筑是一个实在的、科学的系统工程。
参考文献：
[1]《绿色工业建筑评价导则》 住房和城乡建设部印发 2010.08.
[2]《城市区域环境噪声标准》GB3096.
[3]《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB 7107.
[4]《建筑照明设计标准》GB 50034.
[5]《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》财政部 财建〔2009〕129号）.
[6]《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）(2009年版).
[7]《污水综合排放标准》（GB 8978-1966）.
[8]《污水再生利用工程设计规范》（GB 50335）.
[9]《建筑中水设计规范》（GB 50336-2002）.
作者简介：
刘军伟（1977.06），河南开封人，男, 大学本科，工程师，总图设计，机械工业第六设计研究院第一工程所。