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【摘 要】 随着我国节能技术的推广和应用,工业建筑中绿色节能技术的使用大大提高了工业建筑的环保性能,对于可持续发展战略具有积极促进作用。
【关键词】 绿色;节能;工业建筑;应用
一、前言
在城市更新产业布局调整城市功能的改造中,很多工厂迁出,工业建筑大量闲置。通过绿色节能建筑在工业建筑的应用大大提高了能源的使用率,满足建筑节能的要求。
二、绿色节能技术在工业建筑中的应用原则
绿色工业建筑在具体的设计过程里面,以各个构成要素为参考,将相应该的设计原则以及设计目标进行确定。同绿色建筑设计体系里面,对设计原则进行的分析以及把握有着重要的实践性意义。将以生态要素为主要对象,对绿色设计的原则进行简要的阐述。
1、整体以及环境优化的原则
建筑应该要作为一个开放的体系跟其环境构成一个完整的有机系统,同时还需要追去最佳的环境效益。建筑要做到能体现出对自然环境以及社会生态环境的草重,而这些可以主要表示为保护历史人文景观、保持当地的文脉,地势的利用等等;同时对强建筑对当地材料、技术的应用,减少环境污染,加强绿化,通过独特的美学艺术让建筑的时代精神进行体现。
2、简单高效发展的原则
作为绿色工业建筑必须要做到对能源节省的体现,并尽可能地时可再生能源进行利用,如风能、太阳能等,在设计上尽量加大智能化,对现代电子通讯以及信息技术充分利用,要具有预见性地对建筑与社会发展的互动关系进行研究,做到对近期规划以及长远规划的相结合,为扩建以及建造留有余地。
3、健康舒适的原则
作为绿色工业建筑要做到确保建筑的适用性,能体现对生产者也就是人的关心,增强生产者跟自然环境之间的沟通,让人们在舒适、健康以及充满活力的建筑里面工作以及生活。
三、绿色节能技术在工业建筑的应用
1、减少建筑耗能,提高能源利用效率
据一项调查表明,我国近年完成的建筑工程投资额中,工业建筑与民用建筑之比约为53%:47%。因此,提高工业建筑设计的节能意识,降低工业建筑耗能,探讨工业建筑节能的有效方法,已经是越来越迫切需要深入研究和解決的问题。工业建筑与民用建筑相比体量大,在基建投资紧张的情况下,工业建筑外围护结构的热工性能通常低于民用建筑。实际上,这项节约措施使厂房在日后多年的使用中,浪费了大量宝贵的不可再生的资源。虽节省了一次性投资,却加大了常年的使用能耗,综合比较是不经济的。
建筑物的外围护结构直接和外界接触,是室内热量向外散失的主要途径。在建筑围护结构传热、耗热量所占份额中,屋顶约占7%~8%,外墙约占23%~34%,门窗约占23%~25%。因此,建筑师在进行建筑平面、立面设计时,需将节能的理念贯穿其中,使门窗数量、位置、大小、外墙厚度与立面造型有机地结合,在满足生产工艺的外部环境需求时,又减少能耗。进行围护结构设计时采用高效保温隔热外墙及屋面体系降低其耗热量,现代技术的进步已经为轻质、高强、高效的复合保温围护体系提供了多种解决方案;其次是门窗洞口等围护结构的薄弱部位,选用高效门窗、幕墙系统及高性能的玻璃,通过设置门斗、热风幕等技术手段可以有效的改善建筑门窗的保温性能。设计时努力提高室内环境的热稳定性,综合使用各种技术手段有效地解决建筑被动散热和吸热的问题,减少对设备的依赖,降低建筑能耗。
由于采暖和空调耗能在建筑消耗能源中所占比例相当大,降低这一部分能源消耗尤为重要。对于高大厂房建筑在适合厂房构造和工艺要求情况下,选择适用、节能的散热设备,会大大减少冬季厂房内热量的损失。传统的蒸汽采暖、热水采暖需对整个厂房进行整体采暖,不适合厂房内现场生产人员流动性强的特点,不仅采暖效果差,而且能源浪费严重。因此,厂房的采暖形式和散热设备可根据具体情况予以区别对待。如采取辐射采暖直接照射采暖对象,使热波直接作用到墙面、地面、人体和物体、室内家具,温度均匀。对于厂房内不要求全面采暖的地方,只需要对局部工作人员经常停留位置进行局部采暖,可局部设置暖风机或空气调节等方式。
工业建筑内许多设备产生的热量是很大的,许多厂房可按照工艺特性将余热回收利用。例如厂房工艺系统产生的蒸汽,在利用所产生的凝结水的同时,可增设热交换装置以交换出采暖的热水温度。也可以回收利用二次蒸汽,直接接入汽水热交换器或散热器,供水加热或采暖用。
2、积极使用可再生能源
建筑因地制宜利用可再生能源,实现一定程度上的能源自给自足,最大限度地减少从外部获取能源。可再生能源主要指太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、海洋能和氢能等非化石能源。把可再生能源应用到建筑节能中,既减少了一次能源的消耗,又降低了对环境的破坏作用,是解决建筑能源问题的重要抉择。
建筑领域应用较为广泛的主要有太阳能、风能和地热能。太阳能的利用方式分为主动式和被动式两种,主动式利用方式是把太阳能转化为传统的能源形式如电能、热能等加以利用;被动式利用方式则是在设计时,从传热学的原理出发,利用房屋自身的构造收集、存储太阳能,保持一定时间内的热稳定,可以满足冬季采暖、夏季隔热、自然通风和调节室内空气的作用。风能的利用除了加强建筑的自然通风,还可以考虑风力发电。地源热泵技术则是利用大地浅层地能为冷热源,通过换热设备供建筑采暖和制备热水,夏季反过来建筑向土地(或水)排放热量,从而大幅度节约能源,并减少CO2和有毒气体的排放,无噪音、不污染地下水,运行费用低。
在工业建筑中应用可再生能源目前还处于试验、探索阶段,这是由工业建筑能源需求的特点造成的,工业建筑往往需要种类繁多、数量巨大而且在生产期间必须是连续供给的能源。因此,可再生能源暂时还只能充当工业建筑的辅助能源,可再生能源大规模应用于工业建筑领域还有诸多的经济、技术问题需要解决。尽管如此,近年来随着技术的不断进步,可再生能源在工业建筑中的应用也在不断的发展。
四、绿色节能技术在工业建筑的应用实例
远洋艺术中心是北京市第一座公益性现代艺术展览和演出的场地,也是北京第一座由旧工业厂房改建的现代艺术馆。艺术中心的投资者将一座原建于1986年的紧靠东四环的旧纺纱厂改造成一个能够展演多种现代艺术的全新空间。由于纺织行业特殊的承重和通风需要,新建厂房全部采用钢筋混凝土现浇的柱网结构,密肋楼板,以及大跨度钢筋桁架屋顶。由于城市规划的需要,又拆除了其中的三跨,即近一半的面积。留存的厂房空间由建筑师张永和先生重新加以设计,在保留原有开敞风格的基础上,增加了采光、通风、水景、植被等自然元素,重视环境的生态型并强化了原有空间与参与者心灵之间的联系。生长于北京四合院、旅居海外的张永和在设计中融合了中国古典文化的含蓄和西方现代主义的简约,以开间为单元都以相同的方式处理,显示了原厂房的工业设计美感。在厂房的北侧,将建筑内部的空间秩序延伸出去,形成一个不同元素平行组织的庭院,从建筑外墙依次往北分别为水面、广场砖硬铺、草坪、卵石硬铺、沙石干铺、植草砖等,形成有序的生态环境小循环。
五、结束语
综上所述,绿色节能技术的应用促进了工业建筑与环境和自然的有机融合,提高了经济效益、环境效益和生态效益,该项技术具有广阔的发展空间。
参考文献:
[1]胡南.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].中外建筑,2010,23(8).:45
[2]马维娜,梅洪元,俞天琦.我国绿色建筑技术现状与发展策略[J].建筑技术,2010,30(7).:50
[3]李明其,谈绿色节能技术在工业建筑中的应用与发展[J]建筑施工,2013,30(12):60
【关键词】 绿色;节能;工业建筑;应用
一、前言
在城市更新产业布局调整城市功能的改造中,很多工厂迁出,工业建筑大量闲置。通过绿色节能建筑在工业建筑的应用大大提高了能源的使用率,满足建筑节能的要求。
二、绿色节能技术在工业建筑中的应用原则
绿色工业建筑在具体的设计过程里面,以各个构成要素为参考,将相应该的设计原则以及设计目标进行确定。同绿色建筑设计体系里面,对设计原则进行的分析以及把握有着重要的实践性意义。将以生态要素为主要对象,对绿色设计的原则进行简要的阐述。
1、整体以及环境优化的原则
建筑应该要作为一个开放的体系跟其环境构成一个完整的有机系统,同时还需要追去最佳的环境效益。建筑要做到能体现出对自然环境以及社会生态环境的草重,而这些可以主要表示为保护历史人文景观、保持当地的文脉,地势的利用等等;同时对强建筑对当地材料、技术的应用,减少环境污染,加强绿化,通过独特的美学艺术让建筑的时代精神进行体现。
2、简单高效发展的原则
作为绿色工业建筑必须要做到对能源节省的体现,并尽可能地时可再生能源进行利用,如风能、太阳能等,在设计上尽量加大智能化,对现代电子通讯以及信息技术充分利用,要具有预见性地对建筑与社会发展的互动关系进行研究,做到对近期规划以及长远规划的相结合,为扩建以及建造留有余地。
3、健康舒适的原则
作为绿色工业建筑要做到确保建筑的适用性,能体现对生产者也就是人的关心,增强生产者跟自然环境之间的沟通,让人们在舒适、健康以及充满活力的建筑里面工作以及生活。
三、绿色节能技术在工业建筑的应用
1、减少建筑耗能,提高能源利用效率
据一项调查表明,我国近年完成的建筑工程投资额中,工业建筑与民用建筑之比约为53%:47%。因此,提高工业建筑设计的节能意识,降低工业建筑耗能,探讨工业建筑节能的有效方法,已经是越来越迫切需要深入研究和解決的问题。工业建筑与民用建筑相比体量大,在基建投资紧张的情况下,工业建筑外围护结构的热工性能通常低于民用建筑。实际上,这项节约措施使厂房在日后多年的使用中,浪费了大量宝贵的不可再生的资源。虽节省了一次性投资,却加大了常年的使用能耗,综合比较是不经济的。
建筑物的外围护结构直接和外界接触,是室内热量向外散失的主要途径。在建筑围护结构传热、耗热量所占份额中,屋顶约占7%~8%,外墙约占23%~34%,门窗约占23%~25%。因此,建筑师在进行建筑平面、立面设计时,需将节能的理念贯穿其中,使门窗数量、位置、大小、外墙厚度与立面造型有机地结合,在满足生产工艺的外部环境需求时,又减少能耗。进行围护结构设计时采用高效保温隔热外墙及屋面体系降低其耗热量,现代技术的进步已经为轻质、高强、高效的复合保温围护体系提供了多种解决方案;其次是门窗洞口等围护结构的薄弱部位,选用高效门窗、幕墙系统及高性能的玻璃,通过设置门斗、热风幕等技术手段可以有效的改善建筑门窗的保温性能。设计时努力提高室内环境的热稳定性,综合使用各种技术手段有效地解决建筑被动散热和吸热的问题,减少对设备的依赖,降低建筑能耗。
由于采暖和空调耗能在建筑消耗能源中所占比例相当大,降低这一部分能源消耗尤为重要。对于高大厂房建筑在适合厂房构造和工艺要求情况下,选择适用、节能的散热设备,会大大减少冬季厂房内热量的损失。传统的蒸汽采暖、热水采暖需对整个厂房进行整体采暖,不适合厂房内现场生产人员流动性强的特点,不仅采暖效果差,而且能源浪费严重。因此,厂房的采暖形式和散热设备可根据具体情况予以区别对待。如采取辐射采暖直接照射采暖对象,使热波直接作用到墙面、地面、人体和物体、室内家具,温度均匀。对于厂房内不要求全面采暖的地方,只需要对局部工作人员经常停留位置进行局部采暖,可局部设置暖风机或空气调节等方式。
工业建筑内许多设备产生的热量是很大的,许多厂房可按照工艺特性将余热回收利用。例如厂房工艺系统产生的蒸汽,在利用所产生的凝结水的同时,可增设热交换装置以交换出采暖的热水温度。也可以回收利用二次蒸汽,直接接入汽水热交换器或散热器,供水加热或采暖用。
2、积极使用可再生能源
建筑因地制宜利用可再生能源,实现一定程度上的能源自给自足,最大限度地减少从外部获取能源。可再生能源主要指太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、海洋能和氢能等非化石能源。把可再生能源应用到建筑节能中,既减少了一次能源的消耗,又降低了对环境的破坏作用,是解决建筑能源问题的重要抉择。
建筑领域应用较为广泛的主要有太阳能、风能和地热能。太阳能的利用方式分为主动式和被动式两种,主动式利用方式是把太阳能转化为传统的能源形式如电能、热能等加以利用;被动式利用方式则是在设计时,从传热学的原理出发,利用房屋自身的构造收集、存储太阳能,保持一定时间内的热稳定,可以满足冬季采暖、夏季隔热、自然通风和调节室内空气的作用。风能的利用除了加强建筑的自然通风,还可以考虑风力发电。地源热泵技术则是利用大地浅层地能为冷热源,通过换热设备供建筑采暖和制备热水,夏季反过来建筑向土地(或水)排放热量,从而大幅度节约能源,并减少CO2和有毒气体的排放,无噪音、不污染地下水,运行费用低。
在工业建筑中应用可再生能源目前还处于试验、探索阶段,这是由工业建筑能源需求的特点造成的,工业建筑往往需要种类繁多、数量巨大而且在生产期间必须是连续供给的能源。因此,可再生能源暂时还只能充当工业建筑的辅助能源,可再生能源大规模应用于工业建筑领域还有诸多的经济、技术问题需要解决。尽管如此,近年来随着技术的不断进步,可再生能源在工业建筑中的应用也在不断的发展。
四、绿色节能技术在工业建筑的应用实例
远洋艺术中心是北京市第一座公益性现代艺术展览和演出的场地,也是北京第一座由旧工业厂房改建的现代艺术馆。艺术中心的投资者将一座原建于1986年的紧靠东四环的旧纺纱厂改造成一个能够展演多种现代艺术的全新空间。由于纺织行业特殊的承重和通风需要,新建厂房全部采用钢筋混凝土现浇的柱网结构,密肋楼板,以及大跨度钢筋桁架屋顶。由于城市规划的需要,又拆除了其中的三跨,即近一半的面积。留存的厂房空间由建筑师张永和先生重新加以设计,在保留原有开敞风格的基础上,增加了采光、通风、水景、植被等自然元素,重视环境的生态型并强化了原有空间与参与者心灵之间的联系。生长于北京四合院、旅居海外的张永和在设计中融合了中国古典文化的含蓄和西方现代主义的简约,以开间为单元都以相同的方式处理,显示了原厂房的工业设计美感。在厂房的北侧,将建筑内部的空间秩序延伸出去,形成一个不同元素平行组织的庭院,从建筑外墙依次往北分别为水面、广场砖硬铺、草坪、卵石硬铺、沙石干铺、植草砖等,形成有序的生态环境小循环。
五、结束语
综上所述,绿色节能技术的应用促进了工业建筑与环境和自然的有机融合,提高了经济效益、环境效益和生态效益,该项技术具有广阔的发展空间。
参考文献:
[1]胡南.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].中外建筑,2010,23(8).:45
[2]马维娜,梅洪元,俞天琦.我国绿色建筑技术现状与发展策略[J].建筑技术,2010,30(7).:50
[3]李明其,谈绿色节能技术在工业建筑中的应用与发展[J]建筑施工,2013,30(12):60