工业建筑设计中的节能措施

工业建筑设计中的节能措施

发表时间：2016-03-17T15:16:27.367Z 来源：《基层建设》2015年22期供稿作者：李晓宏[导读] 南京市政设计研究院有限责任公司目前工业建筑的节能设计大多是参照《公共建筑节能设计标准》的要求来进行节能设计及计算。

李晓宏

南京市政设计研究院有限责任公司江苏南京 210008 摘要：人口快速增长及全球性的能源危机日益突出，节约能源及保护环境已成为当前我们寻求可持续发展的首要任务，环保要求节能，节能促进环保。目前在全世界范围内，建筑耗能约占能源消耗总量的三分之一，由此可见，对于环保节能，建筑节能方面的设计与实施也是不容忽视的重要组成部分。本文主要就工业建筑设计中一些节能方面的问题进行分析与探讨。

关键词：工业建筑；建筑设计；建筑节能

一、工业建筑节能的现状

建筑分为工业建筑和民用建筑，在建筑节能方面，随着《公共建筑节能设计标准》、《居住建筑节能设计标准》、《绿色建筑设计标准》等规范标准的制定与实施，民用建筑节能由于有据可依，社会关注度也较高，绝大部分地区的实施情况良好。然而与民用建筑节能相比，工业建筑的节能则关注度较低。虽然个别行业也制定了一些适用于本行业的节能设计标准，比如《医药工业企业合理用能设计导则》、《机械行业节能设计标准》、《水泥工厂节能设计规范》等。但是这些行业节能设计标准大多只是对特定工程的节能设计提出了某些定性方面的要求，还没有像《公共建筑节能设计标准》那样有定量的约束，实际操作性和执行力都较弱。而且这些行业标准往往注重的只是本行业相关工艺上的节能，并未能考虑到建筑节能在整体节能中所起到的作用。

目前工业建筑的节能设计大多是参照《公共建筑节能设计标准》的要求来进行节能设计及计算。而实际情况是，与民用建筑相比，为适应产品向高、精、尖方向发展的要求，新型工业厂房对其内部环境工况的要求更为严格，另外，根据近年来的一项调查发现，我国每年在工业建筑和民用建筑的投资比例中，工业建筑与民用建筑之比约为53：47，工业建筑投资的比例甚至大于民用建筑投资的比例。所以，在建筑节能领域，加强工业建筑节能课题的理论研究，推进工业建筑节能设计是具有现实意义的。

二、工业建筑节能的应对措施

在国家还没有出台统一的工业建筑节能标准之前，工业建筑的节能设计可以从以下几个方面着手，以优化工业建筑节能的设计。

1、建筑节能标准的取用

?确定工业建筑节能设计标准时，可先按建筑所在区域做气候分区，气候分区可按《公共建筑节能设计标准》分为北方的严寒地区和寒冷地区、中部的夏热冬冷地区和南部的夏热冬暖地区。

?工业厂房（仓库）等工业属性的建筑，即使在无强制性的节能要求的情况下，也宜按实际有无采暖、空调要求分类。

?有采暖或空调要求的工业建筑目前暂时可参照执行《公共建筑节能设计标准》中有关热工设计的要求，含体形系数、屋面传热系数、外墙的传热系数、外门窗的传热系数及夏季综合遮阳系数等限值等。但是工业建筑的节能目的是以满足生产工艺而设定的室内环境，不像民用建筑是以满足人的活动而设定的室内环境，让工业建筑完全套用民用建筑相关标准不是很适宜的，所以在确定以上限值时只能参照而不是完全套用。

④无采暖、空调的工业建筑（或部位）包括生产中产生余热的铸锻造车间、热处理车间等需满足一般建筑热工要求。

⑤厂区的倒班宿舍、职工住宅等居住性建筑属于民用建筑，可直接按国家或地方的《居住建筑节能设计标准》执行。

⑥厂区的办公楼、科研楼、理化计量楼、食堂等公共建筑，无论单独修建或与厂房毗邻，其本身还是公共性质的民用建筑，直接按国家或地方的《公共建筑节能设计标准》执行即可。

三、工业建筑节能的具体实施

1、建筑的总体布局

工业建筑设计首先要满足生产工艺的要求，在工业建筑的布局以及确定室内环境等方面，建筑设计人员相对可调整的余地较少。但工业建筑设计需要工艺、建筑、结构、水、电、暖通、动力等各专业相互配合、共同完成。不同专业对建筑的空间及环境都有各自的具体要求，建筑师若能在方案之初对各专业的要求做充分了解，对建筑的总体布局、厂房的布置和室内环境条件统筹考虑，优化方案，即可最大限度地达到工业建筑节能的效果，这正是整个工业建筑节能设计的初始关键所在。

2、建筑的总平面布置

建筑总平面布置宜充分利用夏季自然通风以降低建筑物的热量，以及合理避让冬季主导风向和利用冬季日照以尽可能地提高人的舒适度，缩短空调使用时间和提高空调使用能效，是较为经济、高效的有效节能措施。

3、建筑的体形系数

建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其包围的建筑空间体积之比。建筑简单规整，体型系数就小，可以减小建筑外界面的热工损耗。尤其是在严寒地区和寒冷地区，板式建筑可比点式建筑节能能提高约10%～14%，体形系数每增加0.01，能耗就会增加约2.5%。对工业建筑来说，控制体形系数的最佳方法是采用联合厂房，也就是将不同的生产车间包括其辅助用房组合在一起，形成一个建筑整体。联合厂房不仅工艺布置紧凑，缩短运输和管线距离，还能改良建筑的体型系数，减少外围护墙，降低能耗。

4、建筑的围护结构和保温隔热措施

（1）墙体节能。工业建筑外墙（包括不同温区之间的隔墙，下同）的热损耗是整个建筑耗能的大户，因此，工业建筑外墙的保温隔热设计得当可以起到很好的节能效果。常用的工业建筑外墙保温形式有如表 1 所示的三种，具体采用何种类型的外墙保温，应根据外墙的类型、节能标准选择，同时要确定保温材料的厚度。

（2）屋面节能。工业建筑多是单层工业厂房（仓库），就单层工业厂房而言，屋面面积通常都接近甚至超过其墙体面积。因此，屋面是工业建筑热工设计中极重要的围护结构之一。屋面保温材料的选用应注意两点：一是不宜采用密度过大、导热系数过高的保温材料，以免加大屋面自重（特别是屋面自重很轻的轻钢屋面）；二是防水层以上的保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防保温层吸水而降低保温效果。工业建筑的屋面隔热还常采用浅色饰面来反射太阳辐射热，在彩钢屋面上采用非常简单有效。（3）门窗节能。建筑外门窗是冬季冷风入侵、夏季阳光辐射的主要通道。要弥补这一薄弱环节，可采用以下措施：①减少开窗面积，在满足采光、通风要求的前提下尽可能少开窗以降低窗墙比，尤其是在西、东面效果更显著；②提高门窗的热工性能，采用中空玻璃或双层窗，选用导热系数小的门窗框如塑钢门窗代替钢门窗；③增强门窗的气密性，采用新型的密封性能好的门窗材料。④其它，夏热冬冷地区和夏热冬暖地区可设窗帘、遮阳板，严寒地区和寒冷地区可加设防风门斗。（4）自然通风。夏热冬冷地区和夏热冬暖地区建筑的自然通风比提高围护结构的传热系数更影响节能效果。良好的自然通风，不仅能改善室内舒适度，还可减少空调运行，降低建筑耗能。工业建筑改善自然通风的常用方法是在屋面设置通风屋脊、天窗、通风帽等出风口，同时在墙面设置通风窗、百页窗、通风口等进风口。出风口应尽可能设置在高处（屋脊或其附近）及热源上方，相反，进风口应尽可能设置在低处（地面附近），以利于空气的对流。

结束语

当前国内经济发展迅速，工业建筑项目的规模及投资也在迅速增加，相应的能源消耗也更加惊人。我们一定要认识到工业建筑节能在我国全领域节能减排中的作用和比例。如何将国外先进的节能技术、新型的节能材料结合我国具体国情加以发挥创造地应用，上述项目实践内容只是一次局部的摸索。也更希望我国的工业建筑节能设计规范能早日完善，让工业建筑节能也能早日做到有据可依、有施可行。参考文献：

[1] 王宇泽.工业建筑节能设计实践 [J].工业建筑，2011（10）.

[2] 闫海仙.工业建筑节能研究 [D].太原理工大学，2012（05）.