工业建筑节能设计方法与节能措施

郑克斌

启迪设计集团股份有限公司南京分公司  210000

摘要：随着我国冶金工业的快速发展和企业规模的不断扩大，厂区建筑改造和新建项目不断增多，在绿色发展理念的推动下，更多地关注建筑与人的关系、建筑与环境的关系、建筑与生态的关系成为其建筑设计的核心内容。工业建筑种类繁多，有人员操作密集型，也有以机械化生产为主的工业厂房；就室内环境而言，有对室内环境温度、湿度有要求的精密实验厂房及空间开敞的高大空间厂房建筑，也有设备散热量大，需要考虑通风的工业建筑，还有对室内采暖有要求的工业建筑。在设计时应兼顾节能和厂区实际两方面。工业建筑节能设计主要有两个难点，一是工业建筑不仅需考虑常规设计因素，还要考虑减排、工业企业卫生标准、环保、绿色、可持续发展、可再生能源利用、节地、节水、节材及气候异常影响等；二是无法明确节能设计能否达到节能目标。本文主要对工业建筑节能设计方法与节能措施进行论述，详情如下。

关键词：工业建筑；节能设计；方法；措施

引言

在“十三五”规划中，国家能源部以及建设部提出了节能减排的整体规划方案，要求在行业建设与发展过程中重视能源紧缺问题，在设计理念以及建筑技术方面实现绿色环保节能，且投入运营后应符合相关能耗标准。但在工业建筑中，节能设计理念的整体应用范围仍然有限，多数项目为节约成本而忽视了节能减排设计。

1绿色建筑设计理念

绿色建筑单从字面意义来说，就是在建设过程中对绿色植物的应用。大家都知道，绿色植物对人类的生活有很大的帮助，不但可以净化空气，还可以吸收空气中的有害物质，而且绿色植物还可以有效的吸收空气中的灰尘。这几年来，雾霾已经严重威胁到了人们的身体健康，而绿色植物对于雾霾也有很好的控制作用。另外，绿色植物还可以创造“冬暖夏凉”的居住环境，为人们的日常生活提供了极大的舒适度。当然绿色植物的应用只是绿色建筑的一个方面，绿色建筑可以更全面的理解为：在全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间，实现人与自然和谐共生的高质量建筑。绿色建筑的根本要求是在建设过程中不会对周围环境造成任何的污染，并以环保为先决条件，坚持可持续发展的理念，尽可能地降低工程对周围的水资源、大气等自然环境的影响。而在最近几年，随着我国的生产水平的不断提高，越来越多的环保建材被研发出来。在施工过程中，应结合当地的具体情况，在不损害当地自然环境的基础上，充分利用现有的资源，实现绿色建筑的目标。近年来，我国许多地方水资源匮乏，为实现可持续发展，减轻居民用水问题，必须充分利用水资源，实现污水的合理循环使用，以达到节约用水的目的。同时，我国很多地方的住房价格都在持续攀升，呈现出“地比金贵”的局面，土地资源的价格也在持续上升。所以，在建筑设计中，如何通过绿色建筑设计理念进行合理的土地空间规划，是设计人员必须要认真思考的问题。

2工业建筑节能设计方法与节能措施

2.1建筑外围护体系节能设计

建筑外围护体系具有承担荷载、遮挡风雨、采光通风等作用，直接关系到建筑的能源消耗情况。通过对我国建筑进行调查可以发现，在所有建筑外围护体系当中，外墙所消耗的能源最高，在建筑总能耗的50%左右，所以说，对绿色建筑设计时，应对外墙产生更高的重视程度，通过对外墙的绿色设计，降低建筑能耗量，达到节能环保的目的。在我国，建筑外墙设计时，通常选择单一的材料，如空心砖等，相对以往的实心砖来说，空心砖质量更轻，且导热性更好，但随着社会的发展，社会各界对建筑节能降耗提出了更高要求，空心砖已无法满足这一要求。设计人员应转变理念，采用复合墙体设立方案，即在空心砖外墙的基础上，加装相应的保温材料，以进一步提升外墙的导热性，防止热量流出，从而减少建筑的能耗量。与此同时，对于该墙体结构来说，要在确保墙体承载力符合规定标准的基础上，显著提升外墙的保温能力，尤其是在外界温度变化较大的情况下。

2.2工业建筑节能与智能化设计

工业建筑节能设计应根据当地的气候条件，在保证室内环境参数的条件下，改善围护结构保温隔热性能，提高建筑设备及系统的能源利用效率，利用可再生能源，降低建筑暖通空、给水排水及电气系统的能耗。因此，工业建筑设计时，不仅要注重外墙与室内空间的设计，还要加强对节能与智能化方面的设计，只有这样，才会真正达到绿色工业建筑的标准。其中，在节能设计方面，主要是在材料选择方面，保证工业建筑质量符合标准，选择对环境破坏较小的可再生资源或清洁能源，防止工程对环境造成较大破坏。在智能化设计方面，应加强对物联网技术的应用，如智能化管控，准确掌握办公室用电设备的应用情况，可远程控制用电设备关闭；一键情景模式，开展会议之前，可对会议的温湿度进行调整，准备会议所需的材料等，为会议的开展打下良好基础；物联数据可视化，通过对办公区域信息的采集，绘制出温度、能耗等图标，使管理人员能够准确了解建筑能耗情况，有利于建筑能耗的控制等。

2.3工业建筑暖通节能设计

由于工业建筑中的空调负荷较同等体量的民用建筑大，且工艺生产为长时间生产，一天24h不间断运行，因而大多数在考虑到空调系统的运行费用时，会多数考虑采用效率高的制冷机组，如水冷式冷水机组，因而在暖通系统中就会不可避免的存在冷却塔配置。对于很多存在工艺冷却负荷的工厂而言，在冬季还需要进行工艺冷却，此时如果采用冷却塔来提供冷却水，则可不开启冷冻机而实现免费冷却，是节能的一大举措。而在投资上，也仅仅是会増加一组板式换热器及对应的循环水泵，所花费的成本较低，投资回收期较短，尤其是当工艺需求的冷负荷较大时，节能的回报更高。有很多关于冷却免费供冷方面的研究证实此系统能应用在很多不同地区，不同场所。当然，冷却塔免费供冷也不一定完全免费，毕竟存在循环水泵的耗电量，但是相比不开启冷机节省的电量而言，显然水泵及冷却塔风机的耗电量要小很多，因而总的运行成本得到极大的降低。

2.4太阳能装置设计

众所周知，太阳能是大自然赐予人类的礼物，是无穷无尽的清洁能源。在建筑的合理位置设置太阳能装置，可以从根本上提高太阳能的利用效率。为有效提高太阳能资源的利用效率，达到建筑节能和环境保护的目的，可根据项目所在地的光照条件，科学地选取合适的太阳能板安装角度。

结语

经济的高速发展，使得工业建筑设施的投入在飞速增长的同时，工业能源消耗量也在急剧增加。在这样的情况下，节能设计人员应根据项目所在热工分区的传热系数要求、项目属性及当地材料便捷性的因素进行墙体、屋面、门窗等热工性能设计，设计出自然优美、经济环保的工业建筑，使我国在工业建筑节能这一领域取得显著突破。

参考文献

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