工业建筑节能设计要点分析

工业建筑节能设计要点分析

魏宝强

深圳市骏博建筑设计有限公司 广东省深圳市 518000

摘要：在工业建筑中，节能设计成为发展绿色建筑的重要工作。节能设计核心为建筑能量的科学化利用，降低建筑能耗，实现建筑经济与节能理念的深度融合，促进国家可持续发展理念的落实，提高绿色建筑在总建筑群中的比例，实现社会与节能共同发展。

关键词：工业建筑；节能设计；要点

现代工业建筑设计的实质，就是利用建筑语汇进行工业化价值取向的表述。而工业建筑作为能量损耗较大的场所，在推动工业生产发展的同时，也对自然环境中资源可持续利用造成了较大的威胁。基于此，应用绿色节能设计理念，将资源、能源的消耗量降低至最低水平，通过节能延长建筑寿命，减少建筑使用成本，保证工业建筑周围环境的生态平衡。

1工业建筑节能设计现状

18世纪后期工业建筑兴起，主要代指工业厂房等构建物，如今的工业建筑主要指人们从事生产活动及存储的建筑物。为满足各类生产工艺要求，工业建筑内需具有宽阔的空间面积，建筑构造复杂且技术要求较高，在日常生产活动中会产生较大能源损耗，因此工业建筑的节能设计尤为关键。

在当前工业建筑体中，对节能设计有所忽视，主要存在以下问题：(1)忽视工业建筑各节能设计要点，造成较大的能耗；(2)在国外进行既有建筑节能改造通常运用建筑分类与统计数据的方式，将同类型建筑进行相互能耗数据比对，通过节能设计方式与减碳降耗预测实现最优化建筑节能，但在我国现阶段节能设计中，对减碳降耗预测等信息数据有所缺乏；(3)随着节能环保材料的研发与投入使用，节能材料已进入建筑市场，但在工业建筑中并未得到全面应用，导致节能环保效果不佳；(4)在节能设计过程中，政府、能源管理公司、建筑产业及业主等并未形成统一整体，阻碍了工业建筑节能化发展。

2工业建筑绿色节能设计理念的应用

2.1热工节能设计

首先，在屋顶节能设计过程中，工业建筑设计人员可选择导热系数为1.510W/（m2·K）、蓄热系数为15.36W/（m2·K）的碎石、卵石混凝土（40.0mm）作为基底层。在此基础上，设置一层40.0mm厚的挤塑聚苯板，其导热系数为0.030W/（m2·K），蓄热系数为0.32W/（m2·K）。在一层防水层设置后，进行一层40.0mm水泥砂浆层、120.0mm厚钢筋混凝土、20.0mm厚石灰水泥砂浆层的设置。其导热系数分别为0.930W/（m2·K）、1.740W/（m2·K）、0.870W/（m2·K），蓄热系数为11.37W/（m2·K）、17.20W/（m2·K）、10.75W/（m2·K）。通过对各层总热阻值、热惰性指标进行计算，得出结果分别为1.27(m2·K）/W、2.76(m2·K）/W，屋顶传热系数为0.70W/（m2·K），太阳辐射吸收系数为0.70。

其次，在外墙节能设计过程中，工业建筑设计人员可采用先进的倒置式保温隔热系统，在结构层上、绝热材料下进行玻璃面板设置。在发挥玻璃面板隔气作用的同时，充分利用绝热材料保护性能，避免室外空气温度剧烈波动、紫外线辐射对防水材料的不利影响，降低冬天保温层以下结露、夏季防水层起鼓现象发生概率。外墙主体构造分别为一层20.0mm厚水泥砂浆+一层30.0mm厚玻璃面板+一层200.0mmB05级加气混凝土砌块+一层20.0mm，其传热系数计算结果为0.63W/（m2·K）。

再次，在含透光幕墙外窗设计过程中，工业建筑设计人员可选择绿色环保产品——断热铝合金普通中空玻璃窗6+12A+6，实现50%节能。上述新技术材料的应用，可形成独特密封结构，最大限度减少开启面积，具有良好的保温性、隔声性及雨水渗透、气体渗透性。东、南、西、北4个立面所用断热铝合金普通中空玻璃窗6+12A+6面积分别为76.92m2、830.61m2、40.74m2、692.61m2。总窗墙比（包括透光幕墙）均为0.20，传热系数均为3.30W/（m2·K）。

最后，在框架柱构造设计过程中，工业建筑设计人员可借鉴外墙绿色节能设计经验。在一层20.0mm厚水泥砂浆设计的基础上，进行一层30.0mm玻璃面板、一层200.0mm钢筋混凝土、一层20.0mm石灰水泥砂浆的合理设置，最终得出框架柱结构传热系数为1.15W/（m2·K）。同理，可进行框架梁、过梁的绿色节能设计。而在墙内楼板构造设计过程中，可在一层20.0mm水泥砂浆、一层100.0mm钢筋混凝土设计的基础上，设置一层20.0mm玻璃面板，最终得出墙内楼板传热系数为1.65W/（m2·K）。

2.2采光节能设计

室内采光在建筑设计中占据重要地位，建筑复杂性为实现节能设计增加了难度，同时在日益严峻的人地矛盾下，楼间距逐渐呈现不合理化趋势，严重影响建筑室内采光效果。在新技术不断涌现的时代，除保障楼间距设计外，可结合光反射原理等完成节能设计：第一，提高自然光利用率，建筑设计时应注意室内亮度，可于室内增设反射光板结构实现自然光二次利用，继而减少照明、采光能源浪费；第二，建筑结构可适当增加“过堂”结果，提高自然光覆盖率，以此实现自然光的最大化利用；第三，优化照明系统，落实建筑采光“开源节流”，围绕照明系统进行节能设计时可运用太阳能等绿色能源。比如，运用太阳能实现长廊路灯等户外建筑的照明；结合太阳能板运转照明系统，可以有效降低建筑能源损耗；在综合性较强的建筑群中，可适当增加窗户面积以扩大太阳光照面积，并借助消防应急灯运转方式实现智能化照明开关设计。

2.3科学改进工业建筑电气系统节能设计

深圳市某科技大楼节能改造项目对于电气系统的应用较多，而电力能源是工业生产设备中所必需的基础能源保障。无论是电气设备还是电气线路的设计，都必须要重视节能技术的融合使用。设计师在进行工业建筑电气设计的过程中选择了具备较高节能效果和环保效果的电气设施设备，使其能够达到电能消耗降低和减小生产成本的效果。电机系统的设计当中选择抑制谐波的节能效果，通过有源或无源滤波器的设置来提高对谐波的抑制水平。工业企业建筑电气节能系统设计采用IBEMS系统设计。

2.4通风节能设计

通风对建筑质量与人们生活质量具有较大影响，实现建筑通风节能化，利于降低通风过程中产生的噪声与能耗，同时能够进一步保障建筑内空气质量。据研究统计，优质的通风节能设计可实现降低35%的电力消耗，同时随着建筑产业的发展，此比例仍在不断上升中。

在建筑通风节能设计中，主要利用空气流动形成的气压与温度差实现通风，在建筑高度规划中，应进行合理建筑排列，若建筑群落高度不一致，则需错列式排列，以保证建筑通风顺畅。此外，应结合当地气候开展综合运算，根据不同季节风向、风量控制工业建筑物换气次数，可运用信息化手段监测室外通风参数，实现建筑通风智能调节。实际设计应根据《居住建筑节能设计标准》中建筑新风量数据标准开展通风设计，若建筑结构环境复杂，可借助机械通风方式辅助自然通风，在两种通风方式的共同作用下实现节能目标。

结论

综上所述，工业建筑设计需注重绿色节能性，而传统工业建筑设计过程中存在较为突出的资源浪费多、能耗大现象，应用新的工业建筑设计理念势在必行。因此，工业建筑设计人员应从理论层面入手，对绿色节能设计理念的应用进行深入研究，进一步完善工业建筑设计目标。在此基础上，利用数理统计分析的方法，对工业建筑绿色节能设计效果进行预先分析，保证工业建筑绿色节能设计成果与标准要求相符。

参考文献：

[1]张丽梅.简述工业建筑绿色节能设计[J].石油石化节能，2019,6(6):50–52.

[2]白英山.节能设计对建筑能耗的影响及分析[J].建筑节能，2019,44(6):65–68.

[3]张勇华，廖小琴.地源热泵技术对提高公共建筑绿色星级的作用及案例分析[J].节能，2019,36(11):53–56.

[4]姜继鼎，党全.某工业辅助生产建筑的绿建模拟分析[J].建筑节能，2019,47(4):110–114.