工业建筑作为高能耗、高污染的特殊建筑类型,其绿色化改造将成为未来一个重要的发展方向。这就要求设计师在工业建筑设计中大力倡导低碳、节能、环保的理念,通过引入新的材料、新的技术和新的建筑模式,实现工业建筑的可持续发展。随着社会对绿色建筑设计需求的不断提升,相信未来在工业建筑设计领域将会有更多创新和突破。
1、绿色整体化设计
首先要从整体性的角度上对建筑物的位置、环境、功能要求进行综合考量,依据建筑物的功能,选取符合其生产条件的施工环境,此处的施工环境不单单是指局部的风向、光照、降水和地势地形等,也要看建筑有无污水自洁系统,生产产生的废弃材料对周围生态环境有无不良影响。
在确定了建筑物的位置之后,相关设计人员要充分考虑周边环境、气候、资源等因素,最大限度地利用可再生能源。对已经被优化过的资源节点进行合理配置,结合当地的地形、水、土等特征,对建筑物进行优化设计。
最后,在已有的建筑结构的基础上,科学合理地布置建筑的细节,比如建筑中的绿化带的面积、位置,不同的楼的朝向、体量、间距等,从整体上对建筑的布局进行优化,使得整个建筑的设计具有和谐、美观的整体效果。
2、绿色单体化设计
相对于总体设计而言的单体设计,从根本上讲是针对某一建筑结构进行绿色设计,以减少该工业建筑在生产期间产生的污染。
以墙体设计为例,在某公司生产厂房的工业建筑设计过程中,绿色设计主要围绕墙体构造和墙体材料两个方面考虑:墙体构造采用外墙内保温系统,墙内侧涂抹玻化微晶无机保温砂浆,既能满足防火要求,又能维持厂房建筑内热能的均衡性,防止温度过低或温度过高; 墙体材料选用环保型材料——水泥砖,主要材料为粉煤灰、炉渣等工业废料,
能变废为宝,又杜绝了对耕地的破坏,有效保护土地资源。实践表明,墙体设计过程中,水泥砖比黏土砖的抗腐蚀性能要更强,在保证墙体稳定性上有良好效果,环保的同时,又能节约墙体维修费用。
另外,根据《民用建筑热工设计规范》(GB50176-2016)的规定,项目所在地位于夏热冬暖地区,要满足夏季防热要求,所以在外立面装饰上采用白色和浅灰色等浅色的外墙砖,尽量多地反射太阳光,减少外墙外表面受到的热辐射。
3、工业建筑暖通空调系统设计
根据《工业建筑节能设计统一标准》(GB 51245-2017)第3.1.1条分类,某公司生产厂房属于二类工业建筑,环境控制及能耗方式为通风,建筑节能设计原则为通过自然通风设计和机械通风系统节能设计,降低通风能耗。设计过程中,为了在降低能耗的情况下达到良好的通风效果,设计将四个面的外墙尽量开窗,使得通风面积最大化,利用加工陶瓷产生的废热气通过设备自带的排气管向上排出,引导室外新鲜凉爽空气下沉,进入室内进行换气,降低生产过程当中由于空调系统的使用而造成的资源消耗,降低社会经济负担,避免资源枯竭,达到经济社会发展与生态资源保护同步进行,以达到可持续健康发展的目的。
注:进、排气口的位置及尺寸由工艺设计确定
4、建立循环利用系统
在追求绿色建筑的过程中,建立循环利用系统成了工业建筑设计的重要策略之一。循环利用系统的核心理念是将废弃物转化为有价值的资源,实现资源的最大化利用和减少对环境的负面影响。
首先,在工业建筑设计中,建筑物的结构和设施可以被优化设计,以实现废物的有效处理和再利用。例如在工业生产过程中产生的废水可以经过处理,用于冲洗和灌溉用水,或者通过生物反应器系统进行水处理,将废水转化为可再利用的水资源。此外,通过精确控制生产过程中的废物生成和排放,工业建筑可以减少对环境的负荷。
其次,建立循环利用系统也需要工业建筑设计中的合理布局和拓展。通过优化空间布置,可以将生产线与废物处理设施相连,方便废物的分拣和再加工。同时,在工业建筑的设计中,应该提供充足的储存空间,以便将废物进行分类并暂时储存,以便后续的处理和利用。通过合理地布局和拓展,循环利用系统可以更加高效地运行起来。
第三,采用先进的技术和材料也是实现循环利用系统的重要手段。例如,在工业建筑设计中,可以采用可再生能源技术,如太阳能和风能发电,来满足建筑内部的能源需求。此外,选用可回收和可再生材料,如可降解的建筑材料和再生金属,可以降低对原材料的依赖,减少废弃物的生成。
最后,工业建筑设计中的循环利用系统需要与整个生命周期进行协调和管理。这包括从初期设计到建设、运营、维护和最终拆除的全过程。通过对废物的持续监测和管理,可以及时发现问题并采取相应的措施,确保循环利用系统的顺利运行和可持续发展。