工業(yè)建筑作為高能耗、高污染的特殊建筑類型,其綠色化改造將成為未來一個重要的發(fā)展方向。這就要求設(shè)計師在工業(yè)建筑設(shè)計中大力倡導(dǎo)低碳、節(jié)能、環(huán)保的理念,通過引入新的材料、新的技術(shù)和新的建筑模式,實現(xiàn)工業(yè)建筑的可持續(xù)發(fā)展。隨著社會對綠色建筑設(shè)計需求的不斷提升,相信未來在工業(yè)建筑設(shè)計領(lǐng)域?qū)懈鄤?chuàng)新和突破。
1、綠色整體化設(shè)計
首先要從整體性的角度上對建筑物的位置、環(huán)境、功能要求進行綜合考量,依據(jù)建筑物的功能,選取符合其生產(chǎn)條件的施工環(huán)境,此處的施工環(huán)境不單單是指局部的風(fēng)向、光照、降水和地勢地形等,也要看建筑有無污水自潔系統(tǒng),生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄材料對周圍生態(tài)環(huán)境有無不良影響。
在確定了建筑物的位置之后,相關(guān)設(shè)計人員要充分考慮周邊環(huán)境、氣候、資源等因素,最大限度地利用可再生能源。對已經(jīng)被優(yōu)化過的資源節(jié)點進行合理配置,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⑺?、土等特征,對建筑物進行優(yōu)化設(shè)計。
最后,在已有的建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理地布置建筑的細(xì)節(jié),比如建筑中的綠化帶的面積、位置,不同的樓的朝向、體量、間距等,從整體上對建筑的布局進行優(yōu)化,使得整個建筑的設(shè)計具有和諧、美觀的整體效果。
2、綠色單體化設(shè)計
相對于總體設(shè)計而言的單體設(shè)計,從根本上講是針對某一建筑結(jié)構(gòu)進行綠色設(shè)計,以減少該工業(yè)建筑在生產(chǎn)期間產(chǎn)生的污染。
以墻體設(shè)計為例,在某公司生產(chǎn)廠房的工業(yè)建筑設(shè)計過程中,綠色設(shè)計主要圍繞墻體構(gòu)造和墻體材料兩個方面考慮:墻體構(gòu)造采用外墻內(nèi)保溫系統(tǒng),墻內(nèi)側(cè)涂抹?;⒕o機保溫砂漿,既能滿足防火要求,又能維持廠房建筑內(nèi)熱能的均衡性,防止溫度過低或溫度過高; 墻體材料選用環(huán)保型材料——水泥磚,主要材料為粉煤灰、爐渣等工業(yè)廢料,
能變廢為寶,又杜絕了對耕地的破壞,有效保護土地資源。實踐表明,墻體設(shè)計過程中,水泥磚比黏土磚的抗腐蝕性能要更強,在保證墻體穩(wěn)定性上有良好效果,環(huán)保的同時,又能節(jié)約墻體維修費用。
另外,根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》(GB50176-2016)的規(guī)定,項目所在地位于夏熱冬暖地區(qū),要滿足夏季防熱要求,所以在外立面裝飾上采用白色和淺灰色等淺色的外墻磚,盡量多地反射太陽光,減少外墻外表面受到的熱輻射。
3、工業(yè)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)《工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51245-2017)第3.1.1條分類,某公司生產(chǎn)廠房屬于二類工業(yè)建筑,環(huán)境控制及能耗方式為通風(fēng),建筑節(jié)能設(shè)計原則為通過自然通風(fēng)設(shè)計和機械通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計,降低通風(fēng)能耗。設(shè)計過程中,為了在降低能耗的情況下達(dá)到良好的通風(fēng)效果,設(shè)計將四個面的外墻盡量開窗,使得通風(fēng)面積最大化,利用加工陶瓷產(chǎn)生的廢熱氣通過設(shè)備自帶的排氣管向上排出,引導(dǎo)室外新鮮涼爽空氣下沉,進入室內(nèi)進行換氣,降低生產(chǎn)過程當(dāng)中由于空調(diào)系統(tǒng)的使用而造成的資源消耗,降低社會經(jīng)濟負(fù)擔(dān),避免資源枯竭,達(dá)到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)資源保護同步進行,以達(dá)到可持續(xù)健康發(fā)展的目的。
注:進、排氣口的位置及尺寸由工藝設(shè)計確定
4、建立循環(huán)利用系統(tǒng)
在追求綠色建筑的過程中,建立循環(huán)利用系統(tǒng)成了工業(yè)建筑設(shè)計的重要策略之一。循環(huán)利用系統(tǒng)的核心理念是將廢棄物轉(zhuǎn)化為有價值的資源,實現(xiàn)資源的最大化利用和減少對環(huán)境的負(fù)面影響。
首先,在工業(yè)建筑設(shè)計中,建筑物的結(jié)構(gòu)和設(shè)施可以被優(yōu)化設(shè)計,以實現(xiàn)廢物的有效處理和再利用。例如在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水可以經(jīng)過處理,用于沖洗和灌溉用水,或者通過生物反應(yīng)器系統(tǒng)進行水處理,將廢水轉(zhuǎn)化為可再利用的水資源。此外,通過精確控制生產(chǎn)過程中的廢物生成和排放,工業(yè)建筑可以減少對環(huán)境的負(fù)荷。
其次,建立循環(huán)利用系統(tǒng)也需要工業(yè)建筑設(shè)計中的合理布局和拓展。通過優(yōu)化空間布置,可以將生產(chǎn)線與廢物處理設(shè)施相連,方便廢物的分揀和再加工。同時,在工業(yè)建筑的設(shè)計中,應(yīng)該提供充足的儲存空間,以便將廢物進行分類并暫時儲存,以便后續(xù)的處理和利用。通過合理地布局和拓展,循環(huán)利用系統(tǒng)可以更加高效地運行起來。
第三,采用先進的技術(shù)和材料也是實現(xiàn)循環(huán)利用系統(tǒng)的重要手段。例如,在工業(yè)建筑設(shè)計中,可以采用可再生能源技術(shù),如太陽能和風(fēng)能發(fā)電,來滿足建筑內(nèi)部的能源需求。此外,選用可回收和可再生材料,如可降解的建筑材料和再生金屬,可以降低對原材料的依賴,減少廢棄物的生成。
最后,工業(yè)建筑設(shè)計中的循環(huán)利用系統(tǒng)需要與整個生命周期進行協(xié)調(diào)和管理。這包括從初期設(shè)計到建設(shè)、運營、維護和最終拆除的全過程。通過對廢物的持續(xù)監(jiān)測和管理,可以及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施,確保循環(huán)利用系統(tǒng)的順利運行和可持續(xù)發(fā)展。
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