工业建筑节能设计理念论文

2022-04-24

摘要:节能减排降耗是新时期实现可持续发展的重要要求之一。毋庸置疑,在工业建筑设计中应用节能技术是对可持续发展这一理念的最好回应。在本文中,笔者针对目前的国内工业建筑设计中节能技术的应用现状进行了分析,并对相关对策提出了自己的见解。今天小编给大家找来了《工业建筑节能设计理念论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

工业建筑节能设计理念论文 篇1:

绿色建筑理念在工业建筑设计中的运用

摘 要:本文深入分析了绿色建筑的特点、设计原则以及工业建筑绿色设计的具体运用,以供参考。

关键词:绿色建筑;特点;设计原则;工业建筑;运用

一、前言

绿色建筑设计理念在工业建筑中应用广泛,而且具有很强的影响力,大大改变了人们的生活方式。本文将对绿色建筑进行阐述。

二、绿色节能建筑特点

绿色节能建筑是在绿色建筑设计理念的基础上来完成的,其最大的特色就是节能,主要表现如下:

1、室内热环境的调整。既要不断地提高居民居住环境的舒适度,又要达到能源的利用率最优化。室内环境的调整主要是通过控制室内表面的温度和空气流动的速度等相关指标来实现的,这就要求需要很高的技术。这里对于玻璃产品有着特殊的要求,需要通过采用一些高性能的玻璃产品来吸收更多的光能。

2、对新鲜空气的要求。拥有新鲜空气对于人们来说十分重要,然而由于近几年,环境污染逐年严重。人们对于新鲜空气的质量要求也越来越高。绿色节能建筑就是为了能够给居民提供更加充足的新鲜空气。

3、噪音的隔绝。城市的建设在给我们带来便利的同时,也对我们的日常生活造成了一定的影响。在一些城市的集中区尤其是一些闹市区,噪音污染十分严重。绿色节能建筑的内涵就是要降低环境污染,而噪音污染也属于环境污染的一种。

4、照明光环境的优化与设计。众所周知,照明是一个建筑物最基本的功能,绿色节能建筑在照明的要求上更加严格,第一,要使居民照明更加舒适化;第二,通过技术的提高来有效的降低能耗。照明节能是绿色节能建筑的关键一环,一个真正的绿色节能建筑,最重要的一点就是必须要实现照明节能。

三、绿色建筑设计原则

1、坚持环境效益原则

建筑要表现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,这些可以体现在保持本地文脉,维护历史人文景观,着重建筑场地对地形、地势的使用,增强建筑对当地技术、材料的使用,对绿化和环境着重管理,使用个性的美学艺术让建筑系统体现的时代精神。绿色建筑必需做到对能源的节约,尽量利用可再生能源。增强智能化的设计,使用电子通讯和信息技术,具备预见性进行研究建筑和社会发展的关系,做到远近时期的规划结合,对扩展和建造都留有一定的伸缩性。

绿色建筑应确保建筑的适应性,表现对客户的体贴,增强用户和自然环境互通,使人们可以在健康、安宁、充满活力的建筑内生活和工作。这些主体是表现在创造较好的通风环境,增加建筑物的光线,确保室内的温度、湿度保持在一定水准,创造良好的视觉和声觉环境,建立三维绿化体系精华环境。

2、坚持成本与效益优先的原则

近些年以来,随着“可持续发展”潮流的影响,建筑行业也正在逐渐开始转向更为节能和环保的建筑模式,在这种背景下,由此产生了绿色建筑设计理念,目前的绿色建筑得以发展的经济动力,为此主要是利用加强对绿色技术成本的控制,同时还需要加强对经济效益的增长,在成本管理上尽可能加强高新技术的运用,从而降低人工劳务费用。在整体上控制工业建筑的成本支出,在成本控制的基础之上加强施工企业经济效益的持续增长,进而实现成本控制和经济效益增长的双重收益。

四、工业建筑绿色节能设计理念应用

1、根据工业特点设計

根据工业特点设计是工业建筑节能的设计理念应用的基础和前提。在根据工业特点进行设计的过程中设计人员应当确保工业建筑围护结构节能设计特点符合工业生产的实际需求。例如设计人员可以建在工业建筑物的墙体和屋顶以及地基周围等处使用高效保温隔热材料,从而能够可以使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低并且有效减少热量的损耗。除此之外,在根据工业特点设计的过程中设计人员应当确保操作人员和运输工具活动的高度范围内具有良好的工作环境,因此在设计时不应当采用机械强度偏低的内保温材料,并且在厂房内湿度大或又含有腐蚀性介质的条件下,不宜选用孔隙率、吸水率大的保温材料,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用水平的有效提升。

2、合理选择材料

合理选择材料对于工业建筑节能的设计理念应用的重要性是不言而喻的。在合理选择材料的过程中设计人员应当确保建筑外墙用的材料具有合适的厚度,从而能够在减少热量损失的同时促进建筑内部保持较为良好的通风。除此之外,在合理选择材料的过程中设计人员应当可以从之前的节能设计建筑选取适用的构造和所需的材料。并且根据工业建筑的设计特点,要求控制各朝向的窗墙比为35%~20%。从而能够更好地确保工业建筑的通风条件和采风条件,从而在减少电能消耗的前提下促进工业建筑节能的设计理念应用效益的不断进步。

3、优化建筑结构

优化建筑结构是工业建筑节能的设计理念应用的核心内容之一。在优化建筑结构的过程中设计人员应当注重减少建筑的开窗面积,即尽量减少开窗面积始终是工业建筑节能设计的重要手段。根据相关研究表明,不同性能的外窗自身的传热系数可能存在3倍左右的差距。除此之外,在优化建筑结构的过程中设计人员可以通过选用保温与密闭性能好的多层窗来促进工业厂房节能水平的有效提升。例如设计人员可以选用聚苯板和以膨胀珍珠岩为主要原材料的防水保温板以及沥青珍珠岩板等多种节能效果明显的材料,然后合理的设计建造的防水层、保护层等构造,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用可靠性的持续进步。

五、绿色建筑设计的发展方向

1、可再生能源的应用

(1)太阳能热水系统与建筑一体化技术

绿色建筑在能源的利用上,多依靠太阳能提供热能和电能,太阳能非常稳定可靠,且能够持续开发利用,重视对太阳能的利用,是发展绿色建筑事业的重要保障。例如,将太阳能集热器与建筑屋面、阳台、外墙有机结合,既丰富了建筑物形象,又避免了重复投资。太阳能与建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。太阳能热水系统与建筑一体化技术目前已经是非常成熟的技术,3—4年即可收回投资,非常适用于宾馆、医院、学生公寓等公共建筑和住宅,即使是高层住宅也有多种技术系统可供选择。

(2)地源热泵技术

地源热泵是一个广义的术语,它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统,即地下土壤热交换器地源热泵系统、地下水热泵系统、地表水(湖水、河水、海水及污水)热泵系统。地源热泵供暖(冷)系统通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,冬季从大地吸收热量,夏季向大地放出热量,再由热泵机组向建筑物供冷供热,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型热泵空调供暖系统,可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。

2、因地制宜

对于绿色建筑的设计来说,因地制宜,从建筑施工区域的实际情况出发很有必要。不同的气候条件和区域特征,应采用的绿色建筑设计思路和方法也不同。在实际的设计和规划中,应结合上述因素,最大程度上通过通风、集热等手段,减少这些因素为绿色建筑设计带来的负面影响。比如,在日照充足的区域加装太阳能利用设备可以有效地对太阳能进行利用,从而减少能源消耗。在常年温度较低的区域,应该选用有保温性能的墙体材料,而在常年高温的炎热地区则要对如何安装遮阳板仔细勘察和研究,从而达到减小太阳辐射的目的。

六、结束语

随着可持续发展战略的不断深化,绿色建筑设计是未来建筑的主要设计方式,具有广阔的发展前景,也将深刻影响着我们的生活。

参考文献

[1]檀敏.工业建筑设计的几点认识与体会[J].科技资讯,2014,25(26):95

[2]许志中.我国工业建筑的节能设计初探[J].工程建设与设计,2013,07(20):55-57.

作者:赵平

工业建筑节能设计理念论文 篇2:

浅谈国内工业建筑设计中节能技术的应用现状及对策

摘要:节能减排降耗是新时期实现可持续发展的重要要求之一。毋庸置疑,在工业建筑设计中应用节能技术是对可持续发展这一理念的最好回应。在本文中,笔者针对目前的国内工业建筑设计中节能技术的应用现状进行了分析,并对相关对策提出了自己的见解。

关键词:工业建筑设计,节能技术,应用现状,相关对策

一、前言

我国的快速持续发展离不开能源的支持,但是面对目前世界能源紧缺的现状,必须采取相应的解决措施来实现能源的高效利用和节约使用。建筑设计中采用节能技术是实现能源高效利用和节约使用的有利措施。我国政府非常重视建筑行业的节能降耗,编制了《居住建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》等技术性文件,为民用建筑节能提供有力的技术支撑。

但是工业建筑的节能设计没有相关的规范来参考,发展相对罗后,也正是因为如此,我们更加有必要对工业建筑设计中的节能技术的应用展开广泛的讨论与研究。

二、国内工业建筑设计中节能技术的应用现状

1.缺乏充足的相应研究。

相关部门的统计表明我国的90%以上的在建建筑都是高能耗建筑,而且建筑行业的能耗总量占整个社会能耗总量的50%左右。在我国,建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。

在整个建筑业的能耗总量中,工业建筑占到了53%-55%,而民用建筑只占47%-45%,由此可以看出,建筑业节能的重点是在工业建筑领域。

但是工业建筑的节能设计没有相关的规范来参考,即使个别行业制定了节能标准,也是对工业建筑的节能设计提出了定性的要求,并没有定量要求,所以没有实际的操作性可言,到目前为止,还没有工业建筑设计中节能的国家标准。然而,我国的节能技术研究的起步不能算晚,在上个世纪八十年代我国就建立了重点工业和交通运输业能源统计报表制度,国家统计局还定期进行有关能源消费的调查,但广泛研究相对滞后。

2.存在不恰当节能的现象。

人们印象中的工业建筑的体量相对于民用建筑的体量来说较大,在总投资比较紧张的情况下,工业建筑采用与民用建筑相同标准的保温措施甚至低于民用建筑标准的保温措施。实际上,这项“节约”措施使厂房在日后多年的使用中,浪费了大量宝贵的能源资源,其损失远远超过了“节省”下来的基建投资。

三、国内工业建筑设计中节能技术的应对策略

1.从整体上审视,合理布局。

工业建筑设计有许多需要满足的要求,但是首先要满足的就是生产工艺的要求。在工业建筑的布局以及确定内部环境条件等方面,让建筑师施展才华的余地不是很大,但是这又是整个工业建筑节能设计的关键之处。 由于不同专业的人员对工业建筑节能问题有着不同的理解,建筑师如能在方案之初即组织各相关专业介入,对总体布局、厂房的布置和室内环境条件统筹考虑,优化方案,即可达到节能的目的。

工业企业的总平面布局受许多因素的影响,例如,生产工艺流程设计方案、人流和货流的组织方案、建筑用地的现状以及其他外部因素等等。满足以上条件和使用功能的情况之下,还应该考虑内外消防和疏散、安全防护等条件,在此基础上,将厂区内的主要生产厂房、辅助生产建筑和仓储建筑、行政办公和生活福利建筑诸多单独建造的房屋合并建成联合厂房,对节能十分有效,联合厂房可以是平面组合,也可以是立体组合,由原来的单层厂房组合成多层以至高层厂房。

采用联合厂房具有诸多的优点,首先是能够使工艺布置更加的紧凑,缩短道路与管线的长度;其次是降低了工程造价、节省了土建工程的工程量、减少了外围保护结构的面积。以上优点会降低建筑施工的耗能、节省使用空调与采暖设备的资源使用量,与此同时,还大幅度降低了生产过程中的资源耗费。

单体厂房建筑的节能设计应当在建筑的平剖面布置的阶段就开始落实到整个设计方案的考虑范围之内。建筑师应会同工艺、采暖等专业共同论证厂房内各部分的采暖和空调降温的面积范围和室内计算温度,避免不适当的大面积、大空间采暖和全空调,还应创造条件使采暖或空调面积能够集中配置。当车间内有散发大量生产余热余湿甚至腐蚀性气体时,则应组织有效的自然通风来保证室内的正常生产环境。通过以上措施的运用,节能效果往往是非常明显的,会大幅度地降低整个工业建筑的资源耗费。

2.业建筑设计中节能技术的具体应用

2.1厂房设计总图中的节能设计要求。从总体布局的角度来看,厂房的布置以及对应的室内环境条件都需要从整体上的统筹考虑,在全面考虑的基础上优化整个厂房建筑中节能技术方案,使整个方案不仅能够满足生产工艺的要求,还能够节约土地和能源。

建筑师在设计厂房图纸的时候,应该从以下几方面来考虑节能技术的具体应用。首先,为了避免人物流交叉,需要对布局进行合理设计;其次,为了降低蒸汽管道损耗,减少电流线路衰减,减少供电扬程损失,将动力车间布置靠近负荷中心,使得总图管线短捷;最后,车间、仓库、水泵房、变电所等辅助性建筑尽可能合理有序地组合成一个联体建筑,这样既节约了用地,又缩短了管线,降低了能耗,节约了能源。

2.2厂房平面与立面的节能设计要求。建筑师应该把节能的理念贯彻到工业建筑平面与立面的设计中,让门窗的位置、大小、数量、外墙厚度与立面造型进行完美地结合,在减少能耗的同时,可以很好地满足生产工艺所需要的外部环境。

门窗设计的同时应当考虑门窗出传热的损耗常常大于外墙,所以采光通风充足的基础上,按照工业生产所要求的标准来确定窗户的大小,在配合立面造型的前提之下尽量减少外窗设置的数量。建筑师应该准确把握立面造型和节能设计的相互关系,在增加立面造型的活泼因素的同时(平面也需要相应地凹凸变化),尽量降低因为外墙面积增加而产生的较高的资源耗费。

2.3厂房外墙的节能设计要求。厂房外墙的热损耗是整个工业建筑耗能最高的部分,因此在厂房中贯彻节能设计可以起到非常好的节能效果。厂房外墙热损耗高的主要原因就是建筑维护结构的较差的气密性以及隔热性。

与节能技术先进的国家相比,我国在这方面显然还有非常大的差距,也正是因为这样,我国在节能领域大有可为。目前为了满足节能的要求,厂房的外墙大都采用复合墙体。建筑用的绝热材料主要是矿棉、岩棉、泡沫聚苯乙烯、玻璃棉、膨胀珍珠岩、泡沫聚氨酯以及加气混凝土等各种材料。常见的外墙节能根据构造不同可分为外墙外保温、外墙内保温及夹芯保温复合外墙三种。

具体选择何种类型的外墙保温设计,应该根据工程所在地的材料供应商所能提供的材料及其价格、施工质量的要求来选定。此外,根据当地的节能设计标准和外墙组合传热系数来计算并确定保温材料的厚度。

2.4厂房门窗的节能设计要求。门窗是建筑外围护结构的主要耗能构件,其传热能耗加上窗缝渗透产生的能耗占到建筑外围结构热量的40%~50%,是建筑节能设计的一个重点部位。建筑师在对其进行节能设计的时候需要注意以下三个问题:首先,把握好窗墙的比例;其次,保持门窗的密封性,提高它的保温性能;最后,注意外门窗框材质的导热系数对门窗传热的影响。

参考文献:

[1]胡建虹.浅议工业建筑设计中的节能问题[J]. 江西煤炭科技.2005.02:150-158

[2]孙颖.工业建筑设计中几点问题的探讨[J]. 江苏冶金.2006.04:98-101

[3]徐士乔. 工业建筑节能设计之我见[J]. 特别关注,2009.01:20-25

[4]徐志忠,白岩林. 我国工业建筑的节能设计初探[J]. 建筑与结构设计,2008.07:21-25

[5]许志中. 我国工业建筑节能设计初探[J]. 科技,2009(07):41-43

[6]彭清香.洁净工业建筑的节能设计.天津化工.2005.07:54-58

作者:顾莉萍

工业建筑节能设计理念论文 篇3:

工业建筑的节能及人性化设计探讨

摘要:工业建筑区别于民用建筑,其设计的根本出发点是更好地满足工业生产需求,为工业生产人员创设一个安全、舒适的生产环境,所以必须切实融合人性化和可持续化发展等设计理念。本文以工业建筑为研究对象,从节能设计和人性化设计两个方面出发,重点探讨了有效的设计策略,以期助力工业建筑设计水平顺利提升。

关键词:工业建筑;节能设计;人性化设计

在“制造强国”战略下,为了推动工业产业发展,就必须要夯实工业生产的基础,即要修建更多的高品质工业建筑。但是工业建筑区别于民用建筑,不能够直接套用民用建筑设计方面的理念、技巧和经验等,但是唯一不变的是要顺应建筑行业的发展潮流,有效渗透可持续化发展思想,这就需要在实际的工业建筑设计中高度重视融合环保、节能等设计理念。

一、工业建筑的节能设计策略

1.1 优选节能建筑材料

作为工业建筑设计的基础,建材选择合理性与否会对最终的建筑节能效果产生极大影响。在外墙或者屋顶材料选择中,工业建筑同民用建筑在这一设计环节存在较大的差异性。在挑选工业建筑外围护结构过程中,如果工业建筑主体结构为钢结构,那么设计人员会优选钢板。虽然这种建造方式可以缩短工业建筑建设时间,降低现场施工作业的难度,却会对室内环境保温功能造成破坏。比如,现阶段比较多用的保温材料有玻璃丝棉毡、岩棉板或者挤塑聚苯板等等,它们有一共同特征就是容重相對较小。通过将它们合理地应用于工业建筑设计中可以有效减少外墙、屋顶等部位的传热系数,避免内部温度出现快速流失的问题。而大多数能量流失多出现在工业建筑的门窗部位,为了对这种热传递过程进行控制,就需要重点做好门窗设计中的选材,借助恰当的环保材料选用来最大程度控制建筑内部热量的向外散失过程。而针对屋顶、墙体等工业建筑内外热传递比较关键的部位,也可以选择同门窗部位相同的保温材料。比如,可以选择塑钢门窗或中空门窗作为工业建筑门窗,它们本身密闭性特性比较突出,可以对温度的散失情况进行有效控制。此外,在保温层设计中应优选一些吸水性比较强的材料,避免因为水分含量过高破坏这些保温层而影响它们的保温功能。

1.2 科学设计幕墙系统

在工业建筑设计中,比较多的是研发楼、孵化器等类型,它们都属于新型工业建筑。在对这类建筑进行设计中为了突出其新颖性、创新性以及多元性等基本特征,相应设计人员一般会融合创新性特性更加突出的设计手段与方法,如将工业建筑外墙设计成玻璃幕墙等,可以满足受众追求时尚感的潮流,并且通透性更强。期间应用一些更为先进的新型玻璃幕墙,优化设计幕墙系统,力求最大程度提高整体玻璃幕墙的节能效果。比如,玻璃幕墙中的玻璃为双层结构,其中中间部位属于空气层,构成形式简单却具有非常好的消音特性和隔热作用。如果在开展工业建筑设计中充分了解该类幕墙系统,力求对能源损耗进行缩减,以及对工业建筑内部环境当中的空气流通情况等进行改善,避免危害周边的生态环境。

1.3 科学确定施工位置

在设计工业建筑中不能够盲目地进行,必须要保证头脑清晰,本着实事求是的原则,紧密联系工业建筑设计需求来对项目建设的位置进行合理确定,保证建筑用地布局的合理性,同时还要对工业建筑设计过程中配套的仓房、仓库或者其他用房等所处的具体位置进行合理、科学地分配,保证相关工业建筑内部功能分区及空间划分的合理性,避免不同类型的建筑区域或空间彼此之间互相影响和干扰。此外,也要密切关注工业建筑建设所在地区的气候条件和环境情况等,对选址目标区域的具体风向进行有效分析,避免选址位置不准确而使得后续的工业建筑在投入使用之后面临着外在环境中污染物的影响,同时也会浪费了宝贵的风能、太阳能等自然能。

二、工业建筑的人性化设计策略

2.1 内部空间人性化设计策略

在工业建筑内部空间设计中融入人性化设计理念,主要的设计举措表现在如下几个方面:其一,渗透以人为本的设计理念,从满足工业建筑内部全体人员的居住需求、工作需求等出发,对内部功能空间进行优化设计,如针对娱乐休闲功能、工业生产产品展示功能、职工培训功能等都可以相应地划分出对应的功能空间,力求借助多样化功能空间的合理设计创设一个有利于促进员工彼此之间交流且适宜生活和工作的良好空间氛围。其二,对色彩特性进行合理运用,借助色彩应用来改善生产作业人员的心理感受和视觉体验等,如可以借助色彩的反射机理来对工业建筑内部的照明度进行改善及调整,或者借助色彩的合理运用来对工业生产人员的疲劳感进行有效调节等,保证通过多样化色彩设计及搭配来为全体工业生产人员构建一个更加舒适的工作氛围。其三,注重科学引入及渗透自然环境因素。特别是针对工业建筑内部那些密闭的空间中更是依赖于自然通风、自然光照等来缓解生产人员的疲劳感,使他们身心健康发展。比如,可以按照创设自然空间环境氛围的思路,对自然景点进行合理规划及布设,并且要通过落地窗、内庭院以及观景窗等多样化设计手段来强化人和自然之间的联系。比如,图1所示的是一种倾斜方式设置的六角形玻璃帷幕结构,其可以保证内部空间自然采光需求的同时,避免内部折射或透过的自然光出现眩晕问题。其四,要注意对生产管网与设备进行综合布置,保证它们保持良好的次序性,更好地控制工业建筑内环境的实际品质。

2.2 外部空间人性化设计策略

除了内部环境设计中注重渗透人性化设计理念外,在工业建筑外部环境设计中充分地融入人性化设计思想,具体要点包括:其一,立足于整体视角来对外空间进行合理组织,包括充分结合相关环境要素来对空间布置、单体形象、空间开放、绿化建设以及群体组合等相关情况进行综合考虑,力求借助外部空间设计来创设一个环境亲和性更强的良好空间环境氛围,力求最大程度满足受众的需求。其二,工业建筑中的边界区、厂前区等进行合理设计,同时也要保证外部空间布设过程中展现出非常突出的序列性特征,如工业建筑的大门、围墙等边界和城市街道衔接部位处要进行优化设计,保证可以给人带来更好的印象。其三,针对工业建筑外部的绿色景观和道路交通等也要遵从人性化设计理念,如在绿化景观设计中可以采取多元化的设计策略,既可以自成一体,也可以同周边环境进行一体化设计等等,但是都要讲究满足人的需求。

三、结束语

总之,人性化设计与节能设计都是新形势下工业建筑设计中不可忽视的两个视角方向,会对最终工业建筑设计的质量产生极大影响。在实际的工业建筑设计中,要注意结合现场实际情况,充分融入节能、人性化等设计理念,保证可以最大程度提高工业建筑设计的质量。

参考文献

[1]陈硕.工业建筑设计新趋势探讨[J].建材与装饰,2015(35):21-22.

[2]李宣霖.建筑工程设计中的节能建筑设计探讨[J].新疆有色金属,2018(4):101-102.

[3]邓永金.工业建筑空间的人性化设计研究[J].现代物业(中旬刊),2019(3):32.

[4]李骁骁.工业建筑的人性化设计探讨[J].城市建筑,2014(24):60.

作者:陈锋

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