绿色工业建筑论文

2022-04-15

摘要:随着国家基础设施建设的不断发展,绿色环保的建筑设计施工越来越多地用于不同的建筑物建设当中,其中之一就是钢结构单层工业厂房本文结合笔者工作经验,对单层钢结构厂房的绿色建筑理念应用情况进行分析与探讨。下面是小编精心推荐的《绿色工业建筑论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

绿色工业建筑论文 篇1:

基于绿色工业建筑评价的绿色工厂规划设计

【摘要】在工业领域,发展资源节约型、环境友好型、可持续发展的“绿色工厂”成为发展方向。本文介绍了绿色工厂的内涵和绿色工业建筑评价体系,并以绿色工业建筑评价标准为基础,介绍了绿色工厂的规划设计以及一些适用的绿色技术。

【关键词】绿色工厂;绿色工业建筑;规划设计;节能

1、绿色工厂内涵

目前,“绿色工厂”还没有严格的定义,但它至少应包括:绿色的产品、绿色工艺以及绿色的建筑三个方面的内涵。由于工业行业千差万别,产品和工艺种类繁多,还没有对绿色产品和绿色工艺的严格定义和评价,而绿色建筑在多年的发展过程中已经形成了标准的评价体系。

绿色产品主要包括以下三条内涵:①产品在生产过程中少用资源和能源,并且不污染环境。②产品在使用过程中能耗低,不会对使用者造成危害,也不会产生环境污染物。③产品使用后可以和易于拆卸、回收、翻新或能够安全废置并长期无虑。

绿色工艺一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。

2、绿色工业建筑评价体系

与国外类似,我国的绿色建筑评价标准也是从住宅建筑和公共建筑开始的,2006年,国家住房和城乡建设部颁布了GB/T 50378-2006《绿色建筑评价标准》,以具体指导绿色建筑在住宅建筑和公共建筑领域的评价和推广。

工业建筑作为现代工业发展的基础设施,在建筑行业中具有较大比重。鉴于此,住房和城乡建设部于2010年8月发布了由中国建筑科学研究院、机械工业第六设计研究院等单位共同编制的《绿色工业建筑评价导则》,初步建立了绿色工业建筑的“四节二保一加强”的评价体系。2013年8月,住房和城乡建设部又颁布了国家标准《绿色工业建筑评价标准》。该评价标准引入了权重计分法,通过不同条文分值提现了绿色工业建筑的引导性。

3、绿色工厂的规划设计

绿色工厂的规划设计是一项系统工程,并非只是绿色技术的叠加。它应该是以绿色工业建筑评价为基础,贯彻全生命周期的理念,执行“四节二保一加强”的技术措施,因地制宜的确定绿色目标和绿色策略。这个过程是比较复杂而专业的,国内绿色项目一般委托专业的咨询机构进行全程辅导。以下介绍绿色工厂规划设计较为实用的一些技术措施:

3.1 绿色工艺技术

绿色工艺不仅能够降低工业能耗,减少污染,也会对工业建筑的“四节二保一加强”产生直接和间接的加分。例如:自动化的立体高架库、环保节能型的物流运输设备(如生产流水线、起重设备、垂直运输设备)和运输车辆(如电平车、根据需求使用氢气、太阳能等新能源作为动力的车辆)、蓄热式加热技术、工业炉余热回收利用系统等技术的采用均对绿色工业建筑有直接加分;而少无切削加工工艺、激光切割技术、精益生产方式等绿色制造技术和先进管理方式,可以节约资源、节约用地、减少废气排放,从而对绿色工业建筑有间接加分。

3.2 种植屋面

也成为屋顶花园,通过屋顶绿化,可以吸收有害气体,吸附灰尘,消除噪音,隔热保温,减少城市“热岛效应”,同时屋顶绿化对人的心理可起到调节作用,对环境起到保护和美化作用,而且在夏天能使建筑屋顶室内的温度降低,节省空调费用。对于工厂而言,种植屋面带来的重要意义在于提高了绿化率,这对于日趋紧张的工业用地来说,无疑是较为实用的技术。

在设计上,种植屋面带来的问题主要是屋面防水问题和载荷增加。防水层中必须设置一道具有耐根穿刺性能的防水材料,从而确保屋顶结构的安全。屋面增加了绿色植物以及覆土等构造,必然带来静载荷的增加,同时作为美化环境的屋顶花园,人员可以在此休息、活动,活载荷也应相应增加。对于工厂来说,办公楼、宿舍等公用建筑较为适宜建造屋顶花园,既可以增大厂区绿化面积,又可作为员工休息、活动的场所,合理选择绿色植物种类,可以将成本控制在合理范围内。而面积较大的钢结构厂房设置种植屋面,则会对厂房造价影响较大,因此应因地制宜,合理设置,避免不计成本的“绿色”投资。

3.3 自然通风和自然采光

工业建筑由于体量巨大,通风及照明能耗往往占比较大,因此合理利用自然通风和自然采光会给工业建筑节能带来较大成效。工业建筑合理利用自然通风是有效的节能途径。应根据工艺生产、操作人员需要,合理采用自然通风,避免盲目采用机械通风。为达到通风要求,设计时可选择自然通风和机械通风结合的混合通风方式,根据季节和室外气象条件采取自然通风运行模式,可以采用无动力屋顶风机、屋顶通风器等通风设施。《评价》5.2.3条对有利于消除余热余湿或污染物自然通风,可以加1.1分。

利用外窗和导光设施进行自然采光可节省照明电力,利用自然采光需要解决日光直射和日射得热造成的不利影响。光导管。设计时可以采用高透光率的采光天窗,从而增加厂房自然采光率。办公楼、地下车库等建筑可以引入采光天井、光導管照明系统等自然采光设施,减少电力照明能耗。《评价》5.2.6条对自然采光能有效减少照明能耗的,可以加0.8分。

3.4 智能照明系统

生产场所的人工照明按车间、工段或工序分组;灯列控制应与侧窗平行。当室外光线强时,室内的人工照明应按人工照明的照度标准自动关闭部分灯具。这种根据室内照度和使用要求,自动调节人工光源的开关(或分区开关),可较好地节能。有条件时,可考虑采用智能照明系统,如路灯采用光敏探测及时钟控制技术,即根据自然光强及时间自动开关照明灯具。

3.5 红外线辐射采暖

高大(层高大于10m,体积大于10000m3)工业厂房,采用红外线辐射采暖方式,可取得比传统供暖方式更好的节能效果,且易实现随机调节控制,节能、舒适、安全、方便。该条分值0.8分。

3.6 余热回收利用

工业生产过程中往往存在大量中、低温的余(废)热,这部分热量由于品位较低,一般很难在工艺流程中直接被利用。鼓励将这些余(废)热用于工业建筑的空调、采暖及生活热水等。当余(废)热量较大时,可考虑在厂区建立集中的热能回收供热站,以对周边建筑集中供热。该条分值1.1分。设计中,可以采用对空压机余热、工业炉余热等进行回收,用于制备热水、采暖等。

3.7 通风空调的热回收系统

工业建筑的空调、通风(含除尘)系统的排风和冷却水中,蕴藏着很大的能量。有条件时,可依托热回收技术,通过设置全热或显热交换器回收能量,用于新风的预热(冷)或(经必要的净化处理)用于空调的回风等。不过,热回收是否有经济价值、回收系统是否存在经技术经济和风险分析后确定是否采用及方案。该条分值1.1分。

3.8 太阳能制备热水

由于可再生能源(特别是太阳能)的热利用较为成熟、方便,且工业建筑的生活热水总量往往不是很多,故在设计工况下利用可再生能源为生活热水加热,提供热水量不低于生活热水总量的10%,或者所提供的热量不低于生活热水总热量的10%是可实现的。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房与城乡建设部, GB/T 50378-2006 绿色建筑评价标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2006.

[2] 中华人民共和国住房与城乡建设部, GB/T 50878-2013绿色工业建筑评价标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2013.

作者简介:王海洋(1983~ ),男,湖北襄阳人,硕士,工程师,从事工厂规划与设计工作

作者:王海洋 张凤伟

绿色工业建筑论文 篇2:

绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析

摘要:随着国家基础设施建设的不断发展,绿色环保的建筑设计施工越来越多地用于不同的建筑物建设当中,其中之一就是钢结构单层工业厂房本文结合笔者工作经验,对单层钢结构厂房的绿色建筑理念应用情况进行分析与探讨。

关键词:绿色工业建筑;钢结构;单层工业厂房;结构设计

引言

随着经济社会的不断发展,建筑行业内的相关技术取得了不断的发展、完善和突破,绿色、节能环保的建筑概念在建筑业中得到广泛的普及和推广。

钢结构材料强度高、自重轻,钢材塑性、韧性好,力学性能好,施工方便,建造资源利用率高。单层钢结构工业厂房应用范围广,施工快,结构设计过程中如果能够通过优化设计方案、应用绿色原材料等方式降低工程能耗与原材料的使用总量,就有利于推动绿色工业建筑的发展。

厂房建筑工程项目建造涉及到的资源包括许多类型,主要包括了土地、钢铁、水、电力、木材和石料等等。在利用这些资源的过程中,我们必须采取更好的资源高效应用的技术和方法,尽量使它们这些资源尽可能的循环再使用,以使建筑工程项目的相关材料能够发挥其最大的利用价值。在厂房建筑工程的质量管理和控制方面,要有效增强和延长建筑材料的使用寿命,从而间接提高厂房建筑工程的利用年限,提高企业的经济效益。

一、绿色建筑理念

单层的工业厂房是一座应用预制装配式技术进行结构设计的建筑,因为一层楼的钢结构装配式工业厂房的建造在符合国家和企业的建造标准的基础上进行建设的,而且满足了生态环境保护的要求,对于工程项目建设的建筑材料和能源的节约上也发挥了重要的作用,不管是工程项目建设所需要的土地、水资源、建筑材料和电力能源等建筑资源的利用环节,都是非常合理而高效地,使用这种装配式的工程项目建筑施工的技术可以最大限度地降低工程项目的建设成本,减少资源和能源的损耗,提升了企业的经济利益的同时带来了很大的生态环保效益。如果建筑材料在建设使用的过程中没有出现损坏等问题,那么还可用于循环使用。当然在工程项目的建设施工的过程中,必须对建筑物的施工进行有效的、严格的质量管理和控制,为了更好的增加建筑工程项目的使用年限和寿命,这样也可以间接的提高工程项目建筑材料的使用效率,并尽量减少建筑材料和能源的浪费的问题也减少了工程项目建造对生态环境的影响“。能源节约和环境保护在一定程度上是建筑工程项目对资源的有效利用的一种表现,在建筑工程项目的建筑材料运输、施工建设的过程中,对于生态环境造成的污染都最大限度地减少,对生态环境造成的压力也在降低。在工程项目建造施工的过程产生的污染和破坏主要影响到空气、土壤和水资源,同时在关注这些方面的污染的同时也要注意工程项目零部件生产和装配区域的地址的选择,零部件生产和装配区域尽量靠近工程项目的建造施工场地,这样建筑部件的运输距离就比较短,减少了能源的损耗以及运输过程中产生的空气和噪音污染。

二、钢结构特点

在建筑工程项目中,钢结构建设的优点主要在钢结构具有非常良好的抗冲击性和稳定性,自重轻,抗震性能好,同时可以快速的在施工现场进行组装拼接,避免了传统的混凝土浇注施工的种种问题,还基本不受环境和气候的影响。建筑工程项目的预制钢构件具有更高的抗震性和荷载性,适合抗震性超过8度的地区,通过良好的除锈防腐措施,相比混凝土,钢结构自重轻,材料强度高,韧性好,材质均匀,又有良好的力学性能。此外钢结构的建筑业具有高效的节能效应,特殊的技术应用让钢结构的墙体具有一定的“呼吸”功能,能控制室内空气中的温度和湿度,保持室内环境的舒适。在建筑工程项目使用钢结构的时候,不仅降低了砂、石、水泥及其他建筑材料的使用,还可以有效的避免建筑废物的产生对鞘太环境的污染和影响。

三、钢结构单层工业厂房结构设计节材建议

1.风荷载值

在计算搁板或者桁架及支撑钢筋时候,当高度范围很大时候,可将其分成多个区段,高度范围大约为5m,而是选用相应的风压高度变动值计算风荷载。倘若风荷载系数范围太大,亦压差高度变动值还将偏向大系数,那可能招致大的风荷载。

2.起重机载荷值

计算构架或者钢架时候,多台制动器的垂直载荷及总体水平载荷的标准值应当乘以载荷标准规定的折减值。当要界定起重机时候,程序将在剖析过程中以双层起重机的特殊形式组合,而是取得正确的数值。不然,起重机的组合负荷系数将太大,而且用作框架结构钢筋的钢管的量将相应地大。

3.框架或刚架结构的类型

当构架或者桁架用作计算时候,倘若应该展开抗震设计,框架结构类别参数值可以界定为:车间依据“高强度,低延性”的性能设计,如采用1.5倍或2倍的地震力。在现阶段构件技术规范的弹性设计阶段, 塑性耗能区外的板的宽厚比可以通过板的宽度与宽度比增大,进而节约钢材消耗量

结束语

如何在对环境最低程度破坏的基础上开展工业生产活动越来越成为厂房建设的主要标准之一。而如何在结构设计中推动绿色厂房的实现,是我们需要不断深入研究的课题。单层钢结构厂房适用范围广,施工便捷,材料消耗低,节能环保,提高建造资源的利用率,能夠在绿色工业建筑领域发挥其重要作用。

参考文献:

[1]尹璐.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J].中国化工贸易,2018,10(21):162.

[2]兰泽华.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探讨[J].商品与质量,2019,(14):135.

[3]毛颖.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探讨[J].建材与装饰,2018,(48):93-94.

[4]赵伯海.基于绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探讨[J].建筑·建材·装饰,2019,(21):218-219.

作者:戚迎花 郭建勇

绿色工业建筑论文 篇3:

论绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析

摘要:建筑是我国现代化建设的重点建设目标之一,同时也是应用资源较多、浪费资源也相对较多的领域。为响应我国可持续发展的战略口号,实现生态平衡型和环境友好型社会的构建。应充分认识到绿色建筑的重要性,并提高人们的绿色环保意识。钢结构的单层工业厂房的结构设计中,应用绿色建筑理念,提高各项资源的有效利用率,对部分资源实现回收再利用。从而降低工业厂房投入使用中,具有更好的环保效果和经济性。相关人员应积极推广该类型建筑,进而在保障施工质量和施工效率的基础上,提高工业厂房的经济性和环保性,促进我国环保事业的发展。

关键词:节约材料;结构形式;资源利用

1 钢结构单层的工业厂房结构的概述

在划分工业厂房的类型时,通常需要遵循以下原则。在钢结构单层的工业厂房中采用无桥式的起重机、A1至A5工作级别的起重量小于20吨的桥式起重机,进行施工的工业厂房为轻型厂房。而重型厂房则是采用起重量大于100吨的桥式起重机所建设的钢结构单层的工业厂房,其他的则为中型的钢结构单层的工业厂房。

在实际进行钢结构单层的工业厂房的施工时通常采用装配式的施工方法,即在生产车将将部分部件、构件等进行批量式的生产,再运送至施工现场进行安装。而主要包含的构件则有几下几个,网架、屋架、天窗架、檩条、立体桁架等屋盖结构。工字形柱、钢管混凝土柱等柱子。吊车梁、走道板等吊车梁系统。以及屋面支撑和柱间支撑等支撑系统。墙梁、抗风柱等围护系统。

2 钢结构单层的工业厂房绿色建筑指标的应用

在进行钢结构的单层工业厂房的结构设计时,应确保应用的适应性、安全性、合理性、先进性和经济性、环保性。

2.1 钢结构单层的供压厂房结构形式的选用

在建筑领域中,钢结构具有较为广泛的适用范围。不仅可以将其应用到单层的工业厂房的建设中,还可以将其应用到大型厂房和民用建筑、观赏性建筑中。在进行设计时,应将钢结构的钢架结构的跨度控制在39米,可适用于自身高度相对较低、使用的起重机的起重量也相对小弟的中型和小型的单层的工业厂房中。

当工业厂房的地基发生缺少均匀性的变形,且该变形正逐渐增大时,可采用缺乏不均匀变形的敏感度的铰接排架等结构形式。在单层的工业厂房中,通常大型厂房和中型厂房具有12米的柱距,中型厂房和小型厂房则具有9米至6米的柱距。在进行结构的设计时,应根据实际情况和需求采用此更具针对性和合理性的柱距,从而降低资源消耗,更具经济性。

在进行钢结构的单层的工业厂房的设计时,应对选取结构方案这一环节进行全面的综合性考虑,从而充分考虑工业厂房的经济性、合理性、先进性等,对建筑和结构间的关系进行正确处理。

2.2 钢结构单层工业厂房结构设计节材建议

2.2.1 结构设计节材建议

钢结构单层工业厂房结构设计节材主要评价指标是钢结构厂房单位建筑面积用钢量优于同行业同类型厂房的全国平均水平。也即精细化结构设计、合理节省用钢量,可从以下几方面着手:风荷载取值:排架或刚架及围护构件计算时,当高度范围大时,可分为多段约5m高度范围,取其相应风压高度变化系数来计算风荷载。如果风荷载取值高度范围过大,风压高度变化系数也相应取偏大值,可致风荷载偏大。

钢材选用:钢结构常用钢材牌号为Q235钢、Q345钢。当结构构件强度控制时,优选高强度Q345钢,或更高强度钢(主要承重构件),可节省用钢量。设计中尽量使构件板厚在钢材强度取值较高范围内选用。钢管材料優选电焊钢管及螺旋焊钢管,尽量少选无缝钢管,以降低造价。

柱脚:刚性固定柱脚有露出式、插入式、外包式三种形式。插入式柱脚受力可靠、制作方便,在厂房中使用较为普遍,但柱脚插入基础深度很大,特别是实腹柱,不仅柱脚用钢量增加,而且基础工程量也大为增加。建议吊车吨位不大的厂房柱脚可不采取插入式柱脚,以节省基础工程量。

基础及桩基节材:混凝土基础中钢筋采用强度高的(不低于400MPa级)热轧带肋钢筋。条件许可,预制桩和灌注桩间首选预制桩,较经济。钻孔灌注桩宜通过采用后注浆技术提高侧阻力和端阻力。

2.2.2 鋼结构单层工业厂房结构设计材料资源利用分析

钢结构单层工业厂房是抗震性能优越的建筑结构体系;采用的钢材是可再循环使用的材料;钢结构厂房构件采用标准化加工制作、工厂化生产、装配式施工安装;钢材可合理采用高强度钢;混凝土基础中钢筋可采用高强度钢筋;基础现浇混凝土采用预拌混凝土,建筑砂浆采用预拌砂浆。通过上述分析可见其较好符合绿色工业建筑的材料资源利用评价指标。

3 结语

工业建筑是我国现代化建筑中的重要组成,是工业生产尤为重要的场所。为响应我国可持续发展的口号,努力构建生态平衡型和环境友好型社会,在设计钢结构单层的工业厂房结构时,应用绿色工业建筑体系和方法。对建筑材料等资源进行合理利用,并提高有效利用率,从而降低资源的使用量,减少资源浪费等现象。在保障工业厂房的施工质量和施工效率的基础上,提高工业厂房的经济性和环保性。

参考文献:

[1]李永康,白薇.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J].建筑结构,2016(s1):567-570.

[2]刘君仪.钢铁企业单层工业厂房钢结构的发展趋势分析[J].建筑与文化(学术版),2013(6):543-544.

[3]王晛.单层工业厂房钢结构设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(33).

(作者单位:青岛伊科思技术工程有限公司)

作者:陈修启 崔润东

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