高松
摘 要:随着社会能耗的不断升高、人们环境意识的不断增强,绿色建筑的高速发展,已成为未来发展的重要趋势。仓储建筑在我国分布广泛,并占有很大的建筑面积,然而,粮库的初期建设往往只关注粮食的保存质量,而相对忽略能耗的节省以及对粮库相关人员的健康关注。文章以将绿色理念融入粮库建设为根本目的,以《绿色工业建筑评价导则》为参考对象,针对粮库的固有特点,去粗取精,对粮库节地、节水、节能、节材、室外环境保护、职业卫生、运行管理七个方面进行了评价分析,并提出改进措施、节能方案,为绿色粮库的发展建设提供科学的参考依据。
关键词:绿色粮库;建筑节能;节能措施;环境保护
我国的粮食储备库主要分为省级粮食储备库、市级粮食储备库以及地方粮食储备库,目前,我国大部分的粮食都保存在省级粮食储备库。粮库分布在全国各地,主要位于我国的产粮大省,建立粮库的根本目是储存我国粮食作物,为我国人民提供坚实、有力的生存保障,从国家意义上讲,粮库是维护国家稳定、安全的基础。
粮库的建筑类型不同于居住建筑或者公共建筑,更类似于我们常说的工业建筑,一个完整的工业建筑分为生产车间、工作场所办公室、生产卫生用室(浴室、存衣室、盥洗室、洗衣房)、生活卫生用室(休息室、食堂、厕所)、妇女卫生室等。而粮库常包括粮食储备间、办公区、职工宿舍、食堂等主要用室,另外,对于需要对粮食深加工(烘干等)的粮食库区,还会包括锅炉、烘干机等耗能设备。
对于绿色建筑,国家和政府的大力支持为绿色建筑发展奠定了基础。财政部、住房和城乡建设部2012年4月27日制定发布了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,明确将通过多种手段,力争到2015年,新增绿色建筑面积10亿平方米以上,到2020年,绿色建筑占新建建筑比重超过30%。到2014年,政府投资公益性建筑全部执行绿色建筑标准。不管是出于能源的短缺,还是迫于环境的压力,绿色建筑都将是未来的发展趋势。绿色建筑评价以《绿色建筑评价标准》为国家标准,编号为GB/T 50378—2006。工业建筑目前尚无标准出台,但是《绿色工业建筑评价标准》已经列入国家标准制订计划中,而且我国住房和城乡建设部组织编制了《绿色工业建筑评价导则》,该导则现阶段是指导我国绿色工业建筑规划设计、施工验收、运行管理,规范绿色工业建筑评价工作的重要技术依据。
国家粮库在早期建设过程中,肯定是以保存粮食为第一目的,这是不容置疑的,考虑的主要指标有粮库储粮数量、储粮质量、通风设施、防虫设备设施等。前期的建设过程中并没有过多的考虑粮库的能耗、对环境的影响、粮库保管人员的健康保护等因素。随着社会的发展,绿色建筑趋势的日益强盛,粮库作为一种有特殊作用的建筑物,需要更加规范化。我们目前尚且达不到绿色建筑标准的要求水平,但应明确未来粮库的发展方向,并向着绿色、健康粮库的目标努力。本文以《绿色工业建筑评价导则》为参考对象,针对粮库的固有特点,去粗取精,对粮库节地、节水、节能、节材、室外环境保护、职业卫生、运行管理七个方面进行了评价分析,并提出改进措施、节能方案,为绿色粮库的发展提供科学的参考依据。
1 绿色粮库评价
《绿色建筑评价标准》对绿色建筑的定义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的仓储建筑。对于拥有固有特点的粮库来说,这个定义并不矛盾,只不过需要把粮食的储存放在首位。下面以《绿色工业建筑评价导则》为参考对象,首先对《绿色工业建筑评价导则》简单介绍,然后针对粮库的固有特点,去粗取精,对粮库节地、节能、节水、节材、室外环境保护、职业卫生、运行管理七个方面进行评价分析。
导则评价分为规划设计和运行管理两个阶段,导则条文分为控制项、一般项、优选项,绿色建筑应满足导则中所有控制项的要求,并按满足一般项数和优选项数的程度划分为三个星级,一、二、三星级。具体达标要求如表1。
1.1 粮库节地评价分析
粮库节地评价主要内容包括粮库城市用地规划、厂址选择、废弃场地的利用、总图规划与节地、物流运输与交通、绿化。即粮库建设项目规划时要符合当地城市规划的要求,建设场地的选择不破坏国家及地区的重要历史文物古迹保护区、风景区、重要的供水水源卫生保护区、自然生态保护区,不设置在危险地带,要尽量的利用废弃场地建设,建筑场地透水面积要达标,场地要近邻铁路、公路、空港、码头,运输设施符合国家、铁道部及当地铁路部门的有关政策规定、规划和标准规范,员工上、下班乘公共交通车辆要方便。绿化率符合国家、地方和行业有关标准的规定。绿化种植具有减少噪音污染、阻挡粉尘、净化空气,且易生长、适应性强的植物。
需要注意的是,粮库在选址时应尽量选择交通便利的地点,方便粮食作物的运进与运出,场地要尽量靠近河道、铁路、公路。这样既可以减少运输成本,也可以减少运输时间。
1.2 粮库节能评价分析
粮库的能耗主要包括粮仓能耗(进出仓能耗、储粮能耗、照明能耗等)、办公楼能耗、员工宿舍能耗、粮食加工、粮食烘干等能耗。能耗评价分析主要内容包括,粮仓维护结构保温隔热效果、机械通风降温设备能效比、办公建筑单位建筑面积能耗比、采用空调系统COP、产热设备有无热回收系统、可再生能源利用等。
粮库的固有特点很适合采用新能源。一般库区面积平均较大,地处偏僻,通风良好,接受太阳辐射面积较大。适合利用太阳能、风能、地表水等。有条件的地区可利用地下水、江湖水、污水、海水等采用地源热泵,利用太阳能等可再生能源供应生活热水。另外,粮库在前期建设布局时,要充分根据粮库的特点及用途,考虑当地全年最高频率风向,合理利用自然通风。
1.3 粮库节水评价分析
粮库节水评价主要内容包括,给水、排水工程设计,水资源利用,节水等。即粮库取水、输配水、贮水及水处理设施安全性和可维护性符合现行的给水设计规范要求,污废水处理设施对工业企业和周边地区的环境影响符合国家及行业现行标准、规范的规定,并符合地方标准、规范的要求,设置以一水多用为目的的安全可靠的处理、利用系统,景观、绿化、洗车、冲厕等非生产性和非饮用用水采用非传统水源,生产设备和卫生器具采用节水型产品。
粮库面积通常较大,对于雨季降雨量较大的地区设置雨水回收系统,利用雨水去绿化、冲厕、洗车等。
1.4 粮库节材、室外环境保护、职业卫生、评价分析
粮库办公建筑室内宜采用灵活隔断,减少重新装修时的材料浪费和垃圾产生,在保证安全性、耐久性的前提下,尽量选用资源消耗和环境影响小的建筑结构体系(主要包括钢结构体系、砌体结构体系、木结构体系)。另外,对于旧粮库改新粮库,建设场地内的原有建筑物经局部或适度改造后进行合理利用,或对原有建筑物的材料进行再利用。
建筑外墙涂料等所造成的光污染符合国家和地方标准的要求。对建筑物内的生产设备、公用设施及施工过程中产生的振动采取减振、隔振措施,室内外的振动强度符合国家和行业标准的要求。
对于产生粉尘、噪声、高温等危害的工作岗位,需要对人员采取个人防护措施,合理设置工作时间及换岗制度。
1.5 粮库运行管理评价分析
粮库的运行管理评价内容包括,管理体系标准,运行管理机构,能源管理,公用设施的运行管理。建立完善的运行管理制度,设置安全警告标识,拥有完善的通风降温管理规范,配备全面的个体防护用品、建立消防设施检查、监察制度,完善轮岗、换岗制度及奖惩制度等。
对于库区内的水泵房、污水站、锅炉房、热交换站、空压站、变配电所等各类站房内的公用设备及设施的能耗宜实行实时计量和记录。
2 粮库节能措施
2.1 绿色粮库方案设计节能
图1 “Mcleamy”曲线:取自建筑师帕特里克·克利麦
粮库建设的全寿命周期包括设计阶段、施工阶段和使用阶段。其中,设计阶段是建筑设计过程中的关键环节。方案设计阶段造价仅占整个工程造价的5%,然而却将影响75%的工程造价,并且对建筑各方面的性能指标起到决定性的影响。如图1所示,随着项目的进行,成本节省的机会降低,而修改设计的成本却显著增长。
粮库建设应该在方案设计阶段就应充分考虑、融入绿色理念,相关专家应对本专业的设计提出意见,争取设计阶段就将绿色的理念融入到设计当中,避免施工完工后返修、整改,从而增加施工成本及浪费能源。对相关特殊工艺的要求需尤为注意,比如要充分考虑设备间的相互影响,对产生高噪声、高热量的设备集中采取措施,产生粉尘的设备宜采取排风措施,配备个体防护用品等。
2.2绿色粮库主动式节能措施
粮库主动式节措施主要包括机械通风系统、空调系统、以及热回收等。例如河水自然冷源中央空调系统、废热回收、中水雨水处理利用等主动式节能方法。
热回收技术:粮库热回收技术主要针对产生高热的设备。传统的方式把产生热量排放到大气中,既造成城市的热污染,又白白的浪费了热能。通常设备发热量比较大,是很好的热源,如果可以利用这部分热量的话,会减少很大能耗。例如:冬季,将这部分热量回收用来采暖。夏季,将热量用来供给生活热水。
2.3 绿色粮库可再生能源的利用
粮库可再生能源利用主要包括太阳能、地能的利用。
太阳能利用系统有太阳能热水系统和太阳能光伏系统。粮库库区普遍为单层建筑,且平面大,有利于太阳能资源的利用。在有条件的地方,可设置光伏发电系统。也可用太阳能热水系统满足日常热水需求,在有工艺热需求的情况下可考虑大规模安装太阳能热水系统。
地能的利用主要通过地源热泵系统来实现,地源热泵系统包括土壤热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统。粮库地理位置多位于河道附近,便于装卸粮食,很具备使用水源热泵的条件。
3 结语
绿色建筑的发展已经成为一种趋势,但绿色粮库的建设还没有得到足够的重视,这就需要我国储粮业各专业的人员共同努力,共同发掘其潜在优势。绿色粮库目标的实现,是整体环境意识的形成,特别是对绿色建筑实践的深入,将有助于粮库行业质量的提升,争取早日达到质的飞跃。为了达到这一目的,需要不断的打破传统的理念。
另外,粮库节能研究涉及到很多新技术、新设备、新材料、新管理,盲目追求高新或过于守旧在经济上都是不理智的,应该在节能降耗和经济效益两个方面寻求最佳的平衡点。相对于其他建筑类型,粮库建筑节能还处于初步摸索阶段,只有在认真总结其建筑类型节能技术的基础上,结合粮库建筑的具体特点,不断完善节能技术,不断更新设计理念、设计方法,才能推动其建筑节能工作的快速进步。
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建材发展导向2015年2期