浅谈工业节能设计在工业建筑中的应用

摘要：随着我国社会经济的快速发展，环境污染、资源匮乏等问题成为制约我国社会经济持续性发展的关键性因素。为此，节能减排成为我国新时代的发展理念。工业是我国第二大产业，工业建筑建设规模的扩大，往往需要投入大量的人力、物力与财力。完善的工业建筑节能设计方案，可以大幅度提升工业建筑的节能效果。

关键词：工业;节能设计;建筑;应用

前言：

节能减排理念在工业建筑中的运用，往往被贯穿到设计、施工、运营等多个项目阶段。完善的工业节能设计方案，可以大幅度降低项目运营成本，提升企业经济效益，增强企业市场竞争力。以下内容分析了工业建筑节能设计方面的问题，并结合工业建筑建设实践，分析了工业节能技术应用对策。

一、工业建筑能耗现状

工业是拉动我国经济增长的第二大产业。随着我国工业的快速发展，工业厂房建设面积逐步扩大。在实际建设环节，因设计方案的不合理性，施工单位技术水平的差异性，且建筑材料质量等各有不同，导致工业建筑能耗量各有不同。

工业建筑能耗主要包括以下几个方面：工艺生产线设备的生产用能、工业建筑建设期的用能、工业建筑运营期间的日常耗能等。通过调查，我们发现运营期间的日常使用耗能往往占据着较大的比率，且在日常使用能耗中，采暖和空调使用能耗占据较大的部分。

为了最大程度上减少工业建筑各个阶段的耗能量，项目的各方人员需要给予各个阶段的节能工作足够的重视。由于运营期间的日常使用耗能占据较大的比例，故应给予足够的重视。在工业生产中，生产车间的节能设计与节能措施直接影响到建筑的节能成效。

二、工业节能设计在工业建筑中的应用

（一）、总图规划及建筑设计在工业建筑中的节能应用

在总图与建筑设计环节，建筑设计人员应注重将节能理念应用到各个环节的设计工作中。具体表现如下：

1、在选址环节，要将建设用地的生态环境因素充分考虑进去，合理开发利用当地的有利条件，实现各项资源的优化配置。比如建设用地的日照条件、通风及采光条件等。

2、在建筑总图规划中，设计人员应做好工业建筑能耗防御工作，结合建设需要，科学合理地设置建筑物间距、建筑物朝向、建筑物密度与建筑物周围绿化设施。在绿化设施设计环节，充分运用当地的水、植被等自然条件，科学合理选用绿化与铺装方式，为工业建筑营造适宜的区域生态环境。在建筑总图中，设计人员应该合理选择能源设备机房的位置，减少能源运输环节的损耗。

3、从设计方案来看，可以优先选用被动式节能技术。结合当地的气候条件，对围护结构，合理运用保温隔热与遮阳、天然采光、自然通风等各项措施，有效减少建筑供暖、空调等各个系统的能耗量。

4、结合工业建筑余热情况，积极构建能量回收或者再利用设备，全面提升余热使用率。

（二）、提升工业建筑围护结构热工设计水平

在实际工程设计中，工业生产车间围护热阻不仅需要将建筑热工、卫生要求、各个地区的气候条件等充分考虑进去，也应该将内表面与材料内部结构能耗充分考虑进去。在实际设计环节，则应该注重对围护结构实施详细构造设计。

1、在外保温环节，外墙与屋面设计中应尽量减少出挑构件、附墙构件与屋顶突出物，减少建筑的外表面积，从而降低建筑的体型系数，并在外墙与屋面的热桥部分应用阻断热桥设施。

2、对于一些保温要求较高的工业生产车间，设计人员应在变形缝处合理运用保温措施，严寒地带的地下室外墙与出入口应做好内部表面结露防护，以及完善的防水排潮措施。

3、为了提升工业建筑围护结构热阻性能，设计人员应改变过往传统的设计理念，适宜采用新型的轻质高强性能保温材料，使得工业生产车间的围护结构整体的保温性能大幅度提升。

（三）、工业建筑的通风、采光系统节能设计

1、通风节能设计

在设计工业建筑通风系统时，应尽最大的程度借助当地的自然通风条件，有效去除工业厂房的余热与余湿。为了保证室内气压的平衡，防止室外环境对室内的污染，设计人员在设计的过程中，需要采取一定的措施。例如：在颐生文博园（工业旅游）扩建项目包装车间的设计中，作者作为项目的主要设计人、专业负责人及副项目负责人，在自然通风设计环节，为了保证室内气压的平衡，项目在设计的过程中，做了专门的进风开窗面积及排风开窗面积的计算，确保进风口与排风口面积的相近性，并在外窗外侧设置窗纱及过滤网。防止室内产生负压气流从而造成能耗的增加及室内环境的污染。

2、采光节能设计

工业建筑采光系统多运用天然采光。对于一些跨度、进深较大的生产车间，在采光设计环节可以借助顶部天窗天然采光，作者在很多工业车间的实际项目设计中，均采用了此方案（例如：恒都牛肉熟食2号生产车间、思尔智能化乳业原辅料库、金牛管业PVC生产车间等项目的设计中）。对于一些大型的、重要的生产车间的采光设计，设计人员可采用BIM技术进行采光模拟分析计算与采光节能量计算，以此来提升采光设计方案的科学合理性。

（四）、一般性的工业节能措施

1、防止生产车间外门数量过多，并缩小外门的尺寸。在工业建筑设计中，建筑设计人员应结合生产车间的建设需要，尽可能地缩减外门的数量，并缩小外门的尺寸。过大的门洞，会导致热风幕吹风范围达不到封堵冷风的作用。且设计人员还应将当地的气候因素充分考慮进去，进而合理设置门窗大小与门窗数量。

2、在寒冷及严寒地区，外门处合理设置门斗，并加装热风幕，设置门斗的外门，往往具有着良好的保温效果，且门斗区域会形成一个缓冲空间，有助于减少室外冷空气的渗入。

3、科学合理选择门型。生产车间的外门要具有着良好的密封性，且关闭牢靠、结实。对于一些较大的物流外门，且需要人员经常通行的，作者在实际项目的设计中，经常在物流大门中加设供人员通行的小门，以此来减少能源的消耗。

4、合理选择外门位置。作者在大量的实际项目设计经验中发现，在生产车间中，生产原料的入口和成品物流的出口，一般会有尺寸比较大、数量比较多的物流外门，故在设置物流外门时，避免将物流外门设置在冬季主导风向或者寒潮来袭时的主导风向方向。生产车间在物流外门设计中，设计人员在满足工艺生产流线的要求下，同时需要注重节能效果，保障外门位置的合理性。

结束语：

随着我国社会经济的快速发展，工业企业间的竞争压力逐步增加，且工业建筑建设面积逐步扩大。工业建筑一旦缺乏科学的建筑设计方案，往往会造成大量资源的损耗，并在无形当中增加了企业的建设成本，降低了企业的经济效益。为此，我国逐步加大了工业节能设计在工业建筑中的比例。在实际项目中，建设方应注重设计、施工、运营、维护等各个项目阶段在工业节能的应用成效。

以上内容结合建设实践，分析了总图规划及建筑设计、工业建筑围护结构、通风与采光系统等多个环节的工业节能设计的应用策略。希望可以给相关工作者带来一定的借鉴与启示，并促进我国工业获得可持续性、有序、健康发展。

参考文献：

[1]吴超.新型节能技术在现代工业厂房中的应用[J].科技与企业，2014（7）：332-333.

[2]孙力，赵启航.节能保温材料在工业厂房中的应用[J].城市理论研究（电子版），2014（2）：45-46.

作者简介：柴慧剑，男，1986年5月4日，汉族，本科，注册证书：国家二级注册建筑师，国家二级注册建造师。工程师，主要从事工业建筑设计与咨询，施工图设计及项目管理等工作。

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