工业建筑中绿色节能技术的应用与效果

吴 敌

(黑龙江省林业设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150080)

近几年来，绿色工业建筑理念逐渐被人们所观注并认同。在这里“绿色”的含义不是指绿色植物，是指工业建筑的节能、环保、可持续发展。即在保证工业发展水平的同时最大限度地利用土地资源、能源、水资源和建材，使工业建筑与生态环境协调发展。但绿色节能技术在工业建筑中的应用效果并不理想，这与节能技术的应用方式有很大关系。为此，研究者应从实际出发，对工业建筑绿色节能技术的应用进行分析，即在明确绿色节能技术应用要点的基础上，对现有绿色节能技术进行改进和提高。如此工业建筑才能在实践中以可持续的方式发挥作用，才能服务于整个现代经济建设的发展进程。

1 工业建筑应用绿色节能技术要点

1.1 选型结构

绿色节能围护结构技术在工业建筑中主要起保温作用，其设计标准要低于民用建筑，需要控制建筑物内含有的大量余热。具体地说就是要控制围护结构的保温性能以提高建筑的节能、环保效果。在大型空调器安装情况下，工程师和技术人员应该考虑加强建筑局部热性能。

在工业建筑窗墙比上要把热利用、自然采光和自然通风作为绿化的重点控制对象。无空调通风厂房应根据工业建筑的实际情况，采用低透光率玻璃，以提高绿色节电技术的应用效果。因为工业建筑的生产过程不受照明的限制，建筑形态的确定应优先考虑自然采光。这样既可以保证工业建筑的采光效果，又可以在建筑物使用过程中凸显绿色环保的节能技术。自然通风，就是采用自然通风方式来节约风机的大量能耗，即通过增加窗户的开启面积和确定窗位的合理性。

1.2 设备系统性能控制

作为保证工业建筑、照明、供暖、供配电等公共设施节能的关键环节，绿色节能技术人员应根据工程建设的实际需要优化上述设施的性能和效果。具体地说从经济和负荷分配的角度来决定设备的性能水平。特别是在电力设备供电配电系统中技术人员要提高配电站选址的合理性，使变压器能够在经济区内运行，并采取各种设备措施来改善电能质量对配电网络的影响。在空调应用中工业建筑的预约余量大，虚拟性能较高。为实现这一目标，绿色节能技术人员应对设备所在系统运行环境进行设计与开发，使设备的高性能充分发挥工业照明的作用。环保节能技术人员应尽量选择耐久性好、光效比高、光通量利用率高的产品。

2 工业建筑中绿色节能技术的应用方法

在应用绿色节能技术时需要满足两个条件：一是对自然环境影响较小，二是建筑运行能耗较低。归纳起来有以下三点。

2.1 建筑整体设计

工业建筑和民用建筑之间有一大区别，工业建筑对采光等要素要求较低，而在建筑的整体设计中主要考虑的是建筑与周围环境的融合。这一融合一方面表现为建筑与周围区域道路、自然环境的融合，另一方面表现为工业建筑排放物对周围环境的影响。在前一种情况下，在建筑设计中需要对选址、施工方法等内容进行合理设计，如工业建筑位于经济不发达地区，但在该地区有丰富的植被，则需要考虑植被对建筑和支撑系统的影响。特别是对于建筑周围的道路，工业建筑本身必须能够与这些道路有效对接。在建筑设计中应充分考虑建筑物的使用功能，当发现工业建筑运行过程中产生的排放物对周围环境有严重影响时，除选择更为安全高效的工业设备外，还应考虑建筑生成物排放设备的总体布局，防止排放物对周围环境的不利影响[1-3]。

2.2 内部空间设计

工业建筑在运行中，内部各区域的使用各不相同，可分为休息室、生产区、安全保障区等。对于不同区域，合理的布局不仅可以提高其安全性，还可以对设备运转和生产过程中产生的余热以及废料进行有效的利用和处理。具体设计中需要根据建筑物的使用情况来确定建筑物所产生的总的余热，例如火电厂，在设备运行过程中所产生的大量余热，在绿色节能技术的应用中，利用这些余热可以大大降低建筑物运行中的能耗。因此在内部空间设计中，高炉系统和烟气处理系统之间要有适当的距离，并利用这些余热加热水体，用水泵把经过加热的水导入氨水池，然后用氨气脱硫和脱氮处理废水以达到绿色节能的目的。此外，此类热水还可以应用于休息室的供暖系统，因此在室内空间设计中，需要在保证休息室与工作区域安全距离的基础上设计和配置管路连接区域，以实现资源的有效利用[4-6]。

2.3 节能技术应用

在工业建筑的运行过程中会产生大量的能耗，能耗有多个子系统产生，除工业设备运行所产生的能耗外，还包括空调和照明系统的能耗。其中工业设备所产生的能耗一般都难以得到有效控制，因此，在本文分析过程中所采用的节能技术主要是针对各种保障系统的节能技术。就拿工业建筑中的电气设备来说，对于大型工业厂房，可以在其周围建立风力发电平台，将其与市政电力系统相连接，这样可以在很大程度上减少市政电力的消耗。另外在工业园区内，还可以建造太阳能发电系统，但就目前的太能能发电技术而言，这一系统占用了很大的土地面积，因此许多工业建筑不适合应用这一技术。对某些工业建筑烟囱内存在的余热，可利用这些余热对流动水进行加热，并通过管道系统输送产生的热水对休息室等区域采用暖气供热和地热供热方式进行供暖，以达到降低能耗的目的。

3 工业建筑中绿色节能技术的应用效果

以某工业厂房为研究对象，探讨绿色节能技术在该厂房的应用效果。该厂房已运行多年，目前已进行了技术和建筑改造，并在改造过程中应用了绿色节能技术，其应用技术类型包括余热收集和利用、室内空间改造、风能系统建设及建筑围护系统的全面更新等，应用效果分析如下。

3.1 运行成本方面

本工业建筑原有厂房在运行过程中，工业设备每年所产生的运行费用很高，由于厂房改造时没有全部更换工业设备，因此在应用效果分析过程中所探讨的运行费用就是其余电气系统所消耗的费用。旧建筑物运行时，电气系统的年能耗为3.2×104kW·h，空调系统和照明系统的年能耗最高，照明系统占总能耗的62.3%；技术改造后，该工业建筑的市政电力年能耗降至1.5×104kW·h，收集并应用了排烟烟气中所含的余热，将余热用于供暖，同时优化了照明系统。结果表明照明和空调系统的年能耗降至51.6%[7-9]。

3.2 生态效益方面

通过技术改造，在该工业建筑物的运行过程中可完全有效地消除污染物。同时在该过程中还大量地将机组运行中产生的废热和废水用于脱硫脱硝脱氨操作。通过对该区目前环境状况的检测发现该区周边空气质量有所改善，空气中 PM2.5浓度下降超过60%。此外，对排放水的检测结果表明，该工业建筑所排放的污水已能满足我国现行污水排放标准要求，从植被表现效果上看，该工业建筑所排放的污水不会对植被造成不利影响，这说明应用绿色节能技术可以提高生态效益[10]。

4 结语

工业建筑中绿色节能技术的应用方法包括建筑整体设计、建筑布局设计和节能技术的应用。它们既能达到节能减排的目的，又能提高环保效果。就应用效果而言，该技术能有效地降低运行费用，以此提高生态效益[11]。