工业建筑改造设计中生态理念的应用探讨

丁晓鲁

（重庆设计院有限公司，重庆 400000）

0 引言

随着我国建筑工程行业的不断发展和进步，人们的生活水平不断提高，对于工业建筑工程的发展也提出了更高的要求。在建筑设计的过程中，引进生态理念可以在很大程度上提升建筑的使用舒适度，并且能够在很大程度上降低建筑工程的能源消耗程度。通过生态理念的应用，极大程度地节约了建筑工程所使用的资源，包括土地资源能源以及水资源等。对于建筑工程持续性发展来说具有很重要的意义，符合新时代的发展需求，对于建筑结构布局外墙等设计工作来说，也具有创新性的改革。发挥绿色建筑的实际价值尤为重要，也成为未来建筑工程发展的一大主流。通过拓展生态理念，在建筑设计工作过程中的应用是现阶段诸多建筑领域的相关人员做研究的课题[1]。工业建筑设计如图1 所示。

图1 工业建筑设计

1 工业建筑中应用生态理念的意义

近年来，生态理念被广泛应用在工业建筑设计中。通过生态理念的应用，不仅可以保护自然环境，减少建筑活动所对环境造成的破坏，同时极大程度地节约了资源，从而达到了对自然资源的最高利用效率。在实际工业建筑设计工作过程当中，可以通过可再生材料以及清洁能源等多个方式来避免或减少对环境的污染，实现人与自然的和谐发展。工业建筑的生态理念应用主要是绿色建筑的理念运用，在工业建筑的设计和建造过程当中，通常情况下，将传统高能耗以及高污染的工业建筑进行绿色环保式的改造。通过生态理念的引进，将以往传统的重工业建筑设计得到了根本上的改善，使得工业建筑生产工作向低能耗低排放以及低污染的方向进行靠拢，实现建筑工程的持续性发展[2]。

2 生态建筑的设计原则

在建筑设计工作过程当中，引用生态理念的设计原则主要是要根据建筑设计工作过程当中各个构成要素的具体情况进行针对性的设计，并制定相应的设计目标。与此同时，在针对这些构成要素进行分析的过程当中，需要明确其也是设计人需要进行具体操作的主要目标。现阶段，在进行绿色生态建筑设计工作的过程当中，对于设计原则的把握和分析十分关键。对于生态理念应用到建筑设计工作过程来说，需要围绕绿色节能的相关标准来进行设计，尽可能做到能源的节约，并且与当地的相关地质情况以及气候等因素相协调。从各方面进行考虑，满足居民的生活需求，相关的设计工作人员需要进行系统的设计和规划，保证建筑设计工作的科学合理，从而能够运用到设计建筑工作的环境条件，减少对周围环境的影响和破坏，同时提升环境舒适程度。在这个过程当中，也可以适当使用高新技术进行辅助设计，从而提高节能效果。

3 绿色生态建筑设计的要点策略

3.1 注重建筑朝向设计

调整建筑朝向设计对于建筑工程的质量水平的提升有着很重要的影响。同时，为了更好地引进生态理念，相关的建筑工程设计工作者也需要对建筑朝向设计给予足够的重视。建筑的朝向直接和建筑本身所能够获得的采光量以及风量有着直接的联系。在这个过程当中，相关的设计工作人员需要对建筑区域的光照方向，以及经纬地理状况和辐射量进行数据分析和数据总结。同时，做好实际环境的调查研究，并以此作为建筑朝向设计的具体参考依据。如果所处的城市属于低温城市，那么，在设计上需要使整体建筑能够获得更多的光照，同样也要将开窗的面积进行适当程度的增大。而对于高温城市，则要尽可能避免房间获得大量的光照，但是也要保证其基本的采光条件和需求，保证空间通畅的同时也避免了因大量的光照以及辐射而导致房间内的温度过高，引起居民的不适。在这个过程当中，也许需要对室内的凉爽程度以及能源消耗情况进行合理的把控。

3.2 建筑外形与平面布局

在对建筑外形以及平面布局进行设计的过程当中，相关的设计人员需要对建筑的散热比情况进行合理的设置。通常情况下，由于建筑的外表面积较大，其散热的效果就会更好，正因如此，在对其外形设计上要根据当地的气候情况相结合对其进行合理的改进。充分考虑到建筑的构造以及相关功能等需求，比如在对建筑的电梯设计工作过程当中，对于建筑的朝向需要进行调整，需要设定建筑朝西或者是朝南方位，可以有效地控制其采光效果，而且能够保证电梯的使用寿命可以得到最大程度的延长。除此之外，还可以通过对空中庭院设计来提高建筑的通风效果。

3.3 外墙设计

外墙设计的不断完善，能够起到对建筑的保护作用，在外墙设计工作过程当中，通常是使用维护结构以及砖石结构来进行设计。在实际工程当中需要根据实际情况的不同来选择不同的结构，才能够实现外墙设计的最好效果。其中砖石结构在设计过程当中主要是通过混凝土与剪力墙的相关结构来进行构造的，对于较高的建筑来说，其外墙结构通常使用的是填充的材料，但是绿色建筑则要尽可能达到保护环境、成本较低的效果。通常使用材质比较轻便、具有良好保温隔热效果的材料。如果建筑所处的区域是低温区域，那么可以使用混凝土与其他的材料混合使用，通过空心砌块的方式，也可以实现与其他混凝土材质保温功能的复合墙。与此同时，在施工材料以及相关位置的基础上，也可以使用较为细致的筛选方案，保证其具有良好的保温效果。如果建筑所处的区域为高温区域，那么需要通过采用隔热效果较好的材料来提升建筑的隔热功能，避免酷暑带来的不适感，提升建筑本身的舒适度，达到居民生活的标准。在这个过程当中，需要同时注意的是，要尽可能的减少反复的外墙装修，来不断的提升建筑的抗震能力，外墙在设计工作过程当中占据整体能耗的将近1/4，而且缩减外墙的面积，能够有效的降低建筑工程的成本消耗。对于高层建筑来说，因为会出现较大的风力来提升了建筑能耗，因此需要对墙体的保温作用进行改善，并结合当地的实际气候状况来进行相关设计。

3.4 水热环境系统设计的实现

建筑设计工作过程中，实现生态理念的一个重要的方面就是节约水资源。在进行水热环境系统设计的过程当中，要确保能够将水质以及水量的标准达到绿色生态的要求。通常情况下，在进行绿色生态建筑的，随着环境系统设计工作过程当中，可以使用节水节能型的供水设施以及雨水收集系统污水处理系统等等来实现节约用水和提升水质量的效果。除此之外，在生态建筑的设计工作过程当中，景观用水可以通过单独设计，将其纳入水热系统当中。同时，考虑热环境实现也十分关键。建筑区域的热系统需要保证居民的供热舒适度要求得到最大程度的满足，而且还要确保实现建筑的节能和环保需求。

4 工业建筑绿色节能设计方法在实践中的应用

4.1 工业整体环境的设计

为了实现生态理念=在建筑设计工作过程当中的良好应用，需要在工业整体环境设计工作过程当中结合绿色设计的相关理念，确保其能够在保证建筑工程相关工业生产质量水平达到标准的同时实现节能环保的效果。在进行工业整体环境设计工作的过程当中，可以对以下方面进行改进，比如在对整体的建筑工程进行优化设置的过程当中，可以结合工业建筑目前所处的环境等相关因素进行分析，从而对建筑的采光通风以及朝向和结构等多个方面进行不断的改进和完善。在这个过程当中，引入绿色生态理念来提升整体的建筑共同质量水平，需要做到获取足够的采光，并且保证建筑的太阳能发电的需求，在夏天能够通过自然通风来降低建筑物内部的温度，从而达到节约电能的效果。在工业建筑整体规划设计工作的过程当中，要将目光放到未来的城市发展计划当中，要在现有的工业建筑基础之上结合绿色节能技术对工程进行完善和改进。在尽可能节约建筑材料消耗以及资金消耗的同时，保证不会对周边的生态环境造成影响。在工业建筑整体环境设计工作的过程当中，要尽可能地将布局不断改善和优化，减少土地的占用面积。工业整体环境设计如图2 所示。

图2 工业整体环境设计

4.2 工业建筑单体的设计

墙体的节能设计对于工业建筑尤为重要，在设计上要改变传统墙体结构的设计方式，采用双层墙体的方式，增强工业建筑的整体隔热保暖性能，另一方面要采用环保先进的材料进行外墙的施工，比如在内墙的材料选用中，可以使用挤塑聚苯板，该新型材料具有比传统墙体材料更好的保温性，有更低的质量，方便施工浇筑等优点，可以用作内墙的材料。而外墙则可以采用耐腐蚀的材料来应对自然环境的风雨侵蚀，确保工业建筑的寿命，还要注意外墙角落的保温隔热处理。

对传统工业建筑进行优化布局设计，可以采用架空隔热层屋面结构设计方式，该设计方式主要能够适用于厂房大，具备良好通风条件的地区。在靠近地面层用架空板铺设架空层，需要确保架空层的铺设平整，用水泥砂浆填补架空层的缝隙。

钢结构具有很多优点，比如材料可回收，无须大量的混凝土，对土地破坏少等优点，因此，要选择钢结构作为工业建筑的主体结构。

4.3 提高工业建筑绿色节能效果的措施

在明确如何提高工业建筑绿色节能效果之前，需要明确的是哪一环节是主要的能耗问题，将能耗问题的具体情况进行分析后，对于可以进行改善的部分进行进一步的设计和改造。在尽可能降低成本的基础上保证工程质量的水平。在这之后，对于分析出来的结论进行进一步的优化和改进。由于在建筑设计过程当中，引用生态理念是一个较为复杂的系统工程。因此，对于相关的建筑设计工作人员提出了更高的要求，在掌握自己专业技能同时，也需要对新时代的相关绿色节能技术有一定的了解。在保证成本尽可能节约的情况下，也需要保证工程质量水平，降低系统的无效用量，节约资源。相关施工人员需要严格的，按照设计图纸进行施工建设，保证每一个环节都按照标准来进行，不可以擅自的更改图纸上的内容，确保对施工质量。进行负责相关的施工管理人员也需要对建筑工程进行质量验收和质量把控。对于出现的问题要进行及时的改进和完善，确保绿色节能的设计工作要求得以根本上的落实，才能够为绿色节能设计工作带来实质上的帮助。

5 结语

综上所述，可以发现在建筑设计工作的过程当中，通过引用生态理念，可以使建筑工程的能源节约得到很大程度的提升，有利于建筑工程的持续性发展，不仅提高了人们的生活质量水平，也做到了保护环境，促进了我国经济水平持续性发展的目的。通过引进生态理念，我国的建筑工程在日后发展过程当中可以得到更大的进步。随着我国工业化的不断提升，再加上新时代技术的不断创新，生态理念的相关科技也会得到不断的发展。未来，生态建筑工程将会成为建筑设计中的一大主流。