建筑节能在工业建筑设计中的实践

于 静

宁夏工业设计院有限责任公司 宁夏 银川 750000

随着时代的不断进步，我国的建筑业取得长足的发展，目前大城市高楼林立，公司工厂更是不计其数，这些建筑是时代的产物，却缺乏合理的规划与设计，有着很大的能源消耗。我国是人口大国，能源稀缺，极大地依赖于煤矿。高能耗的建筑对于我国节约能源和保护环境的政策相违背，因此我们需要创新建筑节能。以下本文将阐述建筑节能在工业建筑设计中的重要性，提出建筑节能设计的实践方向，探讨工业建筑节能设计的具体实践措施。

1 建筑节能在工业建筑设计中的重要性

建筑节能的目的是为了提高能源利用的效率，是指在建筑全流程各个环节中采用节能方法提高各个系统的执行效率以降低能源消耗。比如建造时合理构造建筑布局，采用合适的材料等都能到达到建筑节能的目的，因此建筑节能对于改善国家能源紧缺有着重要的意义。

目前我国的工业建筑的节能设计相对于民用建筑的节能设计还有着很大的欠缺，同时我国作为世界上最大的发展中国家工业建筑的节能设计与发达国家还有着较大的差距。

1.1 工业建筑节能设计现状

相对于民用建筑的节能设计，工业建筑的节能设计显然落后了很大一截。民用建筑有着相对完善的节能标准体系，相关的标准文件有《居住建筑节能设计标准》等，给予了建筑节能在民用建筑设计中有效的参考和技术支持。在这样的节能标准支持下，建筑节能已经是民用建筑设计中的一个重要环节。

工业建筑目前还缺乏一系列的国家和行业标准，因为工业建筑大多为工厂，工艺条件与工艺流程大不相同，相对应的工艺设备类型与大小也存在着较大的差异，于是工厂的厂房规模和厂区布置都因厂各异，这种工业建筑的复杂性导致我国的工业建筑标准不易统一，因此有关建筑节能的标准更是不够完善。

中国的工业建筑节能设计与发达国家相比更是显得相形见绌，发达国家对于建筑节能设计的关注比中国至少早了40年，一些欧洲发达国家很早就对此进行研究并且有了一系列的行业标准，甚至用法律规定来约束建筑节能。我国建筑节能发展的起步较晚且发展不快，应多学习借鉴发达国家的技术和长处，争取早日制定出一系列可用的工业建筑节能设计标准。

1.2 工业建筑节能设计的重要性

在目前的工业建筑设计中，一般的业主通常不会考虑前期投入设计建造建筑节能，因相关标准并不统一且进行建筑节能设计通常需要一定的资本与技术，因此除非业主对设计者提出建筑节能设计的要求，否则设计者不会主动考虑采用复杂且昂贵的建筑节能设计。因此我国的工业建筑能耗巨大，新建筑中90%以上的仍是高能耗建筑，建筑能耗已经达到全社会能耗的四分之一，若不采取节能措施，到2020年全国可能要消耗全社会一般的能源在建筑上。

我国的人口众多，能源稀缺，又极大地依赖于煤矿、天然气等不可再生能源。高能耗的建筑对于我国节约能源和保护环境的政策相违背，也不符合我们可持续发展的战略。于是工业节能设计对于缓解我国能源稀缺的现状有重要作用，同时也能够适应节约能源和保护环境的政策。

对于工业企业来说，工业建筑节能设计也有着重要的意义。虽然工业建筑中采用节能设计在前期设计成本和建造成本中投资较大，但后期运营的能耗会降低，长远来看建筑节能能够带给企业和社会更大的综合效益。目前科技发展进步势头猛烈，越来越多的节能技术将会诞生和应用，采用节能建筑设计是大势所趋，而未采用节能设计的企业很有可能被淘汰。我国可持续发展战略的提出也确定了建筑设计需要遵循节能环保的大目标。另外，采用建筑节能设计要求将整体建筑设计得合理美观，这会使建筑的价值更好地体现，会给设计者和工作者带来积极影响。

2 建筑节能在工业设计中的实践方向

2.1 工业建筑的整体布局

工业建筑整体上需要满足工业生产的工艺条件与建筑布局，对于建筑节能在工业建筑设计中的实践应用，设计者需要考虑水、电、暖气、结构等各个部分的相互协调。对于不同的工业建筑布局和工业生产工艺以及工业建筑所处的地形、环境等都要纳入考虑，工业建筑的整体布局节能的设计要根据以上各点来做到节能，这是所有设计中最为重要的一部分。

2.2 工业建筑的总平面设计

建筑节能在工业建筑的总平面设计中主要考虑到的是季节特征。在冬季，要尽可能发挥日照的作用，同时要避开主导风向以减少大量的升温消耗；在夏季，则要尽量利用自然通风，目的也是为了降低空调能耗。这样的设计不仅能够减低能耗、促进节能，也能提升工作者的舒适体验。

2.3 建筑体型系数

建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值，它反映了一栋建筑体型的复杂程度和围护结构散热面积的多少，体型系数越大，则体形越复杂，其围护结构散热面积就越大，建筑物围护结构传热耗热量就越大。因此建筑节能设计的一个实践方向就是减小建筑体型系数，可以采用联合厂房的方式来改善建筑体型系数。

3 工业建筑节能设计的实践措施

工业建筑节能设计的具体实践措施有很多方面，最主要的是墙体设计、屋面设计、门窗设计以及通风设计。

3.1 墙体设计

墙体面积是工业建筑外围护结构中占比最大的一项，其热损耗也是整体建筑中最大的一项，因此对墙体进行设计是建筑节能最重要的一点。通常外墙保温形式有外保温、夹芯保温和墙体自保温三种，应根据工业建筑的具体情况进行不同类型的选择，同时要考虑到与整体的协调性，既要美观又要减少热损耗。如有更高要求则需要考虑夹芯安装、拆卸等相关事项。

3.2 屋面设计

屋面的热损耗也是较大的一项，因为对于单层工业厂房其屋面面积较大，是比较重要的工业建筑外围护结构，因此也要对屋面进行建筑节能设计。在进行屋面的建筑节能设计时，主要是保温设计。通常屋面设计使用的材料有钢结构、混凝土结构等等。在选取保温材料时，不能够选用导热系数大的材料，否则热损失较大，无法做到节能设计；也不能采用密度较大的材料，否则会增大屋面自重；也不能选取防水层以上的保温层，否则材料吸水会降低保温效果，增大热量消耗。此外还要考虑保温层的价格等方面的因素，尽量做到高性价比。

3.3 门窗设计

工业建筑的门窗也极容易导致能量消耗。建筑的外窗主要用于流通室内外空气，如若工业建筑的门窗没有合理地进行建筑节能设计，会导致较大的能耗损失。通常外窗的开启方式有推拉窗、平开窗、悬挂窗，各种开启方式的密封性不同。悬挂窗的密封性较高，同时有很好的保温性能，可以有效地减少空调的消耗；推拉窗的密封性较差，热消耗较大；平开窗的能耗损失居中，隔音隔热的性能较好，但存在一定的安全隐患。

设计者在进行建筑节能设计时要考虑各方面因素设计合适的门窗，因为门窗是夏季日光照射、冬季冷风进入的主要途径。一般来说冬季既要防止冷风进入，又要保证日光照射和通风，因此可以采取减少开窗面积等措施，另外还要尽量选择导热系数小的门窗框。

3.4 通风设计

通风设计也是建筑节能在工业建筑设计中不可忽视的一点。良好的通风环境在夏季比提高工业建筑外围护结构的传热系数作用更大，不仅可以减小空调的能耗，也能给工作者带来更多的舒适感。设计者可以考虑设置天窗、通风屋脊等措施，要根据工业建筑的实际情况进行设计。

3.5 其他措施

工业建筑节能设计的实践措施还有很多方面，例如利用更加清洁的能源或者采用Low-E低辐射玻璃幕墙外装饰设计等。

采用清洁的可再生能源如风能、太阳能、生物能等，比如风能可以应用于工业发电和制热，能有效促进工业建筑的室内外的空气循环等，太阳能能够提供大量的能源甚至有望代替目前的化石能源。使用清洁的可再生能源能够有效实现节能环保。

Low-E低辐射玻璃幕墙外装饰设计也是一项有效的建筑节能措施，它能够满足室内的照明，有很好的遮阳和隔音效果，能够利用表面的膜反射能量，减少能耗损失。

4 总结

建筑节能在工业建筑设计中的实践有着很大的意义，对于缓解我国能源稀缺的现状有重要作用，同时也能够适应节约能源和保护环境的政策。我们需要确定建筑节能在工业建筑设计中的实践方向，采用合适的措施来合理设计，这给我们提供了创新设计的目标。我国的工业建筑节能设计还存在着很大的进步空间，也存在着巨大的潜力。设计者应不断探索创新新方法、新技术等节能手段进行实践应用，同时尽可能地实践应用新能源来设计建筑节能。