城市更新中的工业建筑绿色民用改造利用

2020-09-10 07:22夏斌
信息技术时代·上旬刊 2020年1期
关键词:厂房能耗工业

夏斌

近些年,在我国社会快速发展的影响下,对既有工业建筑绿色民用化改造利用进行介绍,阐述工业建筑绿色民用化改造的价值、原则及策略。以北京日化二厂为例,分析具体改造方案,通过充分利用工业厂房空间和历史、文化价值,合理规划商业模式,实现产业提升和城市更新。

城市更新;工业建筑;绿色;民用化改造

引言

在城市化快速扩张与经济转型的双重背景下,大量传统工业企业逐渐退出城市区域,在城市中留下众多废弃和闲置的旧工业建筑。如何处理这些建筑是国内许多城市城建领域面临的问题。将这些旧工业建筑进行民用化改造再利用符合当前可持续发展的理念,而将既有工业建筑的改造与绿色建筑相结合,则是当前大力发展绿色建筑背景下,既有工业建筑改造必将经历的路径。在过去的十余年期间,国内在既有工业建筑的改造利用领域进行了众多工程实践。特别是北京、上海、南京等曾经的工业城市,有一大批旧厂房得到改造再利用。但整体来看,以改造为创意产业园居多,且改造策略以简单的功能和装饰改造为主。随着绿色建筑的兴起,将既有工业建筑的改造与绿色建筑结合成为一种新的趋势,国内也涌现出深圳招商地产南海意库、上海当代艺术博物馆等获得绿色建筑标识的优秀工业建筑改造项目。但国内工业建筑的绿色化改造整体处在起步阶段,要向更大范围地进行推广,还需要更深入的技术研究作支撑,并通过建设不同改造类型的示范项目,推动工业建筑的绿色化改造实践。

1工业建筑绿色民用化改造概述

随着我国经济的发展,工业化程度不断提高,生产工艺更新加快,原有工业厂房已无法满足新技术要求。城市居民对环境的要求逐渐提高,城区内或原在郊区,后随城市发展成为新城区的工业厂房因产业升级或城市环境污染需外迁,导致城市城区遗留了大批工业厂房,成为旧城改造的重要部分。如今,社会对资源节约及可循环利用越来越重视,需加快推动生态城市和绿色建筑的设计理念,包括提高资源利用率、减少能源消耗、充分利用可再生能源、建筑材料循环利用等。在我国城市建设中,符合我国国情的绿色建筑体系和标准逐渐完善,为我国绿色建筑推广及发展提供了可能。

原有工业厂房经过功能置换,需满足现有使用要求,如与绿色建筑设计相结合,为工业建筑提供绿色民用化改造。通过绿色民用化改造,将工业建筑转化为具有历史、文化及使用价值的民用建筑,进而节约大量建筑材料,提升厂区周边经济活力,更好地推动我国城市建设。

2工业建筑绿色民用化改造特点

2.1建筑结构不同

工业建筑的建筑构造复杂,大多数单层厂房采用多跨的平面结合形式,内部有不同类型的起吊运输设备。生产工艺不同的厂房具有不同的特征,但大多具有跨度大、单体面积大、层高大的特点。工业建筑内部空间较大,这主要是因为建筑内生产设备多而且尺寸较大,并配有多种起重运输设备,还有的车间要加工巨型产品,通过各类交通运输工具。如有桥式吊车的厂房,室内净高在8m以上;万吨水压机车间,室内净高在20m以上;有些厂房高度可达40m以上。

2.2能耗高

工业建筑由于体形系数大、层高大、窗墙比大、建筑保温性能重视不够等因素,使得工业建筑一般比民用建筑单位面积能耗高。同时,用于污染物排放量大,其换气次数一般都比较高,且工业建筑大多是24h连续运行,使得其建筑能耗水平更显著高于民用建筑。工业建筑由于采光、通风等要求,大多采用组合式侧窗、天窗,使屋面排水、防水、保温、隔热等建筑构造的处理复杂化,技术要求比较高。

3项目改造策略

3.1保留及改造立面样式和门窗洞口

原有门窗大部分已损坏,且不符合节能设计要求,因此门窗整体更换为节能门窗,其中外窗采用断桥铝合金三玻双中空玻璃(5+9A+5+9A+5)mm,传热系数为2W/(m2·K),北向采用(5+12A+5+12A+5)mLow-e玻璃,传热系数1.7W/(m2·K),气密性为7级。增加外保温材料以满足建筑保温隔热和节能要求,外墙外保温系统选用70mm厚挤塑聚苯板,屋面保温材料选用厚100mm的挤塑聚苯板。

3.2工业建筑机电设备系统改造技术研究

3.2.1基于精准的管理目标,构建以余量控制为核心的绿色建筑能源管理平台。可实现能耗余量控制,根据设定的能耗目标,实时监测报警以及分析诊断消除不合理用能;强大的数据分析与预测功能,并实现多种机电设备的运行优化,通过找出不合理用能,改变运行策略降低空调能耗。

3.2.2针对工业建筑大屋面的特点,提出适合于大屋面工业建筑的雨水回收利用系统规模计算方法,提出结合屋顶绿化和屋顶景观水池的节能型雨水净化处理调蓄系统,总体运行能耗比常规系统降低约30%;自主研发屋顶蓄水绿化结构,暴雨情形下吸收雨水,在干旱时期蓄水槽内储存的雨水能够被植物根系所吸收利用。(见图1)

3.2.3针对工业建筑改造中高大空间的特点,提出不同改造类型空间的气流组织方式,优化气流组织降低空调能耗;通过实验及模拟方法分析高大空间喷口高度、喷口送风二次接力夏季工况室内气流组织分布规律;提出高大空间全室负荷计算比例、送风高度选择、二次接力设备送风距离优化等气流组织优化策略。

3.3污染物排放

降低工业行业的污染排放,是我国节能减排战略的重要内容之一。绿色工业建筑是绿色的,那必然是生态的,是无污染排放或者低污染排放的。因此,绿色工业建筑必须靠精心设计、依靠科技进步的力量,采用低排放新设备及新技术应用等措施,使其在气候变化、生态系统、水资源、水土保持、生物多样性、地区环境、人体的潜在危害等影响方面做到最优,环境影响最小。

结语

近年来,按照国家节能减排工作要求,工业领域十分重视绿色工业建筑的发展,对如何做好绿色工业建筑的规划设计、建设施工和运行管理提出了迫切要求。但应该看到,绿色工业建筑在我国的发展时间还不长,在该领域基于我国国情的研究还非常有限,这都需要广大科研、设计、管理等各领域的工作者的不懈努力。

参考文献

[1]李芗,魏晓红.新世纪工业建筑设计的思考[J].工业建筑,2001,31(11):44-47.

[2]吴宏宇,彭栋.上海普惠飞机发动机维修工厂的绿色设计[J].工業建筑,2011,41(2):10-13.

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