冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

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摘要：本文分析了冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的綠色理念和相關(guān)技術(shù)要求。在此基礎(chǔ)上，從建筑節(jié)能材料的應(yīng)用、通風(fēng)和采光的節(jié)能設(shè)計(jì)兩方面對(duì)冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的低碳節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了探討；從綠化植物的選擇和廠區(qū)聲污染控制兩方面探討了冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的綠色生態(tài)技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)建筑；綠色建筑技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)

1冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的綠色理念和技術(shù)要求

隨著我國(guó)冶金工業(yè)的快速發(fā)展和企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，廠區(qū)建筑改造和新建項(xiàng)目不斷增多，在綠色發(fā)展理念的推動(dòng)下，更多地關(guān)注建筑與人的關(guān)系、建筑與環(huán)境的關(guān)系、建筑與生態(tài)的關(guān)系成為其建筑設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。在低碳、節(jié)能的綠色建筑理念下，冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)無(wú)論是生產(chǎn)作業(yè)的廠房建筑還是辦公、生活的配套建筑設(shè)計(jì)，都需要遵循資源節(jié)約、適用性和經(jīng)濟(jì)性的原則，新型的建筑節(jié)能技術(shù)、節(jié)能環(huán)保建筑材料的應(yīng)用等都是建筑設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)要素。此外，冶金工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)及其建筑特點(diǎn)決定了其綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)工作，環(huán)境規(guī)劃、新材料、新技術(shù)的應(yīng)用等要統(tǒng)籌考慮建筑的功能性、藝術(shù)性以及節(jié)能環(huán)保等要求，尋求建筑與自然生態(tài)保護(hù)的平衡、功能滿足與節(jié)能環(huán)保的平衡等是其建筑設(shè)計(jì)的核心任務(wù)。

2冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的低碳節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

2.1建筑節(jié)能材料的應(yīng)用

冶金工業(yè)建筑的能耗主要分為建筑能耗和使用能耗。建筑能耗是指在工業(yè)建筑建設(shè)過(guò)程中使用各類建筑材料所產(chǎn)生的能耗，而使用能耗則是在建筑使用過(guò)程中為滿足環(huán)境控制要求而產(chǎn)生的能源消耗。因此，在建筑設(shè)計(jì)中采用新型的建筑節(jié)能材料，最大可能降低建筑能耗是建筑節(jié)能的重要舉措。冶金工業(yè)建筑根據(jù)作業(yè)環(huán)境可分為冷、熱車間。由于不同作業(yè)條件下對(duì)建筑空間的熱環(huán)境控制要求有所不同，冶金工業(yè)建筑對(duì)建筑空間的熱環(huán)境調(diào)節(jié)無(wú)法采取傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此采用新型的節(jié)能環(huán)保保溫隔熱材料成為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。目前，主流的建筑外墻保溫技術(shù)分為外墻內(nèi)保溫和外保溫，工業(yè)建筑由于室內(nèi)作業(yè)等因素的考慮，大多采用外保溫技術(shù)，同時(shí)外保溫技術(shù)也具有技術(shù)成熟、保溫效果好和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。在外墻外保溫材料的選擇上，硬泡聚氨酯保溫材料是一種新型的節(jié)能材料，廣泛應(yīng)用于建筑保溫體系，同時(shí)也屬于一種新型的建筑節(jié)能結(jié)構(gòu)材料，具有阻燃性能好、施工方便，能夠兼容各種不同類型建筑類型，但較高的造價(jià)在一定程度上對(duì)其大范圍應(yīng)用形成制約；聚苯顆粒保溫料漿是一種廢棄塑料資源回收再利用的保溫材料，其將廢棄的聚苯乙烯塑料加工成微細(xì)顆粒與其它材料按比例混合配置成聚苯顆粒保溫漿，具有施工簡(jiǎn)單、保溫效果好且成本低廉等特點(diǎn)，在工業(yè)建筑外墻保溫中具有良好的應(yīng)用效果。此外，聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料以及玻璃棉等也是在工業(yè)建筑外墻保溫中應(yīng)用較多的節(jié)能材料，其中玻璃棉制品是一種具有良好隔熱和隔絕震動(dòng)的非金屬無(wú)機(jī)保溫材料，且多孔結(jié)構(gòu)還使其具備了良好的隔音效果，在工業(yè)建筑上常被用做建筑空間降噪材料。除上述建筑節(jié)能材料外，新型玻璃材料在冶金工業(yè)建筑中也有著廣泛的應(yīng)用，各種不同類型的玻璃材料在透光、遮陽(yáng)和傳熱系數(shù)方面各有不同，根據(jù)其特性在建筑空間散熱和隔熱保溫等方面各有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.2冶金工業(yè)建筑通風(fēng)和采光的節(jié)能設(shè)計(jì)

冶金工業(yè)建筑具有大空間、大跨度和大進(jìn)深的特點(diǎn)，再加上其生產(chǎn)作業(yè)對(duì)空間環(huán)境的要求，良好的通風(fēng)和采光是重要的技術(shù)指標(biāo)。為了達(dá)到建筑空間環(huán)境舒適度和安全性的要求，冶金工業(yè)車間大多會(huì)安裝一定數(shù)量的通風(fēng)設(shè)備和照明燈具，長(zhǎng)時(shí)間的使用必然會(huì)造成建筑使用能耗的大量增加。因此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)采用必要的建筑手段來(lái)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，是降低建筑使用能耗的重要方式。在通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)方面，盡可能地利用自然風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫、濕度是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的核心思想。一是根據(jù)廠區(qū)風(fēng)向條件來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑朝向，充分利用穿堂自然風(fēng)來(lái)達(dá)到良好的建筑空間通風(fēng)效果。如，在滿足生產(chǎn)工藝要求的情況下，建筑朝向盡可能選擇南北向，如有一定程度的偏離，應(yīng)控制建筑朝向與風(fēng)向的夾角在30°和60°之間。二是建筑之間的間距控制要設(shè)計(jì)合理，建筑通風(fēng)的間距控制一般是根據(jù)風(fēng)向和建筑形體來(lái)確定，以前排建筑的長(zhǎng)寬比為依據(jù)，建筑的通風(fēng)間距為前排建筑高度的2.2到3.5倍為宜。三是合理設(shè)置建筑的通風(fēng)口位置以及選擇合適的窗型以更好地利用自然通風(fēng)原理來(lái)增強(qiáng)建筑通風(fēng)效果。四是在不具備良好自然通風(fēng)條件的情況下，以人工通風(fēng)為主或是作為輔助通風(fēng)加強(qiáng)通風(fēng)效果，通風(fēng)設(shè)備的選擇和配置就成為通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，動(dòng)葉可調(diào)式通風(fēng)機(jī)是一種節(jié)能效果比較理想的節(jié)能型通風(fēng)機(jī)，其通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)使通風(fēng)機(jī)的葉片角度可調(diào)節(jié)，利用空氣作用于葉片阻力面大小的變化來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，從而達(dá)到節(jié)能的目的；通過(guò)變頻控制器來(lái)對(duì)通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到根據(jù)工況來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的，也是一種比較有效的通風(fēng)機(jī)節(jié)能手段，而且利用傳感器對(duì)建筑空間溫度、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，在保障通風(fēng)效果的同時(shí)節(jié)能效益更為顯著。在采光節(jié)能設(shè)計(jì)方面，主要通過(guò)加強(qiáng)自然采光設(shè)計(jì)來(lái)盡可能減少電光源的使用數(shù)量和使用時(shí)長(zhǎng)，從而達(dá)到節(jié)能的目的，尤其是對(duì)于大進(jìn)深設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)，采光節(jié)能設(shè)計(jì)尤為重要。具體設(shè)計(jì)策略：一是根據(jù)車間進(jìn)深、空間面積等來(lái)設(shè)置合理的側(cè)窗數(shù)量和位置，可以采用高、低側(cè)窗相結(jié)合的方式增大采光面，為了使大進(jìn)深處獲得更為充足的自然采光，可以適當(dāng)抬高高側(cè)窗的位置。二是在確保建筑保溫隔熱要求的前提下，適當(dāng)增大側(cè)窗的采光面積，在側(cè)窗采光面積無(wú)法調(diào)整而采光效果又不理想的情況下，可以通過(guò)在室內(nèi)設(shè)置反射鏡面或是采用漫散射玻璃的方式來(lái)提高自然采光率和光照覆蓋的均勻性。三是采用新型的節(jié)能光源來(lái)達(dá)到照明節(jié)能的目的。在很多情況下，單純依靠自然采光往往難以達(dá)到工業(yè)建筑的采光要求，采用電光源作為自然采光的補(bǔ)充及夜間照明的光源是必不可少的。目前，適用于工業(yè)建筑的節(jié)能型照明光源種類較多，LED節(jié)能燈節(jié)能效果最好，大功率LED節(jié)能燈在各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)上已經(jīng)完全能夠滿足工業(yè)建設(shè)的照明需求，具有亮度高、能耗小、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，結(jié)合智能照明控制系統(tǒng)，還能夠根據(jù)工業(yè)車間的光照情況實(shí)現(xiàn)亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的綠色生態(tài)技術(shù)應(yīng)用

3.1冶金工業(yè)廠區(qū)綠化中植物的選擇

在冶金工業(yè)廠區(qū)的環(huán)境設(shè)計(jì)中，植物的利用和選擇是關(guān)鍵要素。除綠化、美化廠區(qū)環(huán)境外，植物對(duì)廠區(qū)有害氣體的吸收是主要的考慮因素。冶金作業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的甲醛、苯、三氯乙烯、氯氣和汞蒸汽等有害氣體，而不同的植物對(duì)這些有害氣體的吸收效果不盡相同。如長(zhǎng)春藤、吊蘭、蘆薈、龍舌蘭、虎尾蘭等植物對(duì)甲醛的吸收效果最好；長(zhǎng)青藤、鐵樹等能夠有效吸收苯；槐樹、蘭按能夠有效吸收氯氣；夾竹桃、棕?cái)R、桑、大葉黃楊等對(duì)汞蒸汽具有良好的吸收效果。因此，在進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)冶金工業(yè)車間的作業(yè)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行針對(duì)性的綠化植物選擇，在美化環(huán)境的同時(shí)達(dá)到最佳的有害氣體吸收效果。此外，在廠區(qū)環(huán)境美化設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到植物選擇對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，尤其是在一些污染較為嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行植物綠化，植物對(duì)有害物質(zhì)的抗性是選擇的重要考量因素。

3.2冶金工業(yè)車間聲污染的控制技術(shù)

冶金工業(yè)車間的聲污染較為嚴(yán)重，各種噪聲源在建筑空間內(nèi)的交互作用對(duì)于生產(chǎn)者的身心健康極為利，因此通過(guò)建筑技術(shù)手段來(lái)營(yíng)造一個(gè)有益于人體聲覺系統(tǒng)的空間環(huán)境，是建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要認(rèn)真考慮的問(wèn)題。設(shè)計(jì)控制策略：一是通過(guò)消聲設(shè)備來(lái)降低車間作業(yè)時(shí)機(jī)器產(chǎn)生的噪聲。二是利用聲音傳播具有方向性的特點(diǎn)，通過(guò)廠區(qū)綠化種植高大、密集的樹木建立消聲屏障的方式來(lái)進(jìn)行降噪。三是通過(guò)廠區(qū)建筑整體布局設(shè)計(jì)優(yōu)化的方式來(lái)降低噪聲影響。如將噪聲較高的廠房集中布置；將對(duì)噪聲要求不高的廠房布置在靠近高噪聲的廠房附近，將要求低噪聲干擾的廠房布置在遠(yuǎn)離高噪聲廠房的區(qū)域，并在開窗等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上避免朝向高噪聲廠房方向；四是在建筑單體設(shè)計(jì)時(shí)利用墻體、走廊空間等的隔音、吸聲效果來(lái)降低噪聲對(duì)建筑室內(nèi)空間的影響。

4結(jié)語(yǔ)

冶金工業(yè)廠區(qū)建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)必須要滲透到建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，與其生產(chǎn)工藝、作業(yè)要求緊密結(jié)合，切實(shí)解決冶金工業(yè)生產(chǎn)、作業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題，才能使綠色建筑技術(shù)應(yīng)用取得實(shí)效。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要緊密結(jié)合冶金工業(yè)廠區(qū)的建筑特點(diǎn)以及綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用適應(yīng)性，要從規(guī)劃布局、環(huán)境優(yōu)化、污染治理等多角度、多層面來(lái)統(tǒng)籌考量綠色建筑技術(shù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)可行性，才能充分發(fā)揮綠色建筑技術(shù)在冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的功能和作用，促進(jìn)冶金工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的綠色發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者:盧飛 單位:江西銅業(yè)集團(tuán)建設(shè)有限公司