工業建筑的節能研究

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摘要：我國工業建筑現已就節能設計實行了統一的標準，針對工業建筑工程的節能設計業已確立了規范。自此，中國的工業建筑工程節能設計已然有據可依。運用對比，對實施前以及實施后的兩工業項目中所需的建筑節能設計予以規范，對現階段下工業建筑的節能設計現況以及普通的建筑節能適用措施加以分析，確立了工業建筑的節能設計方向。

關鍵詞：工業建筑；節能設計；分析；對比

1工業建筑的節能設計必要性

現階段下，民用建筑的節能理念已然被普遍地認可，并被深入應用，政府的有關部門則對此作出了統一的規定；而設計方案以及綠色建筑理念、節能材料等持續涌現，不過，在工業建筑的節能設計方面，則直到今天才確立了政府的規定。此前，工業建筑的設計中其核心原則就包括了經濟性，而在節能設計方面則并未獲得審慎的關注，缺失了工業建筑的節能設計部分，是使得工業廠房變為了中國建筑中耗能達最高程度的一類。故而，工業建筑必然要開啟節能設計。

2規范確立前與后的工業類建筑的節能設計比較

就規范確定前、后的工業類建筑的節能設計來講，它們有著極大的差別。之前盡管會有一些工業建筑展開了節能設計，但是絕大部分均是參照了（又或是套用了）一般民用建筑的節能設計規范，使得建筑材料過于浪費，其經濟性也比較差。不過，工業建筑自身并未具備有關的政策與法規，單憑設計師本人的經驗、個體項目的分析來展開設計，并未具備一致性的章程，這使得工業建筑的節能設計過于眼花繚亂，但是，并未能夠被業主們一致認可。以下我們對比了在規范已經確定的前、后的2個工業項目所需的建筑節能設計，確立出工業建筑所需的根本的節能措施。此處有兩大案例：①本市應急供水工程某水源地凈水項目工程；②某新區的某水廠項目I期的供水工程。對這兩大工程項目中所需的節能設計的條件后能夠知：其位于同一城市，節能設計方面的氣候分區實際上是一樣的，均為冷B區；某水源地凈水廠的整體規模在規范未確定前的設計是達到了10萬（單位：m3/d）；而某新區某水廠的規模的近期供水量則達到了1.8萬（單位：m3/d），而其遠期的供水量則達到了10萬（單位：m3/d），另外土建還是依照遠期來予以設計，其土建規模達到一致，并且均為凈水廠；兩者的建筑物有著特定的可比性。以下我們由這兩大項目總的規劃以及單體設計等諸多方面，來對其建筑的節能設計展開細致的分析。

2.1總體的規劃

對于一個工程而言，其總體的規劃具體要依據的其實是生產工藝的基本要求，在生產工藝已經被滿足的這一條件下，優良的朝向（南北又或是趨近南北朝向）以及自然通風（其里面開口的方向朝著夏天的主風向，而冬天則要同主風向避開）、冷熱源的科學的布置等，恰好是建筑節能整體上的基礎的設計要求。建筑物中的主要的房間夏季要規避受東西向的日曬，就工業廠區而言，尤其是高以及低變配電室之類的本身有著比較大的散熱性的建筑空間，應當要規避西曬，且要維持著較佳的自然通風。對兩個工業廠加以對比后，不管其規范確定與否，廠區總體上的規劃均要切合于上方所列出的原則。

2.2單體設計

2.2.1體形系數

建筑的體形系數具體所指的是某棟建筑同其室外的大氣在接觸之后，其外表面積同自身體積間的具體比值，不一樣的氣候分區實際上對建筑的體形會有這不一樣的要求，就本次列舉的兩大工程來講，它們均歸為寒冷的氣候區，故而建筑單體需要基于對使用予以滿足的條件下，將體形系數盡可能地縮小。在《工業建筑節能設計統一標準》之中的第四節里面已對I類型工業建筑本身的體形系數要求作出了規定，單棟的建筑其面積>3000m2的建筑，其體形系數低于或等于≤0.3；單棟建筑的面積>800m2，≤300m2的建筑其體形系數小于或等于0.4；單棟建筑的面積>300m2，≤800m2的建筑其體形系數不能超出于0.5。在一經計算之后，某水源地凈水廠之中的送水泵房以及某新區水廠之中的送水泵房各自具備的體形系數為0.352及0.325，均同規范要求相符。在生產工藝的具體要求已經滿足了之后，最大限度地采納簡易的、規整性的形體，盡可能地將體形系數縮減。其體形系數愈小的話，則節能的效果也就愈好。控制建筑體形系數實際上即是控制建筑耗能。在規范并未確定以前，工業廠房在其設計方面基本上依據的是生產工藝以及建筑造型、占地面積等各方面的需求，在這一些條件之下，使體形系數全面地減小。在規范得以確定之后，在同規范相符的情形下，科學地切合于生產工藝的具體需求，追求同城市的規劃以及環境的需求相符的建筑造型，使得工藝建筑的設計變得具備更高的豐富度。

2.2.2總窗墻比

同民用建筑不一樣的是工業建筑實際上對總窗墻比已有規定，總窗墻比具體所指的是建筑物中的各大立面其透光部分以及非透光的外門窗所具有的總洞口面積和，同各大立面的總面積和的具體比值。在《工業建筑節能設計統一標準》之中已有的第四節中已經規定了，I類的工業建筑中，其總窗墻比應當要≤0.50，而屋頂透光的那一部分其面積同屋頂的總面積的比應當要>0.15，在無法滿足的時候，務必要在權衡之下判斷。在經計算之后可知，某水源地凈水廠同某新區水廠各自的送水泵房其對應的總窗墻比各達0.215及0.299，均同規范要求相符。

2.2.3圍護結構

建筑的圍護結構具體囊括了外填充墻、屋面以及立面外門窗等等，就圍護結構來講，具體是要切合于某種程度的傳熱系數要求，進而達成節能隔熱這一作用的。某水源地凈水廠以及某新區水廠所在的位置是寒冷的B區，在《工業建筑節能設計統一標準》之中已有的第四節中已經規定了，I類的工業建筑中，其所具有的圍護結構中其熱工性能。對于兩大水廠而言，其送水泵房實際上均為框架結構的體系，絕大部分廠區中其某水源地凈水廠，其外墻并未具備保溫系統所給以的厚達300的蒸壓加氣型混凝土砌塊，在運算之后知外墻的平均系數具體取值是1.012，單位：W/（m2·K）；屋面所采納的是保溫板XPS，厚50，在運算之后知其屋面的傳熱系數的具體值是0.572，單位：W/（m2·K）；某新區水廠，其外墻是厚200的頁巖多孔磚，特地采納了外保溫系統，而其外保溫的材料則是保溫板EPS，厚達60，在經運算之后知其外墻的平均傳熱系數具體取值是0.561，單位：W/（m2·K）；屋面所采納的是保溫板XPS，厚達60，在經運算之后知其屋面的傳熱系數具體取值是0.494，單位：W/（m2·K）。在規范并未確立之前，某水源地凈水廠中，其工業廠房的外墻往往采納了有著較低的導熱系數的蒸壓加氣型混凝土砌塊來加以填充，且對填充墻的厚度予以增加以確保外墻的傳熱系數，不過其效果相當不如人意，無法同規范要求相符，在經驗下所明確出的屋面的保溫厚度亦難以切合于規范要求，是一種耗能型的建筑；某新區工業廠房，其維護結構能夠基本同規范要求相符，實際上是一種節能型的建筑。

3總結

綜上所述，現如今中國的工業建筑在其節能設計方面仍舊不夠合理，依然被歸入于耗能大戶之中，而在施行了工業建筑的《節能設計統一標準》之后，我們的方向已經明晰了很多，我們應當要努力地推進中國工業建筑的節能設計技術以及理論知識的持續發展。

參考文獻：

[1]工業建筑節能設計統一標準：GB51245-2017[S].2018.

[2]曹國光.綠色節能技術在工業建筑中的應用和效果.建設科技，2014（5）：30-32.

[3]本.當代工業建筑.北京：中國建筑工業出版社，1999.

作者：邱勤 單位：中國五洲工程設計集團有限公司