李琪伟

机械工业第五设计研究院国际工程所

浅议工业建筑设计中的节能和环保措施

李琪伟

机械工业第五设计研究院国际工程所

目前我国建筑业的高能耗和对周围环境的破坏，对社会发展形成制约，尤其是对于我国这样一个能源相对缺乏和以煤炭为主要能源的国家来说，这也就决定了建筑发展的必然趋势是建筑节能。本文从我国建筑节能现状入手，通过参与（沈阳）华晨宝马汽车有限公司新工厂建设项目，在与德方设计师的交流中学习他们在工业建筑中如何采取有效的节能和环保措施，对以后的设计和工作也有所指导和借鉴。

工业建筑；节能设计；节能措施

随着我国经济的快速增长，全国各地的高楼大厦和工业厂房如雨后春笋般拔地而起，其建设规模之大、建设速度之快，在世界建筑领域不得不说是一个奇迹。

但是，这些大规模的建筑群背后，是巨大的能源消耗和对生态环境不同程度的破坏。目前，建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。我国建筑不仅耗能高，而且能源利用效率很低，单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2倍～3倍，对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染。严峻的事实告诉我们，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑刻不容缓。

在发达国家，建筑节能早就引起了人们的关注，早在上世纪70年代，欧洲国家就已经开始对建筑节能进行研究，并制定了一系列有法律效益的规定来约束建筑节能，而德国建筑节能体系及技术在欧洲以至全世界都处于领先地位。相对来说，我国的建筑节能从提出到应用不过短短的十年时间，因此学习和借鉴发达国家的建筑节能体系和技术措施，对中国发展节能建筑应有一定的意义。

今天我国的建筑节能在民用建筑方面已经得到了广泛的认同和应用，但是工业厂房的节能设计一直没有得到重视和普及应用，由于我国的厂房设计以经济实用为主，考虑的是工程的先期投入，从而忽视了后期运作和能耗比例等长远利益的考虑，因此工业建筑节能的推广和应用也是十分必要的。

下面就本次设计项目沈阳华晨宝马主车间的情况介绍一下。

本次项目的建设地点位于辽宁省沈阳市开发区，地处欧亚大陆东北，中纬度地带；气候类型属于温带大陆性季风气候，主要特点是：冬冷夏暖，寒冷期长，因此在设计中采取相应的节能措施十分必要。此后，在同德方设计人员和业主的交流中，得知他们对于厂房的节能设计也十分关心和认同，结合当地生态、地理、气候和能源系统等方面的情况，从以下几个方面考虑节能设计。

节能设计中首先要考虑热工设计的分区。根据本项目所处地区的气候条件，沈阳属于严寒地区，必须充分满足冬季保温要求，兼顾夏季防热。因此，整个建筑的外围护保温系统就作为本次节能设计的重点，做了外保温建筑物的热量的损失就能减少将近一半。

在具体的设计中，节能措施如下：

1） 门窗节能。 外门窗是建筑物能耗散失最薄弱的部位，其中传热损失为23%，所以提高外门窗的气密性，减少外门窗本身的传热量十分重要。在本工程中，外窗均采用断冷桥铝合金窗，并采用中空（6+12+6）low-e玻璃，要求外窗的传热系数K≤2.0w/m2.k ，同时要求外门窗的气密性为6级，水密性为4级，抗风压型为5级。如此高的门窗标准不仅起到阻止室外冷空气直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损，而且还阻断了建筑物的冷桥，有效阻止了室内结露，又起到了保护隔热材料的目的。

2） 墙体节能。 在工业建筑外围护结构中，墙体所占面积最大，由于目前工业建筑外围护结构的保温隔热性能较差，冬季通过外墙散失的热量也最大，多达建筑总散热量的28%以上，因此，提高工业建筑的外墙保温设计很重要。在本工程中，主厂房的外围护墙采用150mm厚镀铝锌彩钢岩棉夹芯板，这样既保证了厂房外观上整体美观，又能有效的提高墙体的保温性能。同时彩钢夹芯板的安装快捷，拆除方便等性能，也为将来厂房的扩建和维修提供了方便。

3） 屋面节能。 屋面在建筑围护结构的不透明部分中占有较大的比重，特别是在当今我国工业建筑的特点普遍是占地大，层数少，因此提高屋面热工性能，将大大减少建筑物的热损失。本工程中屋面保温层采用铺设140mm厚高强度岩棉板，并在岩棉外设置防水卷材一道，这样就降低了屋面的热损失。

4） 地面节能。 由于沈阳地处严寒地区，冬季时间较长，而且室外温度较低，因此在做地面设计的时候，德方设计师特意提出在沿主厂房外墙周边地坪向内6m范围内须做保温，即在混凝土地坪下铺设80mm厚挤塑保温板。这样做的目的也是为了减少建筑物的热损耗，有效节约能源。

5） 其他措施。 在整个设计阶段，德方工程师不仅在建筑材料的选取上充分注重节能环保的概念，在厂区总图布置上，也充分考虑到了优化布局，尽可能地使建筑物南北向布置，迎合当地主导风向，保证夏季自然通风，冬季多利用太阳辐射能量；同时保持建筑物合理的外形，减小体型系数。在主厂房内部办公室的布置及设计方面，采用底部空调送风口，使冷气自下而上的循环；局部房间采用冷水管吊顶系统制冷；某些产热量大的设备房间，收集余热用来二次利用；屋面采用虹吸系统收集雨水，净化后灌溉厂区内绿地和植物；在施工材料选用中严格禁用有毒，放射性的材料，以防止对周边土壤和水的污染；屋顶设置太阳能加热系统等措施。

沈阳华晨宝马项目既有它的代表性，也有它的特殊性。代表性就在于它让我们广大的设计人员都充分认识到当前工业建筑中节能设计的重要性和可行性；特殊性又在于，投资方很支持设计单位在设计中的节能措施，并且有实力，有能力去实现。

经历完这次设计，使我对工业建筑的节能认识更上一层楼，也对目前我国的节能形势有了更透彻的了解。如果说人类的建设活动是对自然生态环境的一种破坏，那么采取有效的节能措施和环保手段，就是在满足我们生产生活的同时，力争做到对自然环境的损害达到最低程度。古建筑中我们的建筑理念是“天人合一”，那么今天我们的建筑理念就是可持续发展的节能，环保建筑。

目前我国每年完成的建筑工程投资额中，工业建筑与民用建筑之比为53:47 ，工业建筑占了半数之多。因此，工业建筑的节能措施也必须引起大家足够的重视，节能降耗是设计人员的义务和责任，也是我们国家立足长远，坚持可持续发展的战略国策。在建筑节能技术已经得到广泛应用的今天，工业建筑的节能将越来越被人们重视，随着科技的发展，建筑节能的水平会越来越高。各种先进的节能技术应该及时的应用到实践中去，转化为生产力，虽然前期一次性的投资较大，但是后期的运行和能耗较低，从长远的角度考虑，建筑节能给社会带来的是长期的综合的利益。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.15.019