建筑环保节能设计在厂区建筑设计中的实践

时间:2022-07-08 10:50:17

建筑环保节能设计在厂区建筑设计中的实践

摘要:混凝土生产过程中能耗大、粉尘污染严重,如何在设计中有效地节约能源、减少污染并走生态化道路是大规模工业厂区可持续发展的关键。本文着重从节能环保方面介绍了混凝土生产厂区的建筑设计。

关键词:厂房设计节能环保设计可持续性发展

1. 建筑节能的重要性和紧迫性

能源危机在现今社会变得越来越严重,最近我国很多地方相继出现了较严重的干旱和电荒,全球性的能源危机也越来越严重,在厂房的设计中如何注重节能及环保变得尤为重要,节约能源和保护环境已成为当前人类寻求可持续发展的主题,环保要求节能,节能促进环保。

我国目前经济正处于高速发展阶段,能源匮乏、经济发展、环境保护之间的矛盾日益加剧,能源资源人均占有量太低和单位国民生产总值能源耗量过高是长期以来我国经济和社会发展不可回避的矛盾。所以,建设可持续发展的节约型社会成为我国的一项基本国策。在世界范围内,建筑耗能约占能源消耗总量的三分之一,建筑耗能在发达国家约占能源消耗总量的35%一40%,我国这一比例目前也已达到30%,随着经济发展和人民生活质量的提高,这一比例还将继续加大。因此,建筑节能势必成为我国能源战略的重点。

许多发达国家从1973年的世界性石油危机开始,认识到建筑节能的重要性。在建筑物舒适性不断提高的同时,新建建筑单位面积能耗已减少到30年前的三分之一至五分之一。由于加大投入进行建筑节能的研究与开发,新建建筑大量采用新材料、新技术,发达国家自20世纪70年代以来,大约每十年单位建筑面积能耗减少50%,建筑节能的趋势是“零能耗”。

长久以来,我国建筑节能不受重视,与发达国家相比,单位建筑面积能耗是发达国家的2倍~3倍,且有差距越拉越大的趋势。一方面国家能源紧缺,形势严峻,另一方面建筑用能极端浪费,成为建设节约型社会中最薄弱的一个环节。

近几年,随着新一轮全球性能源危机的来临,我国日益认识到能源、环境与发展的重要性,随着以节能50%为目标的强制性建筑节能标准相继,一系列节能减排的政策法规相继出台,表明我国建筑节能工作势在必行,刻不容缓。

2. 对现代工业建筑再认识

为工业生产、研发提供空间环境的载体的建筑统成工业建筑。从传统观念上看,相对于民用建筑,工业建筑要求简单实用,造价低廉,表现为大、笨、粗等,这也是人们对我国上世纪建造的一批工业建筑的基本印象。而随着社会的发展及科学技术的进步,人们对厂房的实用性及艺术性都提出了更高的要求,现代厂房表现出以下特征:对建筑内部工况环境要求更高,如洁净、照度、温度、湿度的控制;单位面积的建筑耗能更大;单位面积建筑造价更高。同时,人们对现代工业建筑的外在形象也有更高的期待。以上几个因素,促使建筑师必须摒弃传统设计思维定式,重新审视现代工业建筑的设计与建造。

3. 工业建筑节能设计具体实践

正是因为上述现代工业建筑对内部空间的空调温湿度控制要求高、单位面积的建筑耗能大等因素,此类工业建筑的节能设计更具现实意义,尤显重要。在能源、环境与经济发展日益矛盾的大背景下,贯彻国家节能减排政策,推进工业建筑节能设计成为当今建筑师不可推卸的责任。“节能、生态、绿色、环保”等理念耳熟能详,如何由口号转化为具体实现,是需要建筑师重点探索研究的方向。下面结合某项目的具体规划设计,浅谈建筑节能,生态策略及相应技术的应用。

3.1项目概况

本项目位于杭州经济技术开发区的杭州华威实业投资有限公司新建厂房项目,是集生产、管理等功能为一体的综合项目。其主产品商品混凝土采用先进的混凝土生产技术,微电脑集中控制和检测,实行环保的全封闭式生产。设计规模为年产280万立方米商品混凝土,总用地面积为30341m2,总建筑面积28867m2 ,总投资5573.032万元。整个厂区有室内砂石堆场,搅拌站,厂房生产管理用房,地磅室,配电机房等几部分组成。(如下图1)

3.2环保节能技术的选用与优化

节能设计首先应明确节能目标,目标设定应科学合理,同时应具有一定的前瞻性,参照现阶段国家对公共建筑节能55%目标,本项目提出综合节能目标不低于55%。如果建筑自身节能措施属于“被动节能”,那么建筑设备节能则属于“主动节能”,对保证节能设计目标的实现,二者同样重要。设备节能主要指空调、通风、照明、变配电、电梯、自控等设备的节能设计。

本工程的空调设有新风系统,新风机采用全热式交换器,带热回收装置,在进行新风引入和污浊空气排出的同时,充分利用排风的热量来加热新风,无须另外设置冷热源,不耗用空调冷热源的冷热量,有效地降低了空调的能耗。全热式交换器即可单独手动控制,还可与中央空调配套使用。风阻小,噪音比单纯的新风机低,无须再另外安装消声装置。

3.3生态绿色环保理念的实践

生态、绿色、环保三个概念是融合共生,互相促进的关系,生态手段、绿色策略必然促进环保。以下对雨水收集系统和粉尘控制系统的设计,可以反映本项目对生态、绿色、环保理念的追求。

3.3.1雨水收集系统的运用

水资源短缺是一个全球性的问题,尤其在中国,即使像杭州这样号称“江南水乡”的城市,地表水虽然丰富,地下水资源却非常匮乏,雨水收集利用系统有着非常的现实意义。既降低能耗,又节约成本。本工程主要收集建筑屋面、硬化路面及广场的雨水,因为这几处雨水水质相对干净,同时,工业建筑屋面面积较大,雨水收集量可观。收集的雨水存储于地下的雨水收集池,利用室外景观水系三级水面自然沉淀,并利用生物净化系统处理水质,处理后的雨水反用于厂区工业用水。雨水收集形成一条自然循环的生态链,取法自然,相得益彰。见图二

混凝土搅拌的前期生产过程中会产生大量的粉尘,粉尘治理是指对生产过程中产生的扬尘(煤尘、灰尘等)采取防止、抑制、滤除等措施,使工作场所的空气质量符合标准要求。粉尘治理最有效的措施是选择除尘设备。该厂区生产过程中的粉尘基本集中在室内沙石堆场中,在设计室内沙石堆场建筑时,采用了智能化喷淋系统。智能喷淋系统是当电脑系统检测到生产车间的粉尘达到一定浓度后,会自动喷水降低粉尘浓度,以达到环保要求,无需人工控制。(见下图3):

4结语

新厂区投产后与周边环境相协调,对周边的环境影响较小,生产实践证明,设计满足了生产、管理等基本功能,整个设计使厂区功能分区明确,创造了一个文明、安全、先进的生产产区;很好地体现了环保节能的可持续发展的思路,展示了现代化生产产区的风貌。尤其新技术、新工艺的应用,提高了生产车间的使用效能,减少环境污染,降低能耗,达到了设计要求。该厂投入运营以后取得了良好的社会和经济效益。

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