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　　摘要：将绿色建筑理论引入工业建筑设计，从节地与土地资源合理利用，节能与能源的高效利用，节水 与水资源的综合利用，污染物控制等方面，探索出一个普遍性、综合性的绿色工业建筑设计思路。

　　关键词：绿色建筑;绿色工业建筑；设计

　　EXPLORATION OF GREEN INDUSTRIAL BUILDINGDESIGN IDEAS

　　Abstract: The introduction of the theory of industrial buildings green building design from the section with the rational use of land resources energy conservation and efficient use of energy wTater conservation and comprehensive utilization of water resources pollution control etc . to explore a universal comprehensive green Industrial building design ideas

　　Keywords： green building； green industrial building； design 

　　绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限 度地节约资源(节能、节地、节水、节材）、保护环境和 减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间， 与自然和谐共生的建筑111。因此将可持续发展的理 念融合到建筑的全寿命过程中，即发展绿色建筑，已 成为今后建筑技术发展的必然趋势。1994年我国 发表《中国21世纪议程》，同时启动国家重大科技产 业工程《2000年小康型城市住宅科技产业工程》。 在相关的绿色建筑评估体系制定方面，我国相继出 台了《绿色建筑评价标准》、《绿色建筑技术导则》等 一系列文件。而2010 8月住房城乡建设部印发了 《绿色工业建筑评价导则》标志着中国绿色建筑由民 用建筑进一步延伸到工业建筑领域。

　　1.绿色建筑

　　1.1绿色建筑的基本内涵

　　所谓"绿色建筑"的"绿色"，并不是指一般意义 的立体绿化、屋顶花园，而是代表一种概念或象征， 指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且 在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建 筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自 然建筑、节能环保建筑等。

　　绿色建筑的基本内涵可归纳为:减轻建筑对环 境的负荷人，即节约能源及资源;提供安全、健康、舒 适性良好的生活空间；与自然环境亲和，做到人及建 筑与环境的和谐共处、永续发展。绿色建筑的基本 内涵可归纳为:减轻建筑对环境的负荷人，即节约能 源及资源;提供安全、健康、舒适性良好的生活空间； 与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。

　　1.2绿色建筑设计理念

　　绿色建筑设计理念可包括以下几个方面： 节能能源:充分利用太阳能，采用节能的建筑围 护结构以及采暖和空调，减少采暖和空调的使用。 根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有 效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候 条件的平面形式及总体布局。

　　节约资源:在建筑设计、建造和建筑材料的选择 中，均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的 使用，力求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿 化的节约用水。

　　回归自然:绿色建筑外部要强调与周边环境相 融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。

　　舒适和健康的生活环境：建筑内部不使用对人 体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新，温、 湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康。

　　2.绿色工业建筑设计思路

　　工业建筑从来就是建筑的重要组成部分，再加 上工业建筑生产对环境的高风险性和高耗能的特 点，工业建筑就更符合建筑的发展方向即绿色建筑。 《绿色工业建筑评价导则》对绿色工业建筑的定义为 在建筑的全寿命周期内，最大限度地节能、节地、节 水、节材，保护环境和减少污染，为生产、科研和人员 提供适用、健康安全和高效的使用空间，与自然和谐 共生的工业建筑。

　　随着科学技术的发展与进步，现代工业建筑曰 趋庞大，工业厂房动辄十几万甚至数十万平米的规 模不仅给生产带来方便，也需要更多现代技术的支 持，这个大空间内有着多种功能的矛盾共存，种类繁 多的设备、传送带以及各种动力管线给建筑提出了 复杂的要求。与此同时，庞大的现代工业建筑群也 意味着对环境的影响，生产活动产生的声、光、热及 各种排放物，甚至工业建筑本身都极大地影响着当 地的环境。减少对环境的不良影响，营造绿色工业 建筑整体形象要尊重自然、保护自然，有效地使用水 及各种自然资源，使能源和资源的消耗至最低程度； 尽量保持建筑周边环境的生态平衡，综合考虑建筑 的地域环境，因地制宜。

　　因此，当前在建设可持续发展经济的背景下，工业建筑领域也应引入绿色建筑理念，在设计中予以 注重和改进，体现绿色与环保。

　　2.1绿色工业建筑节地与土地资源合理利用设计 

　　2.1.1合理选择工业建筑建设场址

　　绿色工业建筑的选址应选择在合理的位置，减 少对环境的破坏，保障城市自然生态系统基本功能 的连续性与完整性，保证城市的安全与健康，保障 生态安全。除通常考虑的建筑选址因素外还应注意 如下原则：1)应避免选择生态敏感区域如森林、水 体、自然保护区等；2)要保护场地的生态系统，保留 和利用地形、地貌、植被和自然水系，保持历史文化 与景观的连续性，保持场地的生态完整性和生物多 样性，控制可能产生的各种污染排放;3)应注重减少 场地水土流失，防止因建设造成自然灾害，增大绿地 面积，降低热岛效应。

　　2.1.2工业园区整体规划布局优化

　　现代工业建筑的布局应突出整体规划概念，通 过对结构本身的处理获得良好的生存环境。工业建 筑总图的节能设计对总体布局，厂房的布置和室内 环境条件等应进行统筹考虑、全面优化，使方案既满 足生产工艺要求又节能节地。

　　随着科技进步，在现代工业规划中，总图规划在 注重功能分析、交通组织之外，更加入"网络化"、"集 成化"的先进设计理念。譬如在现代物流工业园中 包含物流中心、仓储区、集装箱区、配送区、流通加工 区、保税区、生产辅助服务区、综合办公服务区、绿化 区及预留发展区等多个功能区域，庞大的人流、车 流、物流、信息流量的高度交叉集成使园区总图规划 设计充满了巨大的挑战。而采用集成化的设计理 念，从整体上研究发展规模、用地布局、道路交通网 络及公共设施配套、环境整治等问题，尽可能使几方 面有机结合，达到整体最优。考虑不同要素和布置 原则构成的诸多组合方案，并运用定性分析和定量 分析相结合的方法进行比较优化，综合权衡最终确 定最优的园区功能分区平面布置。同时注重节约土 地资源，提高土地使用效益，注意生态环境的保护， 妥善处理物流发展和生态环境保护的关系，保护良 好的生态环境。

　　在总图规划阶段时不仅考虑合理设计布局，避 免人物流交叉;也应考虑如何结合环境以最大限度 利用太阳能、风能等自然资源；将动力车间及公辅 设施的布置靠近负荷中心，使得管线短捷，减少线 路、管道的损耗以降低能耗；同时努力创造园林式 工业建筑，将绿化引入工业建筑，一方面是出于节能 的考虑，另一方面也是追求一种努力与自然接近的 生活，为生产者创造一个亲切、舒适的劳动生产环境。

　　2.1.3建筑设计与生产工艺有机协调，节约用地

　　工业建筑的本质仍然是建筑空间，工业建筑提 供生产活动的空间，公共建筑提供生活活动的空间， 同样遵循一般的建筑创作原则。工业建筑最大的特 征就是内部的生产工艺自身有一定的流程，并对所 在的空间和环境有相应的要求和影响，高科技的生 产空间和建筑设备化的发展趋势使生产设备和建筑 空间互动结合。工业建筑建筑设计结合生产特点及 生产流程有机协调不仅可以提高生产效率，也可以 最大限度的利用节约土地，节约资源。

　　2.2绿色工业建筑的节能与能源高效利用

　　2.2.1工业建筑形体设计中贯彻节能理念

　　建筑师在进行建筑平面、立面设计时，需将节能 的理念贯穿其中，使门窗数量、位置、大小、外墙厚 度与立面造型有机地结合，在满足生产工艺的外部 环境需求时，又减少能耗。建筑的体型系数与建筑?

　　物的体型是否规整及建筑的体量大小有关，建筑的 规模越大体量越大，其体型系数越小。工业建筑在 满足工艺条件的前提下还应采用下面几种方式控制 建筑物的体型系数:1)加大建筑体量，增加长度与进 深。2)体型尽量避免凹凸，尽量减少外围护结构面 积。3)设置合理的层数和层高。我国建筑规范规定 严寒和寒冷地区公共建筑的体型系数小于或等于 0 4夏热冬冷地区条式建筑的体型系数应小于或等 于0 35,塔式建筑的体型系数应小于或等于0 40, 若体型系数大于所规定的限制时，须用参照建筑能 耗对比法进行节能设计。

　　在一些大型工业厂房的车间里，往往跨度都比 较大，因而其进深亦较大，带来采光和通风问题。解 决的办法是:首先，对于天然采光而言，可采取侧窗 采光加屋面平天窗采光或单独采用屋面平天窗采 光。其次，高侧窗和屋顶通风器配合侧墙上的百叶 窗，可以解决自然通风问题，这种自然通风方法尤其 对于热处理车间和铸锻车间的通风，其效果是非常好的。

　　进行围护结构设计时采用高效保温隔热外墙及 屋面体系降低其耗热量，现代技术的进步已经为轻质、高强、高效的复合保温围护体系提供了多种解决 方案；其次是门窗洞口等围护结构的薄弱部位，选 用高效门窗、幕墙系统及高性能的玻璃，通过设置 门斗、热风幕等技术手段可以有效的改善建筑门窗 的保温性能。设计时努力提高室内环境的热稳定 性，综合使用各种技术手段有效地解决建筑被动散 热和吸热的问题，减少对设备的依赖，减少建筑能耗。

　　2.2.2采用绿色建材、选择合理供热通风方式，降低建筑耗能

　　建筑物的外围护结构直接和外界接触，是室内 热量向外散失的主要途径。在建筑围护结构传热、 耗热量所占份额中，屋顶约占7% ~ 8%,外墙约 占23% ~ 34%门窗约占23% ~ 25%。工业建 筑往往体量巨大，现在的工业建筑外围护结构体系 主要采用压型彩钢板材料。虽然压型彩钢屋墙板造 价较低，但其热工性能差且使用年限短。实际上，这 种材料使厂房在日后的运行使用中，消耗了更多的 不可再生的资源，加大了建筑运营费用，综合比较起 来是不经济的。因此，在工业建筑围护结构推广采 用绿色节能的围护材料势在必行。结合工业建筑体 量大、施工工期短的特点，可按实际情况因地制宜的 采用预制发泡混凝土复合墙板、蒸压加气混凝土板、 钢丝网架聚苯乙烯夹芯板、石膏空心条板、聚氨酯硬泡复合板等等轻质节能板材。

　　由于采暖和空调耗能在建筑消耗能源中所占比 例相当大，降低这一部分能源消耗尤为重要。对于 高大厂房建筑在适合厂房构造和工艺要求情况下， 选择适用、节能的散热设备，会大大减少冬季厂房 内热量的损失。传统的蒸汽采暖、热水采暖需对整 个厂房进行整体采暖，不适合厂房内现场生产人员 流动性强的特点，不仅采暖效果差，而且能源浪费 严重。因此，厂房的采暖形式和散热设备可根据具 体情况予以区别对待。如采取辐射采暖直接照射采 暖对象，使热波直接作用到墙面、地面、人体和物 体、室内家具，温度均匀。对于厂房内不要求全面 采暖的地方，只需要对局部工作人员经常停留位置 进行局部采暖，可局部设置暖风机或空气调节等方式。

　　2.2.3积极使用可再生能源

　　建筑因地制宜利用可再生能源，实现一定程度 上的能源自给自足，最大限度地减少从外部获取能 源。建筑领域应用较为广泛的主要有太阳能、风能 和地热能。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的 清洁能源，经过十多年的努力，太阳能利用技术日 辕完善。目前，我国太阳能在建筑中的应用技术大 概可分为太阳能热水系统与建筑相结合技术、集群 式太阳能供热制冷装置、太阳能光伏发电板与建筑 的集成三个方面。地源热泵技术则是利用大地浅层 地能为冷热源，通过换热设备供建筑采暖和制备热 水，夏季反过来建筑向土地（或水）排放热量，从而 大幅度节约能源，并减少C〇2和有毒气体的排放， 无噪音、不污染地下水，运行费用低。风能的利用 除了加强建筑的自然通风，还可以考虑风力发电。

　　工业建筑相比于民用建筑有建筑体量大、占地 面积大的特点。占地面积大可以充分满足地源热泵 需要大量空间埋设地源导管的要求。而大体量的屋 面及墙面则可以大面积的布置太阳能集能板。对于 风力资源丰富的地区在高大厂房也可以利用风能发 电。因此，对于工业建筑利用可再生能源有着天然 的优势，应加以大力推广。

　　2.2.4提高资源利用效率

　　在工业生产中，产生了大量各种型式的余热。 余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性，在已 投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利 用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质 余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反 应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各 行业的余热总资源约占其燃消耗总量的17%~ 67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%工业炉窑等产生大量的热烟气，对烟气余热回 收通常采用二种方法:一种是预热工件;二种是预热 空气进行助燃。烟气预热工件需占用较大的体积进 行热交换，往往受到作业场地的限制(间歇使用的炉 窑还无法采用此种方法）预热空气助燃是一种较 好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧，加 快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满 足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。

　　生产工艺中产生的蒸汽，在利用所产生的凝结 水的同时，可增设热交换装置以交换出采暖的热水 温度。也可以回收利用二次蒸汽，直接接入汽水热 交换器或散热器，供水加热或采暖用。

　　2.3绿色工业建筑的节水与水资源利用 

　　2.3.1采用节水措施，降低工业建筑耗水量

　　我国水资源并不丰富，人均占有量很低。我国 的工业用水量每年约为500多亿m3,但利用率却较 低，平均单位工业产值的耗水量高于发达国家3 ~4 倍。

　　工业建筑生产过程所需的用水量是由生产工艺 来决定的，因而通过生产工艺的改革来节约用水，减 少排放或污染才是根本措施。如在工业生产中，为 了保证产品的质量，往往需要对成品或半成品进行 洗涤以去除杂质。采用何种形式洗涤常常对需要的 水量有较大的影响。首先是加强操作管理，减少洗 涤次数，或通过工艺改革，使产品或半成品不经洗涤 即能达到质量指标，从而节约用水。在不少的工业 中，由于工艺上的要求，需以水作为冷却剂进行降 温。这种冷却水的用量是比较大的，并且在一般情 况下，它除了受热污染以外，水质还是比较好的，因 此，应通过各种手段予以回用。节约冷却用水往往 是工业节水的主要部分。可以采用以下几种措施：1)采用非水冷却，免用了冷却水，2)改直接冷却为间 接冷却，3)利用人工冷源或海水作冷却水，减少地下 水或淡水用量。

　　在设备、材料的选用中，应选用节能型、节水高 效率产品，推广使用优质管材、阀门等，应禁用淘汰 产品，宜推广化学建材并执行国务院建设行政主管 部门制定并公布的建筑节能新技术、新工艺、新设 备、新材料、新产品推广目录，以及限制或者禁止使 用能耗高的技术、设备、材料和产品的目录。注意加 强设备与管道的保温，应选用理化性能优良保温材 料，并确保有效的绝热层厚度。

　　在水泵的设计选择中，运行工况点应落在p-H水泵性能曲线的高效端中，变频泵的选用工况点 宜落在高效端的右侧。热水锅炉、热水器、热交换器 等设备应高效、节能。应采用优质的阀门、浮球阀等 配件。

　　2.3.2水资源循环利用

　　工业园区通常能汇集大量的雨水，如果对雨水 进行收集处理再利用将会大大节约用水。雨水的利 用是将雨水收集起来，经过一定的设施和药剂处理 后，得到符合某种水质指标的水再利用过程，处理后 的雨水可以用于厕所冲洗、园区绿化、景观用水以及 其他适应中水水质标准的用水，减少用水量，减轻污 水处理费用。雨水的收集是采用排水管把建筑物屋 顶的雨水引入雨水沉淀池，沉淀池可以做成几级，一 级比一级稍低，最后一级沉淀池的水流入蓄水池，然 后送入中水系统。

　　工业建筑中生产过程中已使用过的冷却水可以 进行一定的降温措施后，反复使用。也可以在第一 次作为冷却水使用后，用于其它对冷却水要求较低 的场合。例如在有些钢厂中，第一次冷却后，冷却水 的温度由9 °C上升到25 °C，然而另一车间的冷却水 温度允许略高些其温度上升到35 °C，然后还可利用 到于对冷却水温度可更高些的另一车间，其冷却水 出水温度上升到40C最后送至锅炉车间使用，提 高锅炉给水温度，降低了煤的耗量，并使同一冷却水 在不同要求的车间被多次利用，不仅达到节水目的， 在经济上也是合理的。

　　由于工艺中各环节的用水水质标准不一，因此 还可以利用某些环节的排水作为另一些环节的供 水，以达到一水多用，从而做到节水的目的。工厂企 业中有些环节出来的水质较差，如果经过合适的处 理，往往可以回用或降级用于其它环节中去，以达到 节水的目的。

　　2.4绿色工业建筑的污染物控制

　　工业建筑在生产运行过程中往往产生大量的污 染物如散发大量余热和烟尘，排出大量酸、碱等腐蚀 物质、排出有毒、易燃、易爆气体、产生废渣废物、发 出巨大的噪音以及生产设备产生的振动等。如果处 理不当，这些污染物可能给周围环境和人群带来致 命危害。

　　2.4.1提倡清洁生产控制，污染源头

　　绿色工业建筑设计提倡清洁生产的理念，从污 染的源头生产过程抓起，该理念将整体预防的环境 战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生 态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程，要求节约原材料和能源、淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性；对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处 置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的 任务中。

　　2.4.2彻底清除污染产物，达标排放

　　绿色工业建筑需要对产生的所有污染物进行处 理。对废气进行回收净化，对废液废水进行收集、中 和、沉淀、净化处理，对废物进行收集封装使之达到 甚至要超过国家和所在地区排放标准的要求，并符 合环境影响评价报告的要求。

　　以下例举西安某锻造厂房对产生的三废、噪音、 振动等污染进行有效处理，取得良好的社会和环境 效益。

(1)废气处理

　　该厂房燃料完全采用清洁能源天然气，燃烧产 生的含少量S02的烟气处理后经烟囱排放。酸洗车间化学除油、铝合金腐蚀等槽子生产时 产生酸碱蒸汽污染环境，酸碱槽子设置槽边吸风罩 收集酸碱气体经过管道送至酸雾净化塔内进行酸 碱中和后排至厂房外大气。

(2)废液废水处理

　　热处理废水和除油槽废水收集后送至中和槽中 和处理，经过破乳、气浮、过滤，最后作为补充水循环 利用；涡凹气浮系统排出的废油进入油回收系统回 收，泥浆进污泥浓缩池浓缩后进压滤机。

(3)固体废物处置及综合利用

　　机加工所产生的铁削及切头、尾等产生的废钢 均集中回收外售;浊环水系统收集的氧化铁皮以及 各工业炉窑产生的氧化铁皮可外售作为烧结或粉末 冶金原料全部利用;浊环水泥浆处理系统产生的脱 水泥饼以及穿孔、挤压机周围地面散落的氧化铁皮， 经收集后亦可外售作为烧结配料加以利用；液压站 定期更换的废液压油、润滑油，经收集后由公司统一 回收处理。

(4)噪声控制

　　采用低噪声设备;各类液压/润滑泵、水泵等均 设置在独立泵房内隔声降噪;加热炉和热处理炉风 机设有风机房或布置在车间厂房内，鼓风机设有吸 风口消声器，风机考虑基础减震，其进（出）风口与管 道之间为软连接;空压机、干燥机设置在站房内，并 设有排气放散消声器。该厂房噪声源经治理再经厂 房阻隔和距离衰减后，可使厂界噪声基本维持现状。

　　3结语

　　工业建筑涉及到各种行业也具有各自不同工艺 特点，种类繁多，这就意味着设计绿色工业建筑比之 民用绿色建筑难度更大，综合性更强。本文在绿色工业建筑设计思路探索中着重从节 地与土地资源合理利用，节能与能源的高效利用，节 水与水资源的综合利用，污染物控制等方面，提出一 个普遍性、综合性的解决思路。但针对不同工艺特 点的工业建筑就需要利用这些普遍性的原则结合实 际情况，有侧重点的的确定设计方案。如对于电子 仪表、轻工等行业，对室内的温湿度、照度等方面的 要求高，就可以侧重于工业建筑形体设计优化、利用 自然光太阳能可再生能源等方面的节能设计。对于 冶金、机械、化工等重工业，建筑面积大、能源消耗 大、污染物多就需要在选址、园区整体规划布局优 化、能源优化利用、污染物控制等方面优化方案设 计。绿色建筑方兴未艾，绿色建筑理论也将成为工 业建筑设计领域新的潮流和趋势，绿色工业建筑设 计必将成为新的发展方向。

　　参考文献

　　[1]GB 50378- 2006绿色建筑评价标准[S].

　　[2]住房和城乡建设部.绿色工业建筑评价导则.2010 8

　　[3]李晓燕.浅析工业节水途径[」].山西建筑,2005(4): 12卜122