绿色建筑方向下工业建筑如何作为-

1、绿色建筑方向下工业建筑如何作为宋鸿涛(中国石化工程建设公司,北京 100101摘 要:论述了工业建筑走向绿色工业建筑的必然,并结合绿色建筑的基本理念和石化工程建设现状探讨实现绿色工业建筑的设计思路和方法,并提出绿色工业建筑理念应延伸至绿色工业工程的观点。关键词:绿色建筑;工业建筑;设计THE MOVE OF AN INDUSTRIAL BUILDING UNDER THEDIREC TION OF GREEN BUILDINGSo ng H ongtao(China Engineer ing Constructio n Incor po ration,Beijing 100101,ChinaA

2、bstract:It is addr essed t he necessity o f industr ial building to gr een industrial building,and discussed some design methods o f g reen industrial building based on theor y of g reen building and r eality of petr ochemical pro ject,and it is also po inted out that the concept o f gr een industr

3、ial building should be ex tended t o gr een industr ial pr ojectsKeywords:g reen building ;industr ial building ;design作 者:宋鸿涛,男,1967年3月出生,高级工程师,一级注册建筑师。收稿日期:2009-03-051 工业建筑必然要走向绿色工业建筑1 1 绿色建筑理念的合理性当前,人们物质生活、精神生活的水平和要求不断提高,但高能耗、高污染粗放的发展模式与有限的地球资源和环境之间的矛盾却越来越尖锐,具体表现在能源价格急剧动荡、环境持续恶化,这些都反过来严重影响了人们的生活质

4、量,并对未来的发展造成了严重阻碍。在这种情况下,世界各国都在反思这种发展模式,提出了可持续发展的口号,我国政府也提出了科学发展观的发展思路,这些观点均强调以低耗能代替高耗能、以环境友好代替环境破坏。日常生活中,建筑建造和使用耗费了大量的能源,对地球环境造成了很大的压力,人们自然对建筑提出了节能和环保的要求,绿色建筑就是在这种大背景下针对建筑提出的新理念,是指按照可持续发展的理念设计、施工、使用的建筑。无容置疑,可持续发展的理念是科学的发展观,在这种理念下诞生的绿色建筑无疑是合理的,代表着建筑业正确的发展方向。1 2 绿色工业建筑的必然性绿色建筑是个新事物,刚在民用领域开展起来,目前还未涉及到工

5、业建筑领域。但工业建筑从来就是建筑的重要组成部分,再加上工业生产建筑对环境的高风险性和高耗能的特点,工业建筑更应符合建筑的发展方向即绿色建筑,事实上,国家有关部门已将绿色工业建筑定义就是最好的佐证, 绿色工业建筑评价标准 的着手编制更是意味着绿色工业建筑的开展即将进入实施阶段1,作为工业建筑建设的排头兵 工业设计院和工程公司应迅速行动起来,及时转变观念,做好相应的技术、研究、开发,为探索出一条适应中国国情的绿色工业建筑建设道路做好准备。2 工业建筑如何走向绿色工业建筑工业建筑走向绿色工业建筑必然要遵循绿色建筑的基本理论和方法,但工业建筑毕竟有自身的特点和情况,不能盲目照搬民用领域绿色建筑的设计

6、做法,且工业建筑是个外延很广的概念,涉及很多行业,如电子、冶金、石化、航天等许多领域,这些领域又有各自的特点,因此应结合本行业的特点来实现绿色建筑的理念,当然同为工业建筑,必然也具有许多共性,下面就以石化行业为对象探讨实现绿色石化工业建筑的设计思路和方法,借以起到对其它行业工业建筑绿色化的借鉴作用,进而得出工业建筑走向绿色工业建筑的普遍理论。2 1 绿色建筑的理念和策略设计绿色建筑其释义为在建筑物的全生命期中,最少程度地占有和消耗地球资源,用量最小且效率最高地使用能源,最少产生废弃物并最少排放有害环境物质,成为与自然和谐共生,有利于生态系统与人居系统共同安全、健康且满足人类功能需求、心理需求、

7、生理需求及舒适度需求的宜居的可持续建筑物。根据中国 绿色建筑评价标准 可具体为下面6类指标:节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理2。从上述内容看,绿色主要满足两方面的要求,第一是降低成本,成本包括能耗,还有对环境造成的破坏,第二是要提高效益,强调提高人的舒适度,同时这两方面的要求均指在建筑物的全生命周期内。为了达到绿色建筑,设计需采取一系列措施 策略设计,绿色建筑的策略设计包括下面诸方面:能源的生态策略设计、植物系统的生态策略设计、水系统的生态策略设计、风系统的生态策略设计、光环境的生态策略设计、声环境的生态策略设计、交通的生态策略设计,

8、同时采用绿色材料和制定相应的绿色建筑标准。2 2 石化行业建筑现状石化建筑可分为三类,第一类是行政建筑,包括办公楼、餐厅、医务室等,这类建筑一般放在厂前区,形成一个较独立的区域。第二类是生产建筑,包括压缩机厂房、挤压造粒厂房、包装厂房等,这类建筑里主要是机器设备,是工艺流程的一部分,空间布局完全取决于工艺专业。第三类是辅助生产建筑,包括配电室、控制室、化验室、仓库等,这类建筑与生产工艺发生间接关系,一般都有人员长驻,建筑布局由主项专业和建筑师共同决定。对于一个石化项目,各类建筑的工程量差别较大(见表1,占最大比例的是第三类辅助生产建筑,约占整个工程量的3/4。表1 某石化项目各类建筑的面积指标

9、类别名称总建筑面积/m2所占比例/%第一类行政建筑50007第二类生产建筑1100016第三类辅助生产建筑53000772 3 绿色石化工业建筑策略设计的初步构想根据2 2节的分析,第一类建筑可归为民用建筑,其绿色设计当然也可按照民用绿色建筑设计的理论、标准来实施,第二、三类建筑是工业项目特有的,是我们研究的对象,其中第三类基本包括了第二类的特点,又在工程量中占有最大的比例,下面就把第三类建筑作为研究的重点来探讨绿色工业建筑的策略设计:2 3 1 能源的生态策略设计1节能方面。节能来源于建筑物和设备两个方面,建筑物方面要通过方位、围护结构和屋顶设计等措施改善保温隔热性能,设备方面涉及空调系统、

10、照明设备、给排水系统等,注意绿色建筑设备的系统节能。对于石化辅助生产建筑(以下简称辅助建筑,外墙应通过材料的选择达到较好的保温性能,空调房间设置遮阳措施,屋顶采用隔热架空层或加设铝箔等高反射材料。空调设备采用可变风量控制系统、实施区域划分、采用冰水蓄槽等节能措施,照明设备应考虑合理照明方式和适度照度。2太阳能、地热能、生物质能、风能等可再生能源的应用。由于工业项目的特殊性,目前上述能源还难以作为生产设备能源,但当作生活能源应无问题,比如生活用水可采用太阳能热水;抗爆控制室呈盒子形状,无外窗,具有良好的保温条件,完全有可能采用地热热泵用于自身的采暖、空调;3工业废热。对于石化项目,工业废热的量是

11、巨大的,但过去建筑物几乎不将废热作为能源,觉得建筑物与工业设备耗能相比是 九牛一毛 ,没将它放在眼里,因此利用工业废热作为建筑能源首先是要转变观念,同时配合相关法律法规的制定。2 3 2 植物系统的生态策略设计由于石化装置防火、防爆和腐蚀性等特点,辅助建筑室外绿化不宜也不易采用,但室内植物却有用武之地,比如中央控制室建筑是个全封闭建筑,控制人员常年面对电子屏幕,注视着各种生产情况,环境枯燥,人易疲劳,即不利于安全生产又有害于健康,植物系统具有较强的心理调节功能和保健功能,因此在控制室内部引入绿色植物将会是非常有益,但要注意病虫害的防治。2 3 3 水系统的生态策略设计水系统设计主要是指水资源的

12、综合利用,分建筑雨水处理和建筑污水处理两个方面。如石化的成品库面积较大,屋面面积小的有3、4万,大的可达十万平米,如对雨水进行收集,会有较大意义;辅助建筑里的人员并不多,生活污水量不大,建筑污水的再生水处理意义不大。2 3 4 风系统的生态策略设计风系统设计可分为室外风环境和室内风环境两个部分展开,室外风环境又分建筑防风和对风的利用,主要通过总体规划、建筑群体的合理布置,由于在工业项目中工艺流程对总体规划起决定作用,因此规划设计只能是在满足工艺的前提下兼顾室外风环境的要求,但一些单体措施,如提高维护结构的气密性对于辅助建筑如实验室的保温节能还是有意义的。室内风环境设计目标包括下面三种,可通过自

13、然通风和机械通风两种途径来实现:1健康通风。大多数辅助建筑均可通过自然通风来达到健康通风,但对于为了满足抗爆要求而不设外窗的中央控制室是个例外,其通风需全部依赖机械,空调专业要保证有足够的新风量,使用中对风管要定期清洁。2热舒适通风。石化项目地域分布很广,在辅助建筑中可以利用当地条件,比如在南方地区,利用穿堂风原理解决夏季焖热的感受,西北昼夜温差大的地区,可利用烟囱效应来创造舒适的内部风环境。3降温通风。对于进深可达150m,长度可达500m的仓库来说,如建在炎热地区,其降温通风的问题最为突出,由于进深太大,水平穿堂风没有什么效果,需要运用热压原理(烟囱效应,通过剖面设计,即设计垂直穿堂风达到

14、降温通风目的。2 3 5 光环境的生态策略设计光环境设计目标是通过改善环境光提高人们工作、生活质量。分自然光照明设计和人工光照明设计。1自然光照明设计。自然光光源来源于天空光、日光和反射光,辅助建筑在利用天空光方面,不应将窗口位置远离作业面,并应利用工业建筑层高较高的特点多设高窗和在进深较大时采用天窗,如大型仓库屋顶可采用采光带;在利用日光方面,对直接面对日光的窗应设置遮阳,避免眩光;反射光利用可采用浅色涂料和顶棚反光。2人工光照明设计。绿色人工照明与传统照明相比,在考虑节能的情况下更加以人为本。辅助建筑的照明设计也要遵循这一原则,比如中央控制室操作人员长时间面对显示屏,电气工程师和建筑师通力

15、合作,通过舒适的亮度比塑造出有利于提高人员注意力减少疲劳的照明环境。2 3 6 声环境的生态策略设计结合石化项目特点,绿色声环境设计主要目标是减噪,分区域和单体两个方面,在区域方面可通过分区,将需要防噪声的建筑集中并远离噪声源,比如将实验室、控制室集中在厂前区就是一个较好的方式。在单体设计上首先要通过噪声控制技术手段将噪声源的影响减到最小,如采用墙体隔声、门窗隔声等,对于目前大量采用压型钢板屋面所带来的雨噪声,建议有人长驻的房间采用吊顶隔声或选择混凝土屋面。另外要搞好设备降噪,通过隔声罩、减振系统、消声器等措施解决设备噪音的问题。2 3 7 采用绿色材料绿色材料是指材料具有优异的使用性能的同时

16、具备从生产到废弃的整个寿命周期里与生态环境的协调性。具体标准包括:是否有效、是否健康安全、是否耐用易保养、是否在当地生产、是否可循环再生等。结合石化工程特点,应在如下几个方面关注材料的使用:1健康、节能的材料。健康材料与室内装修关系最为密切,辅助建筑如控制室,可采用纳米银抗菌内墙涂料、负离子环保陶瓷等新型健康材料。节能材料主要用于建筑物的维护结构,比如轻集料混凝土用于外墙材料、岩棉复合板用于外墙外保温、铝合金断桥节能门窗用于门窗、中空玻璃用于门窗等,这些都是目前成熟有效的节能材料。2可循环再生材料。可循环再生材料对环境和资源的压力小,符合可持续发展的要求,它包括对建筑废料和工业废料的利用,石化

17、项目大量采用压型钢板等轻钢结构,未来的建筑废料 钢材是可以回收再利用的,应该进一步推广使用面。3地产材料。采用当地材料可以节省运输费用,是绿色材料的理念之一,石化项目分布非常广,各地情况不同,如墙体材料,北方地区常用的陶粒混凝土在南方就不常见,但当地有加气混凝土,因此设计师应在项目之初进行地方材料调研,尽可能采用地方材料。2 3 8 工业绿色建筑的标准制定没有规矩不成方圆 ,工业建筑要走向绿色,相关标准的制定是必须的,但在制定标准中应注意将(下转第63页除放电间隙外,SPD在并联接入电网后都会有微安级的电流通过,如果此值偏大,说明SPD性能劣化,应及时更换。当实测值大于生产厂标称的最大值时,判

18、定为不合格,如生产厂未标定出I1e值时,一般不应大于20 A。7直流参考电压(U1mA的测试。将SPD的可插拔模块取下或将不可插拔式SPD两端连线拆除,按测试仪器说明书连接进行测试。选定仪器输出电压值标称值并逐渐提高,直至测到通过1m A直流时的压敏电压。当U1mA值为交流电路中U0值1 86至2 2倍时,在直流电路中为直流电压1 33至1 6倍时,在脉冲电路中为脉冲初始峰值电压1 4至2 0倍时,可判定为合格。也可与生产厂提供的允许公差范围表对比判定。8过渡电阻/ 。采用空载电压4V24V,最小电流为0 2A的测试仪器进行检测,过渡电阻值一般不超过0 03 。9接地电阻检测方法。用接地电阻测

19、试仪对SPD的接地电阻应进行检测,检测结果应符合国家规范的要求。4 检测注意事项1在检测电源SPD的接线方式时,优先采用V 型 凯文接法 连接,而不宜采用T型连接,或可采用无回路或小回路方法。2在检测电源SPD过程中,检测仪表应尽可能避开杂散电流或高频干扰的地方。可通过将测试线改成屏蔽线或改变测试频率,以提高其抗干扰的能力。3特别说明的是,检测公共配电系统或爆炸危险场所的电源SPD时,应符合当地场所的操作要求,并取得相关单位的配合。5 小 结我国第一部关于防雷检测规范GB/T21431-2008已颁布实施,其明确了电源SPD的检测内容和检测方法,这对防雷检测部门开展电源SPD的检测具有重要的意义。本文根据该规范的条文,详细论述了电源SPD检测内容和检测方法的具体实施措施,以供同行参考。参考文献1GB/T21431-2008 建筑物防雷装置检测技术规范S2GB50057 94(2000版 建筑物防雷设计规范S3GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范S4IE C61643 接至低压配电系统的电涌保护器S(上接第121页投资方、设计方、使用方、公众、政府等各方利益有机统一起来,这样才能使各方都能积极地面对工业建筑的绿色化。同时工业建筑涉及行业多,建筑类型多,因此如何界定实