基于綠色建筑設計理念的工業建筑設計

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2025-05-27 11:24:16

在工業建筑設計過程中，設計師要對建筑功能需求有全面認知，并根據綠色建筑理念進行優化設計，在滿足生產需求的同時，合理選用節能設備和綠色建筑材料，有效降低工業建筑的能耗和排放。基于綠色建筑設計理念，對工業建筑設計進行優化，可有效降低能源浪費，為建筑使用者提供良好生產工作環境，同時也能提高工業建筑的經濟和社會效益，推動建筑業健康發展。

1、綠色整體設計

在綠色建筑設計理念指導下，工業建筑設計應充分開發和利用各類能源與材料，滿足節能環保要求。一方面，要加強設計師的職業素質和環境保護意識，做好室內構造和材質的節能設計，把綠色建筑理念貫徹到整個建設過程中，以此來提高建筑節能效益。另一方面，還要完善建設計劃與建設流程，強化建設全流程管理，實現廢物達標排放與重復使用，緩解高能耗等問題，提高工業建筑節能指標。

工業建筑項目總平面規劃需充分利用當地常年風向，在主體建筑布局中留出通風廊道，以利于建筑單體的通風，減少能耗。建筑單體充分利用自然通風，減少空調使用。基于綠色整體設計，項目注重工業建筑與周邊環境的和諧共生，保護生物多樣性，促進綠色生態網絡建設，室內外景觀采取樹木、花園、水體等綠化措施，可改造局部小氣候。在設計初期融入生態思維，通過優化建筑布局、采用自然采光與通風策略等方式實現節能目的，因此項目中建筑構件結合造型，加強了遮陽構件的作用，既符合氣候特點、又具有技術美感。

為了實現綠色資源高效利用，項目中大面積屋頂用來放置光熱發電設備，可作為園區補充能源。將光伏發電系統應用在建筑屋頂上，不僅可以隔絕太陽輻射，還可以將太陽能轉化為電能，供應建筑內部的照明系統，減少外部墻體溫度，降低室內空調負荷。

2、綠色單體設計

在不同的工業建筑空間內，各種設備運行采用不同生產流程，完成多種生產任務，工序之間存在著多種能量轉換，并會產生相應廢棄物。能量的循環利用是制造行業追求的理想生產目標，然而在實際生產中無法完全回收，提高可回收能量的比例，已成為現代綠色建筑理念下工業建筑設計的重要方向。在總體規劃方案下，針對工業生產過程中能耗、機械散熱、環境保護等方面的問題，有針對性地采取節能措施，對不同建筑空間的窗戶、屋頂、墻壁在采光、材料、通風，甚至是吸收熱量等方面都采取單獨設計。在工業建筑設計中，通過合理單體化設計，能夠最大限度提高生產效率，滿足生產需求，同時還要重視建筑本身的熱量交換系統與生產布置之間的能量、材料運輸等問題，把工業建筑中的各部分進行有機整合，在保證生產流程要求的前提下，盡量減少能耗，提高資源利用效率。

3、綠色節能設計

1）通風采光與照明設計

在通風方面，需綜合考慮自然通風與機械通風的結合。自然通風通過合理布局窗戶和天窗，利用風壓和熱壓原理實現空氣對流，減少能耗。機械通風則通過安裝排氣扇、通風機等設備，確保室內空氣質量。設計時，可引入智能控制系統，根據室內溫濕度自動調節通風設備，實現節能效果，也可以利用太陽能、風能等可再生能源為通風系統供電，進一步推動綠色低碳設計。節能設計采用被動式通風，合理布局工業建筑中窗戶與天窗位置，利用風向和溫差形成自然對流，減少機械通風的依賴。

在采光方面，工業建筑窗戶可使用百葉窗或其他遮陽裝置，平衡采光與遮陽需求，避免陽光直射室內溫度快速升高。在建筑節能設計方案中融入遮陽技術，采用鋁合金百葉窗和滾動式百葉窗作為外遮陽構造，采用雙層玻璃作為中間遮陽結構來降低太陽直射，并結合室外遮陽的方法來維持房間的適宜溫度。使用空心百葉窗的內遮陽能夠阻擋80%以上的太陽紅外輻射，并且不會對工業建筑室內照明造成干擾，能夠保持室內溫度平衡，基本能使室內溫度指標下降4～6 ℃ ，工業建筑可節省大約30%的空調能耗。

傳統建筑照明節能設計主要是通過調節系統運行負荷、減少開燈數量以及加裝節能燈等方式實現，但局限性較大。通過調整工業建筑的朝向和布局，增加墻體門窗比例，采用高透光門窗并減少密閉隔層數目，不僅可以縮短建筑物照明系統使用時間，而且可以提高建筑物采光強度。根據工業建筑具體生產安排，將需要照明的區域有序劃分，明確照明時段與強度，也可以根據建筑使用需求在特定時刻開啟照明系統。在進行設計時，要盡可能地選用高能效燈具，并滿足建筑物使用要求以及使用者對于光源質量的要求，綜合比較不同光源功率、照明度、燈具成本，經過全面評估后，選出具有較高性能價格比的照明方案。例如，將一般的鎢絲燈換成高壓鈉燈，不僅可以提高燈具的亮度，還可以節約能耗和成本。應用聲音控制和感應控制燈具可以在無須照明時自動關閉燈具，減輕電能消耗。

2）建筑墻體保溫設計

以往工業建筑多以水泥、水泥砂漿、磚塊等為主要墻體結構，但近年來，隨著對保溫、節能等要求的提高，新型有機建筑材料正在逐漸替代原來的無機建筑材料。傳統的無機隔熱材料隔熱效果較差，且拆卸后的建筑廢料不可重復使用，已不能滿足建筑行業對節能環保綠色設計的需求，一些有機化合物具有良好的隔熱和生物降解性能，可以很好地滿足隔熱和節能的需要。工業建筑可以在墻體外涂覆無機材料，形成新型復合隔熱墻，在承載、隔聲等方面具有優異的效果，并具有良好的保溫性能。

工業建筑可以使用鋁合金門窗，在外墻和節能框架之間填充防水砂漿，且防水砂漿厚度不能超出外墻外框厚度。在防水砂漿完全干透、驗收合格后，才能安裝鋁合金主體框架，在它和附框之間用聚氨酯發泡劑填充縫隙，收口處采用中性密封膠，以確保工業建筑氣密性。門窗可采用熱反射鍍膜玻璃、中空玻璃等節能保溫材料，加強門窗遮光能力，同時對門窗做一定程度密封，從而實現隔熱保溫，在降溫同時也能減少工業建筑熱量損失，應盡量避免使用吸水性強的保溫材料。雙層玻璃幕墻保溫效果相對較好，是一種性能價格比較高的新型幕墻，要降低窗戶和窗戶玻璃的散熱，需要從原材料、加工工藝等方面進行調整，例如Low-E玻璃傳熱系數和遮陽系數較小，能夠實現綠色建筑設計理念。

3）建筑圍護結構設計

項目圍護結構由外墻、屋面、樓板等組成，在采用綠色建筑設計同時，要確保各結構達到平衡，施工過程中要根據日照變化來決定墻體布置方式。同時要考慮到風速改變等環境因素，強化建筑節能設計。外墻設計采用巖棉板、聚氨酯等保溫材料構筑雙層砌體內墻或組合空心砌體內墻，再通過多層材料的組合提高外墻隔熱效果。工業建筑外墻使用彩鋼波紋板金屬幕墻，采用低導熱率彩鋼波紋板，與玻璃棉、巖棉等高效保溫材料相結合，在幕墻內部構筑隔熱層可以有效地阻隔內外熱傳遞。采用雙層幕墻設計形成空氣間層，利用空氣層的熱阻效應，進一步提高隔熱效果。建筑使用特殊造型的波紋板增加太陽輻射的反射和散射，降低太陽熱能對室內溫度的影響，還要注意幕墻接縫的密封保溫細節處理，避免產生熱橋效應。

4、整體建筑質量管控

整體建筑質量管控要保證設計方案能夠充分體現綠色建筑思想，包括合理選址、優化布局、采用節能高效的建筑圍護結構及材料、集成可再生能源利用體系等。例如使用環境友好型防水涂料和優質防水卷材等綠色材料，由于其優異的防水性，可以有效防止水分滲入建筑結構，延長建筑物使用壽命，提高建筑物耐久性！綠色建材設計注重便捷性，便于施工和安裝操作，能夠簡化施工步驟，降低作業復雜程度，在加快建設進程的同時還能夠提高總體工程質量。

在工業建筑的建設過程中，要加強對質量的控制，嚴格遵循綠色建筑的標準與施工規范，采用綠色施工技術，提高施工效率與精度，降低材料浪費，減少對環境的污染。例如項目在廠房倉庫屋頂光伏發電系統安裝施工之前，必須對其結構及承載能力進行分析，光伏系統的面板太陽能電池板和支撐結構會給房頂帶來更大的壓力，所以要保證屋頂的承載性，根據具體情況采取加固措施或更換輕質光伏組件。另外，還要加大資金支持力度，引進先進的垃圾分類處理體系，對工業建筑建造中產生的建筑廢物實行分類處理和回收，實現綠色設計目標。在工業建筑建設完工階段，要加強項目的驗收和評價，根據綠色建筑標準以及相關法律法規，對項目進行全面驗收與評估，保證建筑的質量符合設計要求，達到綠色建筑評價標準。