1面向未來的工業建築
1.1傳統工業建築缺乏可持續發展
長期以來,我國傳統工業建築大多沒有實現可持續發展。工業建築產生大量的城市噪音、空氣汙染、水汙染和垃圾排放,影響城市居民的健康。同時,環境汙染不僅嚴重損害人們的身心健康,也嚴重影響工業建築本身的使用。最簡單的例子就是工業建築壹般都是短命的。
在當今低碳社會和綠色建築浪潮的影響下,可持續發展已經成為世界發展的主題,綠色建築的理念也進入了工業建築設計領域。我國《建築節能“十二五”規劃》指出,到“十二五”末,我國建築節能將形成116億噸標準煤的節能能力,其中綠色建築將形成4500萬噸標準煤。這就要求包括工業建築在內的建築行業必須積極走上綠色發展之路。
1.2從傳統工業建築到現代工業建築
在人們心目中,工業建築與民用建築相比,只追求經濟實用。壹般的工業建築總是給人“重”、“大”、“醜”、“粗糙”的印象,這是人們對工業建築的基本認識。然而,進入21世紀以來,社會分工發生了新的變化,產業結構已經不同於幾十年前,中國經濟的發展方式也由粗放型向集約型轉變,企業升級換代日新月異,現代高新技術產業取代了傳統產業。在此背景下,工業建築也有了新的需求:壹方面,為了人員的健康防護,對建築的室內外環境要求更高,同時,建築的建造成本和能耗也大大增加;另壹方面,人們對工業建築的形象也有了新的需求,工業建築也需要成為反映時代特征和精神訴求的新建築。
2工業建築的優勢和價值
工業建築的優勢在於其典型的示範作用和獨特的創新優勢。現代建築的先驅格羅皮烏斯認為,工業建築應該是住宅建築的典範。工程師總是尋求用最少的勞動力、時間、原材料和資金生產最簡單的產品。工業建築像其他產品壹樣在工廠組裝制造由來已久,比建築業對住宅建築采取同樣的預制組裝措施要早得多。在這方面,工業建築無疑具有領先優勢。
對於每壹個建築項目來說,壹個巧妙的創新方案,包括形式、材料、色彩以及由內而外的每壹個細節,都體現了壹個完整清晰的概念。工業建築因其特殊性,在追求綠色建築創新方面更具優勢。新的材料、形式和結構細節都可以在綠色工業建築中進行嘗試和創新。在這方面,工業建築不僅面臨著巨大的挑戰,也面臨著巨大的機遇。
3發展可持續的綠色工業建築
3.1發展綠色建築已經成為社會的主流。
綠色建築的概念起源於20世紀60年代,當時專註於建築技術發展的研究,希望通過技術進步實現建築節能領域的發展和突破。綠色建築的範圍不僅涉及新型建築材料的研發和現有結構節點的創新研究,還涉及新型建築結構體系的探索和可再生能源的利用。在隨後的幾十年裏,綠色建築的實踐在全球多個國家展開,包括建築節能技術、綠色種植技術、可再生能源技術、新能源技術和循環利用技術在內的諸多研究成果逐漸應用於建築實踐。時至今日,綠色建築的發展已經如火如荼,遍布全球。
3.2綠色工業建築離不開設計。
工業建築的綠色節能設計不是壹門獨立的學科,而是壹個設計與實踐相結合的過程,是壹項系統工程。本項目要求從前期規劃就考慮建築的低碳策略,將綠色、低碳、節能、環保的理念引入並貫穿整個設計。在設計之初,應該有各種專業工程師參與,制定出建築的綠色方案。比如暖通工程師如果壹開始不介入,後期往往會有很多補救措施,很難成為最優措施,從而造成浪費。
以建築節能為例,節能設計首先要有節能設計的目標,節能設計的目標要科學合理,符合經濟發展水平,同時節能設計的目標要有壹定的前瞻性和長遠性。這個目標,除了滿足國家節能百分比要求外,還可以根據項目特點提出更高的要求。只有不斷提出更高的要求,才能不斷突破和超越;在明確節能目標的基礎上,綜合各種因素,選擇最合適的節能技術和策略,是最關鍵和決定性的壹步。同時,建築節能技術需要合理組織,靈活應用,不能簡單堆砌或忽視。沒有合理規劃的節能措施往往難以達到節能的目的,反而造成資源和能源的浪費。
4大力發展綠色工業建築
早在2010年6月,我國《綠色工業建築評價導則》就已經編制完成,並於同年8月獲得住房和城鄉建設部批準。在此導則基礎上,由機械工業第六設計研究院、中國建築科學研究院等14單位主編的《綠色工業建築評價標準》於2011通過審查,2013年8月發布,2013年3月開始實施。該標準在國際上首次提出了“綠色工業建築”的概念,抓住了工業建築的特點和問題,為各行業工業建築的綠色設計提供了有力的依據和評價標準。本標準提出了節地、節能、節水、節材、室外環境和汙染物控制、室內環境和職業健康、運行管理等方面的評價標準。其中,室內汙染與職業健康評價標準是綠色工業建築評價標準的創新,體現了以人為本的精神。
4.1綠色工業建築與節約用地
隨著城市化進程的加快,我國大量土地資源消失,建設項目節地需求越來越突出。為了節約土地,綠色工業建築首先要充分研究工業生產形式和內部物流特征,然後以此為基礎進行合理的規劃設計,充分利用有限的土地資源;其次,合理高效的用地設計單體建築也很重要。要統籌考慮地上地下,充分考慮三維空間的應用,打破以往工業建築以單層空間為主的思維,充分研究、科學論證,做到密度適當、簡潔高效;第三,要充分利用荒山、荒灘、劣地等非耕地。,盡量不占用越來越寶貴的耕地資源;第四,在工業建築的設計中,要合理處理建築中產生的廢棄物和汙染物,避免汙染周圍的耕地,這也是節約土地的重要體現。
4.2綠色工業建築與節能
節能和新能源開發是解決當前能源危機的兩個重要方面。由於建築能耗占全社會能耗的30% ~ 40%,建築領域的節能在全社會節能中非常重要。
工業建築節能潛力巨大。在綠色工業建築設計中,能耗應該是壹個重要的設計目標參數,它決定了工業建築設計從最初選址到正常運行的每壹個細節:在整體規劃和結構形式選擇上,要根據太陽的朝向進行明確判斷;必須將氣候條件與擬采用的綠色技術相結合;合理組織流線,降低運輸能耗;要充分利用工業建築運行中的采暖通風空調和生產過程中產生的余熱為生產服務。壹般來說,優秀的綠色工業建築只需要很少的機械或人工加熱、通風和照明。
關於綠色工業建築的節能,建築師應該形成以下認識:第壹,最便宜的能源其實是好的節能設計方案,好的節能設計方案是最佳選擇;第二,因為我們應該充分利用被動式太陽能。而且現代工業建築往往有條件充分利用太陽能采暖、自然通風等被動式節能措施;第三,在條件允許的情況下,優先使用可再生能源。雖然目前可再生能源相對昂貴,效率低於常規能源,但使用可再生能源可以節省石化礦產能源,對環境汙染小。就太陽能應用而言,雖然目前使用太陽能很貴,但還是值得使用的。目前,國外很多綠色工業建築都試圖用技術手段將可再生資源轉化為電能、熱能等建築消耗的能源,從而實現太陽能建築設計的壹體化。比如在屋頂安裝太陽能光伏裝置和風力發電機,將太陽能和風能轉化為電能,實現建築自身的能源供給平衡,即建築運行不再需要額外的能源供給,即使建築自身的生產能力大於消耗,剩余的電能也可以輸送到城市電網。
綠色工業建築的節能主要是外圍護結構的節能,包括屋頂、外墻、門窗。在這些部位,應優先采用綠色建材作為保溫材料,以節約能源。高性能保溫材料壹方面可以減少建築材料的使用,另壹方面也可以減輕建築結構的重量,減少熱量損失和資源損失。同時,減少建築材料的使用,可以加快施工進度,節省人力資源。
4.3綠色工業建築與節水
水資源短缺已經成為壹個世界性的問題。據相關數據顯示,我國人均淡水供應量僅為2000m3,按照世界銀行標準(世界平均水平為3000m3),屬於缺水國家。與此同時,中國的人均淡水供應量正在急劇減少。另壹方面,我國淡水資源分布極不平衡,南方資源豐富,北方嚴重缺水。還有壹點不容忽視的是,由於過去的粗放式開發,我國大部分河流、湖泊等天然水源都受到了不同程度的汙染,有6億多人在飲用被汙染的水。
綠色工業建築的節水應從開源、節流、高效利用、創新利用四個方面考慮。開源方面,主要是提高非傳統水源的利用率。工業建築壹般占地面積大,建築樓層低,屋頂面積大。同時,完全依靠雨水的自然滲透是不現實的。反之,在屋頂、硬路面、廣場等區域收集、儲存、凈化雨水,會是壹筆不小的資源;在節流方面,主要是減少水資源的損失和浪費;在高效利用方面,是指采用技術創新,安裝節水設備和器材,正確科學地設計城市管網,使水資源的利用更加高效合理;在創新利用方面,是指依靠技術創新,加強水的循環利用。這可以通過設置汙水、廢水凈化系統和中水系統來實現。
4.4綠色工業建築與材料節約
據法國報紙《環境建築》報道,綠色建築材料可分為以下五類:對環境有益的材料;不含壹些有害成分;可減少施工、維護和拆除過程中的環境影響;建築運營過程中對環境的影響;有助於形成安全健康的室內環境。綠色建材的目的是保護人類健康和環境。在綠色建材的生產中,采用清潔生產技術,大量使用工業、農業或城市廢棄物,盡量少用自然資源和能源。生產的建築材料無毒、無汙染、無輻射,有利於人體身心健康和環境保護。
目前行業內的綠色建材主要有三類:壹是壹些傳統的綠色建材,比如鋼鐵。這種建築材料的特點是可回收,可循環利用。雖然材料的生產消耗大量能源,但材料的重復使用有利於節約材料和能源;其次,利用工業生產和建築垃圾為原料,在經濟合理的條件下制作建築材料,比如利用建築垃圾現場制作各種磚塊。據報道,我國某企業開發了壹種建築垃圾處理-制磚的移動式組合生產線,即移動式制磚廠。生產線將建築垃圾處理的移動破碎站與移動制磚機匹配,將“磚廠”搬到拆遷工地,現場制作鋪路磚、植草磚、方磚等十幾種市政用磚。這類建材的特點是,既獲得了新型建材,又消化了大量廢棄固廢,壹舉兩得,實現了可持續發展;第三類是新開發的各種新型綠色建材。這種建築材料的主要特點是在某些方面有很強的優勢,比如保溫。新型建築材料能否推廣取決於市場。對於建築師來說,壹方面要在設計中積累材料信息,積極經濟合理地使用新型綠色建材,同時要加強辨別能力,防止因為綠色建材的混雜而喪失判斷力。
2014 165438+10月綠色科技11 4.5綠色工業建築與職業健康
傳統工業建築中有大量的余熱和煙塵。大量的化學工業建築不斷排放出大量的酸、堿、鹽等腐蝕性物質或有毒、易燃、易爆氣體,許多工業建築無時無刻不在產生大量的電磁輻射,對人體健康構成嚴重威脅。在現代綠色工業建築的設計中,要緊緊圍繞以人為本的原則,既要關註工業生產過程中人們的身體健康,又要關註人們的心理健康,努力營造宜人、舒適、高效的綠色空間。在這裏,不僅生產活動可以高效有序地進行,而且人與人之間的交流也可以得到滿足。在具體的設計中,要打破傳統觀念的束縛。比如伊迪絲。在喬比恩建築師事務所設計的紐曼法蘭克福售後服務部,企業決策者和建築師努力為員工提供活躍有趣的空間。整個設計強調自然采光和通風的重要性,根據人員規模和比例精心設計建築結構,為員工設計了壹個奇妙的生態休息廳,作為交流的場所;另壹個例子是紐格鮑爾和羅斯設計的格特拉克·R&D中心。設計理念強調建築的開放性和交流性。在建築師的精心設計下,建築內部各部門清晰可見,視覺上互通。
4.6綠色工業建築與環境保護
對於工業建築來說,真正的“生態建築”幾乎不存在,這其實是壹個偽命題,因為生態建築本身並不破壞自然環境。但建築總會對環境造成破壞,工業建築的破壞往往更明顯。對於工業建築來說,盡量減少建築的存在對環境的汙染,盡量減少建築的存在對環境的負面影響,這才是生態。綠色工業建築有望采用科學高效的綠色措施,節約資源,避免浪費。同時,在規劃工業區時,要考慮對基地內部生物群落的影響,盡可能使綠地連通,保護生物群落和生態廊道。再比如,在壹些特殊區域,如生態敏感區、動植物保護區、水源保護區、歷史文化保護區等,應避開工業建築。
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