简析港口项目中工业建筑的绿色理念

马士淳，高 源

（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222）

引 言

近些年“绿色生态型港口”建设倡导在全国各港口中掀起浪潮。2019年《交通强国建设纲要》、《关于建设世界一流港口的指导意见》的出台也指明了我国港口未来发展的关键词为绿色、生态、智慧。对此，各港口城市积极制定发展规划和实施方案，出台相关扶持政策，贡献了诸多引领发展的方案。包括临港工业循环化、作业清洁化、港城融合互动化、环境承载可容化、资源利用永续化等等方面。本文将从港口工业建筑的设计、施工、设备采用、外部环境、升级改造等方面论述港口建筑绿色理念的具体措施。

建设项目中的“绿色”理念是由 1986年原城乡建设环境保护部出台《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》的建筑节能要求的不断升级演变而来。在1992 年举行的联合国环境与发展大会中，第一次比较明确地提出了“绿色建筑”概念。它集节地、节水、节能、节材和环境保护要求于一身，是建设“美丽中国”的重要载体。2015 年的中央城市工作会议明确提出了新时期我国建筑方针“适用、经济、绿色、美观”，将绿色纳入其中。然而长久以来的绿色建筑所研究的对象始终围绕民用建筑，且能根据建筑市场新型材料、工艺、设备而实时更新。而对于工业建筑，尤其是功能性要求较高的港口工业建筑，其设计目前遵照执行的标准为2017 年颁布的《工业建筑节能设计统一标准》，这也是工业建筑的第一部节能要求。本文结合2013 年版《绿色工业建筑评价标准》，对港口项目中的工业建筑提出“集约型工业建筑”的定义及具体要求，以达到提升港口工业建筑能源利用效率、便于建筑升级改造的目的。

1 装配式建筑单体

港口项目中的工业建筑功能大多以物流及港口工艺配套功能为主，建筑形式多采用单层大跨度的形式。若采用装配式，是解决建筑实施的有效策略：从对环境的影响而言，采用批量的工厂化生产，装配工艺简单而且施工时间短，施工现场的建筑垃圾大量减少；因为施工现场大量建材或建筑垃圾堆放而导致室外工艺作业线无法同时施工的现象得到改善。从建筑自身方面，新型建材如复合型保温墙体的使用更还能解决传统建筑外墙保温板脱落问题；设备管线的走线不用通过墙体开洞、剔槽的方向进行排布，而是可以在预制生产工厂直接做好预留穿孔，到施工现场拼接安装墙、楼板后穿针引线即可。钢结构、装配墙板、叠合板等装配式的应用能大大节省施工工序，提升施工精度，减少施工工期。

图1 装配式楼梯安装施工

2 集约设备

2.1 被动措施优先

在满足工艺功能以及防火要求的前提下，尽可能将工业建筑的体量做到集约。被动措施主要是指通过合理设计减少建筑本身不必要的能耗输出。例如：港口项目中的工业厂房或仓库跨度及进深都比较大，可以根据项目所在地区的光气候特点，将建筑单体窗地面积比和采光有效进深以及屋顶采光天窗的权衡考虑，以减少所需补充人工照明产生的能耗。在通风方面，通过减短内走道长度、避免黑房间。开敞式外廊、设置内天井等设计手法而力求采用自然通风为主；建筑层高确定时综合考虑储烟仓自然排烟对外立面开窗的影响等。总之，依靠建筑平面的布局、构造节点的处理，优先考虑被动措施，减少“主动”寻求机械能耗扶持。这种“被动式”对于有人员长期使用的工艺厂房或者作业型物流建筑而言，提高了人员工作环境的舒适度，对于仓库、存储型物流建筑以及设备用房等长期无人值守的建筑来说，更为建设方节约了不必要的建设投资。

2.2 主动措施优化

主要是指采用一些比较节能高效的设备，以及符合当地条件、耐久性较强或便于更换的环保材料。比如地源热泵、雨水回收、太阳能光伏、风力发电等可再生能源的利用以及节能型墙体板材、复合型屋面板、节能型门窗等等。

借鉴民用建筑中的绿色建筑设计标准，结合绿色工业建筑评价标准，对港口工业项目的设计需通过被动措施优先、主动措施优化相结合的方式，将港口项目中的工业建筑推向“集约型”发展道路。

图2 风力发电及光伏太阳能车棚

3 合理利用室外环境

图3 雨水回收系统

港口码头的建筑功能多以保证运输、临时堆放、工艺要求为主。为保证港口功能，水电的消耗必不可少。但从集约的角度，雨水是可进行回收利用的能源之一。面对淡水资源缺乏、水污染十分严重的现今社会，雨水收集可提高废水利用率的能源，是一种成本比较低廉的可再生资源。回收后经处理的雨水可用于工业生产中许多对水水质要求并不高的工艺环节，也可在生产辅助办公生活区作为冲厕、洗涤等非饮用水使用。既集约了饮用水，又减轻了市政排水系统的负担。用电方面可利用海岸线风力较大的特点，并结合项目所需进行风力、太阳能发电，对电能消耗起到开源的作用。

4 可持续发展理念

许多港口项目根据所在地城市规划发展要求，将原来的运输港口改为新型旅游海岸线。例如澳大利亚悉尼达令港，在工业遗产保护再利用为商业中心的过程中，它的开发延续了水岸历史的文脉，部分工业建筑遗存下来；同时保留其原有的港口外部空间要素，并在交通设施方面，维持水运交通方式并整合滨水交通功能。

图4 悉尼达令港保留原有港口元素

随着城市经济发展方向的转变，集装箱运输的盛行，部分老旧港口有的被周边新港口所替代而退出历史舞台有的升级为新型港口功能或改造为商业功能。这种形势对现今新建的港口项目提出新的更高的要求——可持续发展，为未来港口工业区升级改造留有余地。从城市整体规划的角度考虑，对功能区域的划分要具有前瞻性；从建构筑物历史文化保留方面，耐久性及消防都需要预留一定的条件。首先港口项目所处地区的环境特点对建筑物有很大影响，直接关系到建筑本身的安全性和适用性，在建筑群或建筑单体的布置及构造处理方面可考虑提高标准；功能性极强的建筑，未来可能成为港口的标志性建筑或建筑群，在原设计过程中需考虑其若干年后的历史意义，如何增强其识别度以及使用年限。另外，港口中的工业建筑都有其特殊工艺要求，从结构角度讲，建筑本身所承受的载荷及抗震设防要求需综合考虑，为将来改造提供充分必要的条件。

5 结 语

关于港口项目中的工业建筑，尽管其节能标准开始时间较晚，绿色建筑标准尚不全面，却可以在较为熟悉的民用建筑绿色发展史中充分吸取其经验，因地制宜的进行“集约型”设计，从建筑装配式等设计施工、新型低能耗设备采用、室外环境的合理利用以及为未来预留升级改造空间等方面逐渐提高绿色设计理念。