绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的体现

2021-04-03李文秀

现代制造技术与装备 2021年5期

李文秀

（山东鲁机工程设计咨询有限公司，济南 250031）

在建筑设计领域，工业建筑与公共建筑有着相似之处，同时工业建筑也有基于自身的特色。在进行工业建筑设计的过程中，首要考虑的设计目标是满足工业生产的需要，为工作人员营造良好的工作环境。由于社会生产涉及的工业种类较多，因此不同的工业建筑设计上的差异较大，这对工业建筑的设计提出了更高的要求。早期经济发展和工业生产过程主要以满足工业生产为目标，未能体现出绿色环保可持续发展的理念，严重制约了行业的发展，也不利于环境保护。近年来，绿色环保可持续发展理念深入人心。在建筑设计领域，绿色建筑设计理念被广泛应用于建筑设计，且工业建筑设计也开始重视绿色建筑设计理念的应用。因此，在工业建筑设计中体现绿色建筑设计理念具有十分重要的现实意义。

1 绿色建筑和工业建筑相关概述

1.1 绿色建筑

早在20世纪60年代，美国的建筑师保罗·索勒瑞提出了生态建筑的新理念。1969年，美国建筑师伊安·麦克哈格出版了《设计结合自然》，标志着生态建筑学的正式诞生。自1992年巴西里约热内卢联合国环境与发展大会以来，我国政府颁布了相关的纲要、道德和法规大力推动绿色建筑的发展。经过多年的发展，我国的绿色建筑设计在设计理念和建筑建设等各个方面取得了巨大成果。

绿色建筑是在建筑物的生命周期内，以节约资源保护环境和减少污染为主要目的，为处于建筑物中的人提供健康、舒适高效的建筑空间，最大限度地体现人与自然和谐共生的高质量建筑物。绿色建筑物之所以“绿色”，主要体现在绿色建筑的室内环境和室外环境两个方面。

1.1.1 绿色建筑室内环境

一是绿色建筑室内有着适宜的温度。传统的建筑设计中，为了更好地解决室内的温度问题，通常会采用空调系统。但是，大量使用空调更容易引发“空调病”等问题，且对能源消耗巨大，增加了氟利昂对臭氧层的破坏。绿色建筑在设计过程中善于运用自然能源，解决室内的温度问题。设计过程中不仅要利用冬夏空调进行温度调控，也需结合当地的气候环境，借助相应的设计实现室内温度的调控。

二是绿色建筑室内的日光、声更加舒适。在室内建筑中，良好的光照条件和声音条件影响着人的身心健康。在绿色建筑设计中，强调通过建筑设计解决日光照明问题，营造良好的光环境。另外，绿色建筑要求声音环境不损伤人的听力且减少噪声源，使工作在其中的人更加舒适。

三是绿色建筑的空气质量更好。空气质量反映了人们对环境的要求。在绿色建筑设计中，根据不同环境适当调节新风量，使得绿色建筑室内的空气清新，可更好地满足人们对绿色建筑的需求。

1.1.2 室外环境

一是绿色建筑深刻践行了绿色环境的地域主义。在设计与建设的过程中，绿色建筑考虑与当地的环境特征、经济条件文化传统等多种观念的协调配合，使绿色建筑与周围的外部环境形成统一的整体。绿色建筑不能脱离生物环境地域性而独立存在，深刻体现了建筑、人、自然三者之间的协调与统一[1]。

二是绿色建筑更加讲究自然通风。在设计和建设的过程中，绿色建筑考虑建筑物的朝向、建筑物之间的布局和间距，充分利用自然风能为建筑物提供足够的新风量，从而营造良好的室内外环境，满足人们对清新空气的需求。

1.2 工业建筑

18世纪开始了工业革命，极大地推动了人类社会的历史进程。在18世纪后期，英国出现了专门用于生产活动和存储的工业建筑。我国在20世纪50年代也开始大量建造各种类型的工业建筑，为社会主义的现代化发展奠定了坚实的基础。

工业建筑是满足人们从事各种生产活动和存储的建筑物。从分类上来说，工业建筑主要包括工业厂房，有通用的工业建筑厂房和满足各种特殊需要的工业厂房。

从工业建筑的特点来看，工业建筑的设计首先要满足生产工艺的需要。其次，工业建筑内部面积和空间较大，建筑类的结构和构造相对复杂且技术要求较高。再次，工业建筑的设计与生产相结合，不同生产工艺的建筑特征不同。最后，工业建筑采光、通风、排水等各个构造的设计均较为复杂。

工业建筑在设计的过程中有着基于生产供应需要的设计原则，主要体现在生产工艺、结构选择、生产环境、布局选择、平面布置和防腐设计等方面。在这些设计原则中，结合生产工艺的特点进行工业建筑的设计，才能更好地满足工业生产的需要。同时，根据生产工艺和材料以及施工条件，通常会选择适宜结构和体系使之更具有适应性。

2 工业建筑设计体现绿色建筑设计理念的重要意义

传统的工业建筑设计中，留给人们的印象多是高能耗、高污染的建筑厂房。但是，从建筑建设与设计角度来看，无论是民用建筑还是工业建筑，在能源消耗和人均资源配置方面所差无几。这主要是由于工业建筑在设计过程中只考虑满足工业生产的要求，不会迎合消费者的消费体验。因此，工业建筑在设计过程中无论是从建筑材料还是绿色能源的利用方面都没有引起的足够重视。在社会经济发展的早期，为了推动工业生产的发展，以污染环境和消耗资源为代价进行工业生产，造成了巨大的能源消耗和环境污染问题。

进入新时期，社会经济正在经历转型发展，产业结构不断调整。在这样的新经济环境下，绿色环保可持续发展理念深入人心，越来越受到人们的重视。在建筑领域，绿色建筑设计理念被广泛应用于各种用途的建筑设计，推动了建筑行业和工业领域的可持续发展。随着我国社会经济的不断进步，工业建筑设计中越来越重视绿色建筑设计理念。利用绿色建筑设计理念可进一步降低能源消耗，促进工业发展，同时实现行业和领域的可持续发展。

绿色建筑设计理念将节能降耗作为设计的出发点和落脚点。这样的设计领域不仅体现了绿色环保理念，更与工业生产的目标相适应。因此，工业建筑设计理念中体现绿色建筑的设计理念，是推动社会可持续发展的必由之路。

3 绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的体现

3.1 绿色建筑的设计应当体现工业建筑的设计用途

3.1.1 工业建筑设计中引入绿色建筑理论

工业建筑设计中引入绿色建筑设计理论，才能更好地体现工业生产的绿色环保，推动工业建筑设计可持续发展。因此，在进行工业建筑设计的过程中，需利用绿色建筑设计理念对工业建筑设计的要求和工业所处的自然环境进行考察，使三者之间有机结合。实践过程中，积极打破传统的布局模式和资源分配，优化空间结构，打破传统布局，才能使绿色建筑设计理念在应用过程中推动工业建筑与周围环境的整体统一。

3.1.2 构建更开放的空间形象和更集中的建筑布局

我国工业建筑在设计过程中主要是线性的空间布局，而在工业园区结构上主要采用以开放性和动态性的空间设计思想[2]。因此，工业建筑设计体现绿色建筑设计的过程中，要高效利用可用空间，并在此基础上针对工业生产中产生的各种污染物进行集中处理，采用相对紧凑的布局方式，更好地促进工业整体环境的高效构建。

3.1.3 营造和谐的住区内外环境

进行工业建筑设计的过程中，要坚持绿色建筑的设计理念。应当综合运用多种手段，实现工业建筑设计的科学性。在协调住区内外环境时，坚持远近结合、统筹规划等原则，进一步促进工业建筑的可持续发展，营造良好的环境。

3.1.4 提高工业建筑房屋的可变性和适用性

工业建筑设计的过程中，要深入考虑节能和智能化的设计方案，充分运用可再生能源[3]。当前，自动化和智能化技术迅速发展。在进行工业建筑设计的过程中，通过电子通信和自动化技术能够推动工业的自动化生产，降低各项能源的消耗，实现高效能和低污染的工业生产。

3.2 工业建筑设计应当遵循绿色建筑的设计原则

3.2.1 重视环境的整体性和生态环境的最优化

7月24日，陕西省食药监局出台的《陕西省肉制品小作坊生产管理办法》正式实施，是我国第一部专门针对肉制品小作坊的管理办法。该《办法》明确了肉制品小作坊卤制、凉置、内包等关键工序应在独立区域进行，入口应配备清洗消毒设施。不在生产加工点现场销售的肉制品应包装后销售，为避免可能受到二次污染，应采用简易真空包装。配送、销售肉制品时，要采用具有保温功能的周转箱和冷藏、防尘、防蚊虫功能的销售柜。《办法》同时强调，肉制品小作坊不得采购、使用注水、注胶、病死、来源不明、死因不明的畜、禽、兽肉类。不得使用非食用盐、工业亚硝酸盐、工业松香、工业石蜡等非食品原料或其他可能危害人体健康的物质生产肉制品。

在进行工业建筑设计的过程中，要深入考虑工业建筑与周围环境的整体性，将设计成果融入到环境中进行实践。同时，工业建筑的设计应当维护自然环境，体现人与自然和谐相处的设计思想，避免对环境的破坏，体现出美学效果。

3.2.2 遵循高效节能的发展性原则

绿色建筑设计理念的最突出特点是在建筑施工过程中最大程度地节约能源[4]。因此，在工业建筑设计的过程中，要想更好地体现绿色建筑设计理念，应当最大程度地利用自然资源，利用太阳能、风能等各种清洁能源，通过一系列建筑设计综合设计自然光照和新风设计，以此降低对电能和空调等高耗能产品的利用。

3.2.3 遵循健康舒适的设计原则

绿色建筑的核心价值观念在于对人的关怀，体现出以人为本的核心理念[5]。因此，工业建筑设计中体现绿色建筑设计理念，要保证工业建筑的舒适性，为劳动者提供良好的工作环境，实现人与环境的和谐互动，使劳动者在生产过程中享受健康的环境，保证劳动者的心情愉悦。另外，需要通过设计自然光照和自然通风，为身处其中的劳动者提供舒适的温度和光照。

3.3 绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的应用

3.3.1 工业建筑的规划与设计方面

工业建筑的规划与设计要先考虑合理的布局规划，制定设计方案的过程中要明确轴线，根据划定的轴线进行组合分布，有效避免构筑封闭的空间格局和分散的建筑布局。在设计过程中要形成条状带的绿化和路边景观，以体现出开放和动态的布局体系，进一步实现资源的优化配置，降低对各项资源的负担，体现节能环保的理念。

3.3.2 合理规划建筑朝向和建筑空间布局

进行工业建筑设计时，为了更好地体现绿色建筑的设计理念，要充分运用当地的光照和自然风能，提供舒适的工作环境。对于单体工业建筑来说，在遵循日照间距的前提上，适当扩大建筑物之间的间距，以加强建筑物与建筑物之间的通风，从而实现建筑与大气之间的热交换[6]。这样能够降低建筑物的温度，解决利用空调降温带来的能源消耗问题。

3.3.3 工业建筑外墙节能设计

在工业建筑中，工业建筑的外墙能源消耗会占到总消耗的一半以上。因此，进行工业建筑设计的过程中体现绿色建筑的设计理念，应当对建筑物外形材料、工业建筑结构进行优化，达到节能的目的。在实际设计中，针对建筑物的外墙可以利用复合整体设计满足节能需求。例如，可以在工业建筑已有的空心砖墙体外层加装一层或多层的保温材料，最大程度改变墙体的导热性能，进一步提高工业建筑的保温能力。

3.3.4 工业建筑的空间弹性设计

工业建筑的室内空间要采取弹性设计的理念，提高工业建筑室内空间的舒适性。在设计过程中，考虑工业建筑办公区和车间各自不同的功能特点分别进行设计。对于生产车间来说，在进行设计时一方面要考虑工业生产需要，另一方面考虑生产车间的楼板承重，确保生产车间的建筑物强度。在此基础上，要预留足够的空间，以此联通各车间，也可以将之作为物流通道。通过这种可变性的设计，满足工业生产的需要。

在办公区设计中，考虑到日常办公的特点，要保证办公区设计“可大可小”，满足办公区人员数量之间的变化[7]。同时，要考虑办公区对水、电、通信等各个方面的需要，在设计过程中留有余地，以便根据办公的实际需要进行相应的针对性设计。

3.3.5 建筑物的节能设计

在工业建筑设计中体现绿色建筑设计理念，要尽量避免不可再生能源的应用，避免不可再生能源应用中产生的严重污染问题。因此，在进行节能设计过程中，要考虑新能源和清洁能源的应用。在建筑材料的应用上，使用再生材料或者可降解的材料，最大程度地控制污染。

3.3.6 建筑物的智能化设计

随着计算机科学技术以及互联网和信息技术的不断进步，建筑物在设计过程中越来越体现出智能化的特点。因此，在工业建筑设计中，体现绿色建筑设计理念要考虑到可持续发展，考虑以人为本的设计思想。在实际设计中，依托互联网技术实现物联网技术的深度应用，根据工业建筑室内环境变化，对各项控制指标进行自动化调节，确保能源利用高效率，降低能源消耗，同时为工作人员带来更大的便利[8]。

3.4 探讨绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的应用措施

工业建筑设计过程中的绿色设计的应用，要从多方面加强重视，保障绿色理念的科学应用。

3.4.1 基于环境保护进行工业建筑设计

绿色建筑设计具有一定的复杂性和风险性。在工业建筑设计中，为了更好地体现绿色建筑的设计理念，应当考虑环保可持续发展。因此，在工业建筑设计实践中，要深入考察不同工业生产类型对工业建筑的需求[9]。针对高耗能的工业，在设计过程中要考虑节能减排。针对高污染工业，在进行工业建筑设计过程中要做好废弃物排放处理，如针对需要排放废水的工业生产。在进行工业建筑设计的过程中，为了更好地体现绿色建筑的设计理念，需要在工业建筑设计的过程中对废水进行集中排放处理。因此，需要在设计过程中预留足够的空间用于污水处理，进一步体现绿色建筑的设计理念。

3.4.2 培养复合型工业建筑设计的人才

在工业建筑设计的过程中，只有高素质的设计人才才能更好地将绿色建筑设计理念应用于工业建筑设计。因此，建筑设计人才要加强自我学习，不断学习新的绿色设计理念，增强自身的环境知识和工程技术知识。建筑设计人才应当提高人才准入门槛，要求建筑设计人才具备相应的资质和设计理念[10]。同时，要求建筑设计人才具备较强的综合能力和素质，才能在工业建筑设计中具备灵活的头脑和清晰的设计思路，以创造性的设计思想体现绿色建筑的设计理念。

3.4.3 加强工业建筑设计中绿色建筑设计理念的探索

在进行工业建筑设计过程中，为了更好地体现绿色建筑设计理念，应当加强设计实践。具体来说，进行工业建筑设计时，根据工业建筑不同的生产工艺需要，合理布置工业建筑的各个功能区，如一些工业生产中需要堆放大量的原材料。设计过程中，应当预留足够的大空间用于堆放原材料。同时，要积极应用现代化的设计理念优化设计方案。例如，在设计过程中，可以采用BIM建筑技术实现对工业建筑的模型化、可视化探究，发现工业建筑设计中存在的不合理，通过优化更好地体现绿色建筑的设计理念。