绿色建筑设计理念在工业建筑中的应用初探

李卓群

摘要：随着时代发展、社会进步，人们生活方式改变的同时，生态破坏、极端气候等次生问题日益凸显。工业建筑伴随生产工艺会产生各种污染物，如何通过建筑设计改善建筑内污染物治理方式、提高室內空气品质引发了建筑师的思考。早在上世纪70年代，欧美国家就已经掀起了有组织的绿色建筑运动。如今，新型建筑材料不断涌现出来，绿色建筑理念与工业建筑设计也成为了新兴课题，力求打造低能耗无污染、生态绿色的生产环境，最大程度符合实际发展趋势。

关键词：绿色建筑设计理念;工业建筑设计;BIM应用

引言：

随着全球气候的变暖，世界各国对建筑节能的整体关注度正在不断的快速提升，建筑的能耗是未来主要的建筑评价指标之一。我国工业建筑正处在工业化建设发展的高速时期，我国能源消耗量高居全球第二名。目前，我国单位面积的建筑能耗是发达国家的3倍左右，污水回收利用也仅为发达国家的20%，因此，推行绿色建筑设计评价体系不仅是国家的一项政治举措，更是改善生态环境的民心工程。

1 绿色建筑设计理念的主要特征

1.1 生态资源全生命周期评价

绿色建筑的全生命周期概念提倡尽可能的维护自然资源、力求减少污染环境，进而建设一个与自然环境和谐相处的高效的工业建筑空间。绿色建筑的全生命周期可延展至原材料的生产，以及未来的拆除改造和回收利用。生态资源的全生命周期评价有利于推动绿色建筑节能材料的发展，倒逼绿色建筑加速发展。借鉴发达国家绿色建筑设计的成功案例和技术，结合我国的自然环境特征，根据不同地区的气候条件、海拔高度、太阳辐射量、温湿度分部、植被分布、水体分布、生活习惯等设计条件，制定不同的设计参数及指标。充分利用太阳能资源，采用节能的建筑外围护体系以及采暖和空调设计，主要的绿色保温材料如挤塑聚苯板、岩棉板、膨胀珍珠岩，与传统的保温材料组合使用，减少耗煤量，以满足新建建筑的节能指标要求。新兴的通过自然通风的原理设计风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向，在建筑方案规划阶段应宏观考虑当地气候条件与建筑总图布局的结合。绿色建筑设计强调与周边环境相融合的理念，和谐统一、动静互补，通过建筑手段调节室内空气，使室内空气流动，温湿度适宜，给人们生产生活提供良好的体验。

1.2 绿色建筑材料全生命周期管理

绿色建筑的建设过程对于绿色建筑材料的选用和管理提出较为严格的要求。[1]建筑材料种类繁多，传统粗犷式的建筑材料管理方式已经不能适应绿色建筑材料的管理要求，对于绿色建筑材料生产应实行精细化管理方式。BIM技术能够促进建筑工程项目全生命周期内信息的共享和交流，实现建筑工程项目各参与方的可视化管理，加强绿色建筑材料管理中BIM技术的应用，能够为绿色建筑项目提供更加直观的建筑材料三维模型和施工模拟三维模型，利用BIM技术建立绿色建筑材料的信息库，打破以往建筑材料管理信息闭塞现状，为绿色建筑项目的绿色建筑材料后期维护和管理提供了信息追溯，同时也可以协助建筑师了解绿色建筑材料，在设计过程中合理选材，积极推进绿色建筑的发展。利用Revit可以解决项目跨专业协同设计的问题，建立BIM模型，跨专业在BIM模型的技术上进行设计估算和预测，BIM模型可以协助建筑师做能源模拟、采光设计、用水分析等。BIM在绿色建筑设计的过程中逐渐凸显优势。

1.3 可持续性设计

可持续性设计所强调的是减少温室气体的排放量。低碳建筑所指的是在设计、建造、运行、改建和拆除的整个过程中，建筑释放最少的温室气体，目前我国的经济发展仍处在“高碳”的排放阶段，建筑是温室气体排放的主要来源之一，建筑低碳化已经成为世界建筑相关行业可持续发展的必然趋势。[2]

在工业建筑发展过程中重视无污染原则，整个建设过程中可以使用可再生资源与非可再生资源相互结合的方式，同时要保护和节约宝贵的水资源，以及水资源再利用。目前绿色建筑理念在工业建筑设计中无污染原则使用的主要体现在建筑材料的选择上，降低建筑材料的使用并选择对环境有益的材料。工业建筑不同于民用建筑，建筑空间弹性灵活，具有较高的改造价值，可持续性设计应用于工业建筑可以使工业建筑发挥出更大的作用。工业建筑设计已经越来越重视对于建筑周围环境的各种研究，通过对各种材料的合理搭配能够完成与自然环境的和谐发展，尽可能运用玻璃、金属等可反复利用的材料，处理工业垃圾的时候，需要严谨的进行建材分类，减少建筑改造和拆除对周边环境造成的污染，最大程度使工业建筑可以符合实际发展要求。

2 绿色建筑理念在工业建筑中的原则

2.1 地域性原则

工业建筑设计方法中提倡绿色建筑设计的理念，建筑选址应从宏观角度出发，充分发挥地域性特色，遵循各地传统文化和建筑材料。尽可能选取当地天然材料，可以避免复合材料过度使用，减少材料运输和生产过程中产生的浪费和污染物排放等问题。工业建筑规划受环境的风向、光照等因素制约，降水以及地势等条件也是需要关注的重点内容之一。在设计过程中需要对各种排污系统合理处理，从根本入手来解决建筑对环境的影响。工业建筑的选址与设计还应符合远期发展要求，高效循环利用能源。

我国各地域具有很大的差异性，比如在夏热冬冷地区需要注意遮阳设计以达到节约能源的作用，有效的遮阳设计可以节省约三分之一的能源消耗量。设计方式分为内遮阳、外遮阳和活动遮阳三种方式，内遮阳通过增加百叶窗，结构简单，使用便利，但是这种遮阳方式只是减少了太阳的直射面积，并没有阻挡热量的传递，太阳辐射还是以短波形式进入了车间内部。外遮阳可以与建筑立面设计统一考虑，并可以有效阻挡太阳光线进入车间，从而控制建筑对热量的吸收，降低建筑内空调使用量，减少能源消耗。

2.2 自然性原则

通过工业建筑的节水系统设计，对废水、雨水进行回收循环利用，用于对周边绿化进行灌溉，水资源利用最大化。利用绿色建筑技术将雨水收集净化，从而达到人与自然和谐统一的目的。绿色建筑可利用可再生自然资源，比如水资源、太阳能等清洁能源，使工业建筑与周边自然环境形成一个有机整体。工业建筑设计还可以利用绿色植物调节空气质量，并达到美观的视觉效果。在工业建筑中的污染区应设置绿化隔离带，自然植物对改善工业建筑的环境起着至关重要的作用，合理配置自然植物可以净化空气、调节微环境、降温减噪。此外，绿色植物具有呼吸作用，将绿色植物覆盖在建筑外围护体系可以调节整个建筑的隔热系统。

2.3 弹性原则

工业建筑弹性化设计应考虑未来后期改造和再利用，土建一体化设计与灵活自如的隔断，提高建筑的利用率和未来建筑功能的转变。工业建筑应具有一定适应性，设计时应对未来的经济发展、环境变化有所预测，根据工业建筑使用年限预留发展空间，提升工业建筑的动态适应性。同时也可以加强对既有建筑的绿色技术改造，以推动绿色建筑的发展。[3]

3 结束语

综上所述，我国绿色建筑的发展虽然突飞猛进，但工业建筑能源消耗大、污染严重，可从时间维度、空间维度、适应性三方面构建工业建筑绿色建筑评价体系，促进工业建筑绿色建筑设计的快速发展，同时也可避免过度追求造成浪费。

参考文献：

[1]郭云鹏. 绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略研究[D].哈尔滨工业大学，2013.

[2]陈召明.绿色建筑节能设计中BIM技术应用[J].建筑技术开发，2021，48（13）：139-140.

[3]杨正波，刘志宝，董占波，时晨龙，高瑞.绿建技术与绿色建材在绿色建筑工程中的应用[J].低温建筑技术，2021，43（06）：39-42.