工业建筑节能浅析

工业建筑节能浅析

熊小璋

中国医药集团联合工程有限公司湖北省430000

摘要：随着《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》在2018年1月1日的正式实施，新的规范对行业带来了新的要求，无论工厂、物流公司、或是建设空厂房的投资者，都必须针对节能和环保，对工业建筑进行新的改进。

关键词：工业建筑，节能

随着《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》在2018年1月1日的正式实施，工业厂房、仓库不需要节能计算书就能完成设计的情况已成为了历史。新的规范对行业带来了新的要求，无论工厂、物流公司、或是建设空厂房的投资者，都必须针对节能和环保，对工业建筑进行新的改进。

工业建筑的节能设计分类与民用建筑有着较大的区别。它首先分成的2大类：一类工业建筑、二类工业建筑，就有着很大的区别。一类工业建筑的环境控制及能耗方式为：供暖、空调。这说明这样类型的工业建筑的建筑节能设计原则是通过围护结构保温和供暖系统节能设计，降低冬季供暖能耗；通过围护结构隔热和空调系统节能设计，降低夏季空调能耗。从节能的目标和采用措施来看，一类工业建筑与民用建筑的节能设计有着较多的相似之处，属于通过做好保温，从而达到节能效果的设计方法。

然而，二类工业建筑就有了巨大的不同。二类工业建筑的环境控制及能耗方式为：通风。这说明这样类型的工业建筑的建筑节能设计原则是通过自然通风设计和机械通风系统节能设计，降低通风能耗。这样，在节能设计上就与普通的民用建筑和乙类工业建筑有了巨大的不同。二类工业建筑的围护结构就不需要计算传热系数、导热系数和热惰性指标了。简而言之，二类工业建筑只需要计算建筑内部的通风，只需要考虑建筑通风的能量消耗，而不需要考虑建筑室内外温差的能量消耗。

为什么一类工业建筑和二类工业建筑的节能计算相差这么大呢？为什么一个是建筑专业计算围护结构的保温，而另一个是暖通空调专业计算通风即可呢？

根据笔者在实际项目中的设计经验，这样的区分，恰恰反映了不同性质工业建筑的实际需求。在工业项目中，我们首先将工业项目的建设内容，分为建筑和构筑物两大类。构筑物不用多说，是对主体建筑有辅助作用的，有一定功能性的结构建筑的统称。一般是不适合人员直接居住的，这也是构筑物和建筑物最大的区分点。

作为建筑物，我们再将其细分为：厂房、仓库两大类。其中仓库的特性比较简单。仓库是储存物品的。所以，它对节能设计的需求的比较简单，那就是：需要保证仓库内储存物品保持良好性状的内部环境，需要良好的节能设计，以维持仓库内部的温湿度及环境的稳定，符合储存物品的环境需求。

所以，对于仓库，我们不仅需要根据《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》的要求进行节能计算，我们更要考虑仓库内储存物品的特性，做好更精细的环境控制，做好更精确的保温控制。而恰恰所有的仓库，都无一例外的有着空调的要求，都是一类工业建筑。

至于厂房，就分别较大了。现代工业的发展多样化、复杂化，厂房的性质也各不相同，各有千秋。有甲类厂房、乙类厂房、丙类丁类戊类厂房；有单层厂房、多层厂房、高层厂房；有开敞厂房、封闭厂房、半开敞厂房。各种厂房类型的不同，生产工艺的不同，如果要简单的套用一种节能评价和节能设计的方法，确实不可能达到完整、适用。

根据笔者在工业设计院的设计经验，工业厂房的生产工艺，极大的影响了工业厂房内部及周边的自然环境。温度、湿度、震动，以及生产过程中散发的不同气体，都会对自身及周边的小环境带来较大的变化。

举例来说，笔者完成过一个畜牧业厂房的设计。该厂房为多层甲类厂房，体型巨大而且在生产过程中会产生较多的废热排放，设备运作时周边环境受之影响，气温会上升3-4摄氏度。这样巨大的热量排放，再给它做围护结构保温的话，不仅起不到保温的作用，甚至还会影响它自身的正常散热，导致设备异常，影响生产。更严重的，可能会影响生产质量和设备寿命，导致爆炸。而这样的甲类生产厂房，在生产运行中时刻有着设备爆炸的危险。没有良好的散热，更是容易导致爆炸等严重生产事故的发生。

在这样的工业建筑设计中，我们需要计算它的散热需求，计算他的通风量，根据二类工业建筑的节能要求，进行节能设计。

但是，在实际上，它还没这么简单。之前笔者介绍过，这是一个畜牧业的甲类多层生产厂房。但是，在它的一层，有局部的丙类生产区，并且是洁净生产区。洁净生产区是需要严格的生产环境，严格的温湿度和洁净度控制的。所以，它在一层的洁净生产区，不仅有空调，而且还有洁净新风系统。这样的话，它满足了一类工业建筑的节能环境控制及能耗方式的要求，我们是否需要，将其对照一类工业建筑，进行节能计算呢？

在笔者的设计过程中，这样的建筑并不少见。它即满足一类工业建筑的节能环境控制及能耗方式的要求，又在实际生产中遵循二类工业建筑的能耗方式。如给给其定性，如何对齐进行合理的节能设计，如何将其节能设计与实际生产需求相结合，实在是一个不容逃避的问题。

所幸笔者所在单位是一个经验丰富、实力雄厚的专业工业建筑设计院，对这样的建筑进行过大量的专项研究。经过同事们的研究，也确实找到了一些解决之道。

首先，我们可以在定性上严格区分，将建筑单体一份为多。不同的区域，采用不同的计算方式。不同的部分，有洁净生产区的按一类工业建筑进行节能计算，有供暖、空调区域的按一类工业建筑进行节能计算。但是，没有供暖、空调的区域，按二类工业建筑进行节能计算。虽然建筑只有一个，但不同的生产区域，功能不同、环境不同、需要的节能设计也不同。一概而论，是对这个建筑的不负责任。

然后，要确定这个建筑需要什么。或者说，这些不同的生产区域，他们各自需要什么。需要保温的，给他做围护结构节能保温；需要散热的，给他减少能量渗透的阻隔，给他做通风换气。需要保温的，做保温玻璃；需要散热的，给他做透风百叶。对于不同需求的工作岗位，我们的节能措施也要互不相同。所以，在节能计算时，也要做到互不相同。

最后最重要的，就是这个节能计算怎么做了。按照一类工业建筑，做到满足围护结构节能要求的保温设计，对建筑的散热是巨大的损害，对建筑是一种伤害。按照二类工业建筑做，却不能满足洁净生产区和空调控制区的要求，怎么办呢？

我们采取的办法是综合评价。统一的做法，统移得外墙，统一的窗户，这些能够统一的，我们尽量统一。至于内部，我们在内部做文章。洁净生产区和空调控制区域，他们是有内墙的。洁净生产区的内墙，除了建筑外墙外，还有一层彩钢玻镁岩棉板的洁净内墙板。洁净区的屋顶，除了建筑屋顶外，还有一层彩钢玻镁岩棉板的洁净吊顶板。他们也是建筑的围护结构，也是建筑保温节能材料。

对于建筑内部的，局部的，定性为一类工业建筑的区域。我们的解决方法是，尽量不影响建筑的整体外立面，而是在建筑的内墙、内天棚上加设保温层，以达到节能设计的需求。整体而言，不不会影响建筑的统一感和整体感的。

《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》给工业建筑的设计带来了很多新的课题，也给我们的工作内容带来了很多新的探索。我们本着求真务实的精神，为了工业生产进行更多的努力，尽力研究出更科学，更合理，也更节能的工业建筑。对于《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》这本规范的内容，我们也将更多的进行研究和解读，贯彻落实并付诸现实。

参考文献：

（1）《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》

（2）《建筑节能在工业建筑中的应用》作者:乔玉英来源:《装饰装修天地》2015年第04期