摘要：本文主要从建筑专业的角度分析工业建筑的节能设计。
关键词：工业建筑；节能设计
【Abstract】 This paper mainly analyzes the technical characteristics and specific measures of energy-saving design of industrial buildings.
【Key words】 Industrial building；energy-saving design
前言
“十三五”规划要求：推进能源消费革命。实施全民节能行动计划，全面推进工业、建筑、交通运输、公共机构等领域节能，实施锅炉（窑炉）、照明、电机系统升级改造及余热暖民等重点工程。大力开发、推广节能技术和产品，开展重大技术示范。实施重点用能单位“百千万”行动和节能自愿活动，推动能源管理体系、计量体系和能耗在线监测系统建设，开展能源评审和绩效评价。实施建筑能效提升和绿色建筑全产业链发展计划。推行节能低碳电力调度。推进能源综合梯级利用。能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。
建筑的能耗约占全国商品能源消费总量的20%-30%，其中工业建筑的能耗占建筑的能耗相当大的比例，因此做好工业建筑的节能设计是推进能源消费革命的重要措施之一。
1 工业建筑节能标准的由来
我国设计行业目前对于居住建筑及公共建筑均有着统一的国家设计标准且很完善；但对于工业建筑在2017年之前没有全国统一的设计标准，工业建筑设计普遍不考虑节能设计，即使偶尔设计人员参照民用建筑节能设计标准进行了节能设计，由于没有统一的标准和要求，建设单位在建设时经常不采纳节能措施以便节约建设成本；随着人们对工业建筑节能意识的提高以及国家对节能的重视，在2017年5月27号颁布了《工业建筑节能设计统一标准》（GB51245-2017）并于2018年1月1号全国范围内实施，从此工业建筑才有了第一个全国性的标准。
2 工业建筑节能相关的名词解释
工业建筑：由生产厂房和生产辅助用房组成，其中生产辅助用房包括仓库及公用辅助用房等。
工业建筑能耗：工业建筑在使用过程中所消耗各类能源的总量，包括为保证工业建筑中生产、人员所需的室内环境要求，以及为满足向室外大气排放标准所产生的各种能量能耗，还包括建筑供水系统以及水处理所产生的各种能源耗量等。
工业建筑节能：在工业建筑规划、设计、使用过程中，在满足规定的建筑功能要求和室内外环境质量的前提下，通过采取技术措施和管理手段，显示零能耗或者降低运行能耗、提高能源利用效率的过程。
3 工业建筑节能的措施
工业建筑节能的目标是在保证建筑基本使用功能的前提下，利用现有的各专业技术最求最大的节能效果，以工业建筑本身为目标，集成与建筑物相关的建筑、暖通、空调、照明电气等专业节能技术和要求。
工业建筑节能应充分结合行业特征和特殊性，统筹兼顾、积极采用节能新技术、新材料、新工艺，新设备。
工业建筑节能应优先采用被动式节能技术，根据气候条件，合理采用维护结构保温隔热与遮阳、天然采光、自然通风等措施，降低建筑的供暖、空调、通风和照明系统的能耗。
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通过对大量的工业建筑的能耗统计并经大数据分析，根据工业建筑能耗的特点将工业建筑分为两类：一类是冬季以采暖能耗为主，夏季以空调能耗为主，通常无强污染源和强热源，代表性行业有食品制造业、烟草制品业等，简称一类工业建筑；另一类是通风能耗为主，通常有强污染源和强热源，代表性行业有金属冶炼和压延加工业、石油加工业等，简称二类工业建筑。
一类工业建筑节能要考虑的因素：1）建筑的选址，2）建筑维护结构，3）供暖，4）空气调节，5）能耗监测与控制。
二类工业建筑节能要考虑的因素：1）建筑的选址，2）维护结构，3）自然通风，4）机械通风，5）除尘净化，6）能量回收和利用，7）能耗监测与控制。
3.1 建筑的选址
工业建筑的选址应有利于冬季日照、夏季自然通风和自然采光等条件，合理利用当地主导风向；应合理确定能源设备机房的位置，缩短能源供应输送距离，冷热源机房宜位于或靠近冷热源负荷中心位置集中布置；应避免大量热、蒸汽或有害物质向相邻建筑散发而造成能耗增加，应采取控制建筑间距、选择最佳朝向、确定建筑密度等措施；应充分利用工业园区水、植被等自然条件，合理悬着绿化和铺装形式，营建有利的区域生态条件，符合可持续发展原则。
3.2 建筑维护结构
3.2.1 工业建筑体形系数
建筑与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值就是建筑物体形系数，体形系数越小，建筑空间构造就越合理、科学，规划布局也就越整齐。因此工业建筑的体形系数应控制在合理范围内。
3.2.1 工业建筑内部空间
在工业建筑节能设计过程中，为了满足工艺生产的要求，需要对建筑及室内空间进行合理的布局，建筑内部功能布局应区分不同生产区域，对于大量散热的热源，宜放在生产厂房的外部并与生产辅助用房保持距离；对于生产厂房内的热源宜采取隔热措施并宜采用远距离控制或自动控制。
3.2.3选用建筑节能材料
在工业建筑耗热量中，外墙的传热量约占23%-34%，门窗的传热量约占23%-25%，外墙和门窗传热量约占建筑物耗热量的一半，针对外墙和门窗采用节能材料能取到立竿见影的效果。
工业建筑外墙可采取的节能材料：1）蒸压加气混凝土砌块墙，2）彩板墙。
蒸压加气混凝土砌块是以粉煤灰，石灰，水泥，石膏，矿渣等为主要原料，加入适量发气剂，调节剂，气泡稳定剂，经配料搅拌，浇注，静停，切割和高压蒸养等工艺过程而制成的一种多孔混凝土制品。蒸压加气混凝土砌块的单位体积重量是粘土砖（红砖）的三分之一；保温性能是粘土砖的3-4倍；隔音性能是粘土砖的2倍；抗渗性能是粘土砖的一倍以上；耐火性能是钢筋混凝土的6-8倍。
彩板墙的全称是彩色压型钢板复合保温隔热墙体，其主要由彩色压型钢板、不同厚度的玻璃丝棉等组成。彩板墙的特点：（1）外表美观，环保、色泽鲜艳、无须表面装饰，彩色镀锌钢板防腐层保持期在10-15年；（2）自重轻（10-14kg/m2）；（3）安装灵活快捷，施工周期可缩短40%以上；（4）针对不同气候的地区可选用不同厚度的玻璃丝棉从而达到节能要求，选用灵活、经济；是可采用的工业建筑外墙节能材料。
工业建筑门窗的节能材料：采用新型节能材料的门窗能提高节能效能。例如工业建筑外窗采用钢窗，钢窗的传热系数约为6.4W/㎡•K并且空气渗透量大；若采用塑钢中空玻璃窗，其传热系数可达到2.7W/㎡•K，传热系数降低约58%；若采用塑钢Low-E中空玻璃窗，其传热系数可达到1.6W/㎡•K，传热系数降低约75%；工业建筑外门采用不保温的钢大门，其传热系数约为6.5W/㎡•K，采用保温钢大门（填充聚氨酯），其传热系数可达到2.8W/㎡•K，传热系数降低约57%。门窗框四周与墙体之间的缝隙采用嵌缝密封膏密封，铝合金压条封边，提高门窗框的密封性。
4结束语
随着科技的发展，新节能技术和节能材料不断涌现，设计师应了解这些新节能技术和新节能材料并将其合理的应用到工业建筑节能设计中，满足国家“推进能源消费革命”的需要。
论文作者:汪玉银,马超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
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