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摘要：随着我国工业化进程加快，城镇化水平的不断提升，建筑能耗已逐步增加至全国能源消耗总量的三分之一。其中，工业建筑耗能比重较大，工业建筑节能已成为一种发展趋势。
关键词：建筑节能；工业建筑；设计
一、工业建筑节能现状分析
1.工业建筑节能设计标准贯彻不到位
虽然，建筑节能已在民用建筑中实行了十几年，并颁布实施了《公共建筑节能设计标准》《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》等。通过这些标准的实施，改善了民用建筑的热环境，扭转了我国民用建筑用能严重浪费的状况。与民用建筑相比，工业建筑节能的关注度较低，节能设计标准出台较晚，现有的标准是2017年出台的《工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017》，由于在这之前，工业建筑节能设计主要依据《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2015）和《绿色工业建筑评价标准》（GB/T50878－2013），导致标准的匹配性和适用性较差，工业建筑节能设计标准出台时间较晚，大多设计单位尚未完全吃透或是真正执行到位。
2.工业建筑节能设计意识缺乏
随着经济建设的不断发展，我国的工业建筑面积不断增加，高耗能的问题日益突出。相对于民用建筑，工业建筑耗能所占比重大，具有重大的节能潜力。但是工业建筑的节能设计一直未得到重视和普及应用，究其原因如下：一是工业建筑不像民用建筑那样同人们的日常生活息息相关；二是各种工业建筑的生产工艺区别很大，难以形成统一的标准；三是业主在工业建筑建设中强调节省一次性投资，忽略了长期运行中的能源消耗。这种不良现象严重阻碍了工业建筑节能设计的发展，同时对我国的整体节能水平造成了一定的负面影响。因此，提高工业建筑设计的节能意识，探讨工业建筑节能的有效措施，已是越来越迫切要解决和深入研究的课题。
二、工业建筑设计中的建筑节能策略
1、做好规划设计
建筑规划设计前，设计人员必须对工业建筑有一个清晰的了解和认知。我国幅员辽阔，不同区域有着不同的地形条件和气候条件，加上建筑功能差异性，在对工业建筑进行设计时不能一概而论，而是应该针对不同的区域特点设计。以北方地区为例，在进行工业建筑设计的过程中，需要确保其整体背风向阳，以确保冬季建筑具备良好的保温性能，减少冬季主导风向的影响；南方地区夏季炎热，建筑整体布局必须保证通风良好，采用迎风布置，而在对建筑室内空间进行设计时，需要做好全面考虑，在保证建筑空间环境舒适性的同时，提升其审美价值，确保建筑能够与周边建筑和自然环境相匹配。
2、优化整体布局
工业建筑设计中首先需要关注的就是满足生产工艺要求，从工艺、建筑、水电、暖通等方面进行综合考虑，确保建筑总体布局能够与厂方布置、室内环境条件等进行统筹，做好设计方案的优化工作，达到相应的节能目标。以总平面布置为例，应该在利用冬天光照的同时，尽可能避开主导风向，同时能够利用夏季主导风向来实现自然通风，缩短空调时间。
3、暖通系统设计
暖通空调系统是工业建筑中一个非常重要的组成部分，能够对建筑内部的温度、湿度等进行调节，保证建筑通风良好，温度适宜。但是，暖通空调系统在运行过程中会消耗大量的能源，并不符合节能降耗的要求。对此，在进行暖通系统设计时，设计人员应该从实际情况出发，做好相关设备的选择工作，以空调设备为例，针对不同的建筑体形，应该选择相应的功率，配合科学的窗墙比设计，减少资源的浪费问题。空调设备的安装需要设置相应的保护措施，避免其直接暴露在烈阳和雨雪下，严格依照工业建筑的具体情况进行暖通空调安装。
4、提高围护结构的保温隔热性能
工业建筑节能设计应在保证室内环境参数的条件下，根据当地的气候条件，对围护结构的保温隔热性能进行改善。建筑物围护结构主要包括墙体、门窗和屋顶。1．墙体节能。在工业建筑外围护结构中，墙体所占面积最大，故通过外墙散失的热量也最多，占建筑总散热量的20%。因此，搞好工业建筑外墙保温设计是很重要的。目前，外墙外保温和外墙内保温这两种技术形式已在工业建筑中得到广泛的应用。需要注意的是，设计人员在确定构造方案的过程中，应综合考虑建筑使用功能、性质和两种技术形式的优缺点，并选用合理的保温材料。外墙节能还可以采用复合构造墙体，主要是采用单层或多层封闭空气间层同混凝土等材料进行复合，以增大墙体热阻，提高其保温隔热性能。有些墙体还在空气间层中增加了反射材料，如铝箔等。在对已建工业建筑进行改造时，也可采用铝箔来保温，如在外墙内侧增加该材料，可将外墙的保温性能提高2.8倍。外墙保温还需特别注意传热异常部位的保温设计，如热桥部位。热桥的类型如图1所示。对于非贯通式热桥，宜将其设置在靠近室外侧；对于贯通式热桥，则要加强其保温设计，如图2所示。
5、电气系统节能
对于电气设备，同样需要考虑节能问题，做好电气设备设计，选择高效、节能、环保的设备来降低电能消耗。具体来讲，一是合理选择变压器，根据建筑使用过程中的具体容量需求，确定变压器容量，保证其能够运行在最佳负载状态；二是做好无功补偿，减少无功功率对于配网的影响，提高供电质量，减少配电系统线损；三是抑制谐波，可以设置相应的有源或者无源滤波器，对谐波信息抑制和补偿，减少其对于配电系统的影响。
6、积极探索应用清洁能源
清洁能源包括水能、风能、太阳能、生物能、潮汐能等，目前最广泛应用于各个领域的是太阳能和风能。太阳能具有可再生、能量大等优点，我国对太阳能应用研发时间较长，太阳能利用技术比较成熟。将太阳能应用于工业建筑设计，用太阳能取代煤、石油等不可再生资源，使工业建筑运行具备“绿色”特征，是一种比较理想的节能措施。风能同样是大自然给予人们的无尽宝藏，近年来被逐步运用于风力发电、风力制热等。除此之外，还可利用自然风来加强建筑物室内外空气的流通，调节室内外建筑表面的温度等。
结束语
工业建筑节能需要国家、业主、设计、施工等方方面面的参与，为达到国家节能减排要求，必须形成配套的工业建筑节能法规体系，提高工业建筑主动节能意识，注重新型材料、能源的开发，积极探寻有效的工业建筑节能措施并应用于实践中，从而使得我国工业建筑节能不断向前推进。
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论文作者:王晨,张宇生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/10
标签：工业建筑论文; 建筑节能论文; 工业论文; 建筑论文; 节能论文; 建筑设计论文; 外墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;