苏州某机械加工厂房绿色设计实践.pdf

[摘要]随着我国绿色工业建筑设计理念不断成形，但相关的绿色工业建筑设计实践方案相对缺少。以苏州地☒某机械加工厂房为研究案例，分别针对建筑的自然通风、种植屋面、围护结构自保温、太阳能利用及中水回用等技术的实践应用展开论述。总结该厂房是如何在实践中体现绿色工业建筑的设计理念，并以此为绿色工业建筑设计实践提供参考。[关键词]绿色建筑；工业建筑；节能；可再生能源；利用；设计；实践

内容摘抄：

1项目概况
某厂位于苏州吴中区，产品主要以电气机械零件加工为主，市场主要面向美国。因生产发展需要，拟在前珠路建设新厂（见图1），占地面积15888.52m2,总建筑面积约为62780.51m2。主体建筑共5层，最高21.6m,主体建筑长135.8m,宽135.2m,结构为钢筋混凝土框架结构。加工厂房是按照绿色工业建筑理念与要求进行设计，并从被动式节能设计与可再生能源的利用两大方面进行绿色工业建筑的实践。

2绿色工业建筑的设计实践
目前，国内大多数的工业建筑节能仍然是放在生产工艺流程。而绿色工业建筑应该是将主动式与被动式设计相结合，才能更好地达到建筑节能的效果。下面结合本项目的具体设计来研究绿色工业建筑的节能设计及相关技术的应用。
1)自然通风
由于工业建筑中许多车间需要空调来改善室内环境舒适性，而根据国内学者的统计，空调系统能耗己占整个建筑能耗的60%以上，空调系统的能耗在整个工业建筑能耗体系中占比例很大。减少空调系统能耗，能促使建筑在能源消耗上有所降低，达到明显的节能效果。而合理利用自然通风又是减少过渡季节空调系统能耗的手段之一【5】。与此同时，还能改善室内热环境，提高工作效率。由于该项目的车间进深较大，可能会出现局部自然通风不畅等现象。因此，在方案的设计阶段，为能更好地分析这些问题，运用CD软件(PHOENICS)对建筑内部空间的风环境进行数值模拟分析。气象数据采用源自苏州气象局的数据库，模拟平均风速4.1m/s,风向东北风(2014-08-15)。计算方程设置为标准的K-ε湍流计算方程，计算网格范围为建筑物前后6倍的距离，高度为建筑物高度的3倍61。经模拟，发现室内(2~4层)的风速与室外没有过大的差别，基本控制在0.003~1.241m/S,这样不利于更好的自然通风。为此，采用热压拔风原理来增加室内自然通风。在加工区域间设计1个进深32m的中庭，来改善两边的房间通风效果(见图2)。同时，在污水处理车间的中部加设3个天井，使得80m深的车间内通风和采光能得到有效改善（见图3）。并且，利用水泵测试塔楼的楼梯井产生热压拔风效应，起到“烟囱效应”来改善室内局部自然通风。通过以上技术调整后，又根据模拟分析的PMV图（见图4）来进行验证。比较改善前后各层车间的PMV值，发现改善后，车间的PMV值趋向于中间值(0)，各个车间的热舒适度有所改善。
由此可知，通过前期合理的节能优化设计使得室内局部房间的自然通风效果和热舒适度得到优化，间接节省空调用电，降低建筑能耗。

2)种植屋面
合理的屋顶隔热设计可大大减少建筑空调能耗。种植屋面通过在屋顶栽种植物隔阻太阳辐射对屋面的辐射作用。同时，利用植物的蒸腾和光合作用来吸收部分热辐射，从而达到隔热降温、间接减少空调能耗的作用。在设计阶段，通过参考国内学者们研究的内容，对建筑屋顶上有无种植屋面的各项参数进行比较（见表1），得出种植屋面可有效降低室内温度，减少用电量（白天减少20.9%，夜间减少15.3%)及提高室内热舒适度，从而达到建筑节能的效果，但工程造价方面会略有增加（约9.53%)。因此，将整个屋面除安置太阳能光伏板的位置，其余地方均设计为种植屋面。这样可在夏季有效控制室内温度，减少空调冷负荷。

3绿色工业建筑的展望
将绿色工业建筑设计理念运用到实践中，除了要具备合理的被动式节能设计理念，也需高端的节能技术和主动式技术的辅助。首先，这种合理的设计理念应以主动节能为主（污水处理），被动设计(自然通风、自然采光、屋顶绿化)为辅。其次，合理的利用可再生能源（光伏发电系统）。同时，在关注建筑节能的同时，也需根据厂房生产特点，对空调系统和生产设备进行能耗优化设计。将诸多方面融会贯通，才能更好地将绿色工业建筑的设计理念运用到实践中。

（略）

投稿会员：巧克力布丁