低碳工业建筑设计初探范文

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1引言

低碳建筑是指在建筑材料和设备制造、施工建筑和建筑物使用的整个生命周期内，减少石化能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量[1]。目前，低碳建筑已逐渐成为国内外建筑界的主流趋势。2007年12月14日，国务院批准长株潭城市群为全国环境友好型和资源节约型社会建设综合配套改革试验区[2]。这是落实科学发展观、促进中部崛起，加快建设资源节约型和环境友好型社会的重大战略决策。长株潭“两型社会”建设已全面启动，对照我国的新能源发展规划与低碳经济的发展目标，积极尝试在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的环境性能，引领低碳的生活方式，是长株潭城市群建设与发展的方向。在湖南文达阀门厂设计中进行了下面的低碳探索。

2全新的规划理念

作为新型工业厂区，规划一开始注入低碳理念，突出“简洁清新、环保自然”的主题，最大限度地创造出人与自然沟通的绿色空间，创造优美的工作环境，营造浓郁的工业文化，建设人文关怀的工人家园。规划中注重厂区的生态环境、功能质量、工业文化、可持续性发展等因素，营造适合的空间环境：

2.1尊重并利用环境，突出“生态优先”理念，营造可视、可达、可用的生态性工业环境。

2.2充分考虑厂房对办公区空间环境的公平共享，包括共享设施，共享服务，共享景观。

2.3遵循可持续性发展原则，建设有弹性、有发展的工业厂区。

3注重朝向的总平面布局

建筑应该作为一个开放的体系跟其环境构成一个完整的有机系统，要能体现出对自然环境以及社会生态环境的尊重，而这些可以主要表示为保护历史人文景观、保持当地的文脉，地势的利用，结合气候的布局等[3]；设计中把住厂区分为南、北功能两大块。用地东西侧，结合东西向城市道路将厂区与外部相连，入口处的退让形成厂区景观中心，结合内部主路形成本项目的中心主轴线。主轴线主要为景观步行系统（为消防通道），使办公与生产厂房既完全分开又通过环境景观相互融合。办公楼与综合楼之间预留用地保证其弹性发展，体现可持续性的理念。建筑的布置做到完全南北向，自然采光通风。与外部交通的联系简单快捷，充分表达对场地的有效利用以减少工程量，对风向、光线的有效利用从而减少建筑在使用中的能耗。并且结合场地规划不同的集中绿地和广场，使建筑合理、有序地排列其中(如图1)。

4合理的交通组织

合理的交通组织可以减少员工消耗在交通上的时间，也可减少厂区内的迂回、拥堵，增强工作效率。每天上下班都会形成阵发式的瞬时高峰入厂人流，这就需要适当增加或扩大出入口，尽可能设置缓冲区，本项目结合东西侧出入口设置广场，形成入口的标志，同时起到人、物流分流的作用。整个厂区布置环形车道，东向结合工业园主要人流来向形成主入口，西侧次入口则为货流服务。通过步行道联系东西广场形成主轴线，同时也作消防通道。在入口广场处布置停车位，使整个厂区除必要时的车流外（进出货流），只允许人流进出，可减少不必要的交通意外，也尽量减少碳排放，为生产环境提供安静、环保的空间。

5低碳的建筑设计策略

5.1考虑地域特征的布局用地南北向短而东西向长，且市政道路在东西侧。常规的设计包括业主也想把办公东西向布置，结合东向入口设置入口广场，这样办公楼正对广场，大气且突出其形象。但考虑到湘潭的地域气候特征属于冬冷夏热地区，建筑南北向布局无疑是最佳选择，所以设计选用南北朝向的良好布局，双面采光、东西向设遮阳设施。并在东面设置办公的出入口，合理布置功能空间与流线组织，造型处理采用形体的虚实凹凸变化并结合遮阳设计以突出企业的形象(如图2)。

5.2新结构、新材料的运用轻钢结构是现代工业建筑的主要发展方向。它不仅充分反映先进技术和结构的美，且有利于加大厂房结构的跨度，并最大限度地满足生产工艺的灵活性[4]。彩色钢板墙面和大面积玻璃墙面的运用，突出建筑立面的光影、凹凸、虚实等变化，体现了现代工业建筑的科技美，给工业建筑形象带来新的生机与活力。但其热工性能不好，夏季散热慢，冬季寒冷保温效果差。本厂房设计中主体采用框架结构，环保节能的轻质填充墙体，而屋顶因其大跨度并考虑屋架自重设计成钢结构屋面，加设保温隔热板，以改善热工性能，同时在屋面开设采光带，解决厂房进深大自然采光难的问题，从而真正体现低碳和节能理念。

5.3建筑空间的高效利用车间办公与车间设置在一栋建筑内，联系方便、行路短捷，且易于管理。但建筑规范、消防等方面受到严格制约，另外还要考虑防护车间传出的热、气味、粉尘、噪声的影响。车间办公与车间分开设置，功能分区明确，且门窗开口自由，采光通风条件好，容易适合规范。但必须增设联廊以避免雨雪天气对内外联系的影响，这样占地较多，联系不紧密。设计把厂房办公与车间组合在一起，通过过道分隔(如图3)，尽量利用土地，减少设施的重复建设，办公同时可照应生产，并及时处理临时问题。设计中注重空间的充分利用，通过空间组合及夹层设置，降低建造的能耗，减少交通长度，达到节省空间实现低碳节能的目的。根据厂房功能及实际要求把另一栋厂房设计成三层，一层因吊车梁的要求，层高9m，是主要生产场地；二层是附属加工，层高5m；三层组装，层高4m。一层9m层高和二层5m的高度均设计夹层以充分利用空间(如图4)。

5.4宽敞、明朗的室内环境良好的室内环境是以合理的建筑设计加以工艺、电气、空调、除尘等设备来实现的[5]。创造舒适的室内工作环境一直是设计的初衷，所以厂房内部的色彩处理，与天然采光及人工照明设计，与厂房内部机器色调相呼应，同时尽量自然采光通风，特别屋顶采光带使得室内光线充足、照度均匀，视觉条件良好，机器轮廊明显，工作面清晰，满足照度要求，且内部空间宽敞、明朗。

5.5现代的建筑形式中国文化非常关注自然之道，从气候因素出发确定建筑的形式。印度建筑师柯里亚的建筑形式往往随气候演变，在干旱地区采用水体院落，在湿热临海地区采用“管式”住宅把烟囱拔风原理应用于剖面设计中，实现对室内微气候的调节，并产生了直接反映气候性的建筑形象[6]。本设计为现代风格，简洁的造型，注重建筑造型设计的同时，选用低能耗外围护结构和节能门窗；采用环保空调，采用热回收技术、自然通风与采光、空气净化、加湿除湿等技术；东西向尽量少开窗户以减少阳光直射，即使东向主入口也结合造型处理采用遮阳设施，并选用绿色环保建材，确保室内环境质量。

6结语

合理的人流、物流组织，精巧构思的建筑形象，良好、优美的工作空间，节省投资，加快建设，提高工业建筑的社会效益和整体形象，是每位设计者追求的目标。时下，低碳节能建筑的概念已成为主流。在低碳节能方面完善设计理念，注重空间和形体美观并把节能减排化作设计的源泉，需要运用理性的智慧，用建筑师的创造力去唤起一种全民环保降耗的意识，现代的低碳节能建筑不再以追求经济效益作为建筑的唯一目的[6]，而是注重建筑与生态环境的相适应，为人们提供更健康、更舒适、更环保、更低碳节能、更安全的生活、工作环境。

作者：郭俊明 吴越 单位：湖南科技大学建筑与城乡规划学院