低碳工業(yè)建筑設計初探范文

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1引言

低碳建筑是指在建筑材料和設備制造、施工建筑和建筑物使用的整個生命周期內，減少石化能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量[1]。目前，低碳建筑已逐漸成為國內外建筑界的主流趨勢。2007年12月14日，國務院批準長株潭城市群為全國環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會建設綜合配套改革試驗區(qū)[2]。這是落實科學發(fā)展觀、促進中部崛起，加快建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重大戰(zhàn)略決策。長株潭“兩型社會”建設已全面啟動，對照我國的新能源發(fā)展規(guī)劃與低碳經濟的發(fā)展目標，積極嘗試在建筑的設計、建造和運行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的環(huán)境性能，引領低碳的生活方式，是長株潭城市群建設與發(fā)展的方向。在湖南文達閥門廠設計中進行了下面的低碳探索。

2全新的規(guī)劃理念

作為新型工業(yè)廠區(qū)，規(guī)劃一開始注入低碳理念，突出“簡潔清新、環(huán)保自然”的主題，最大限度地創(chuàng)造出人與自然溝通的綠色空間，創(chuàng)造優(yōu)美的工作環(huán)境，營造濃郁的工業(yè)文化，建設人文關懷的工人家園。規(guī)劃中注重廠區(qū)的生態(tài)環(huán)境、功能質量、工業(yè)文化、可持續(xù)性發(fā)展等因素，營造適合的空間環(huán)境：

2.1尊重并利用環(huán)境，突出“生態(tài)優(yōu)先”理念，營造可視、可達、可用的生態(tài)性工業(yè)環(huán)境。

2.2充分考慮廠房對辦公區(qū)空間環(huán)境的公平共享，包括共享設施，共享服務，共享景觀。

2.3遵循可持續(xù)性發(fā)展原則，建設有彈性、有發(fā)展的工業(yè)廠區(qū)。

3注重朝向的總平面布局

建筑應該作為一個開放的體系跟其環(huán)境構成一個完整的有機系統(tǒng)，要能體現(xiàn)出對自然環(huán)境以及社會生態(tài)環(huán)境的尊重，而這些可以主要表示為保護歷史人文景觀、保持當地的文脈，地勢的利用，結合氣候的布局等[3]；設計中把住廠區(qū)分為南、北功能兩大塊。用地東西側，結合東西向城市道路將廠區(qū)與外部相連，入口處的退讓形成廠區(qū)景觀中心，結合內部主路形成本項目的中心主軸線。主軸線主要為景觀步行系統(tǒng)（為消防通道），使辦公與生產廠房既完全分開又通過環(huán)境景觀相互融合。辦公樓與綜合樓之間預留用地保證其彈性發(fā)展，體現(xiàn)可持續(xù)性的理念。建筑的布置做到完全南北向，自然采光通風。與外部交通的聯(lián)系簡單快捷，充分表達對場地的有效利用以減少工程量，對風向、光線的有效利用從而減少建筑在使用中的能耗。并且結合場地規(guī)劃不同的集中綠地和廣場，使建筑合理、有序地排列其中(如圖1)。

4合理的交通組織

合理的交通組織可以減少員工消耗在交通上的時間，也可減少廠區(qū)內的迂回、擁堵，增強工作效率。每天上下班都會形成陣發(fā)式的瞬時高峰入廠人流，這就需要適當增加或擴大出入口，盡可能設置緩沖區(qū)，本項目結合東西側出入口設置廣場，形成入口的標志，同時起到人、物流分流的作用。整個廠區(qū)布置環(huán)形車道，東向結合工業(yè)園主要人流來向形成主入口，西側次入口則為貨流服務。通過步行道聯(lián)系東西廣場形成主軸線，同時也作消防通道。在入口廣場處布置停車位，使整個廠區(qū)除必要時的車流外（進出貨流），只允許人流進出，可減少不必要的交通意外，也盡量減少碳排放，為生產環(huán)境提供安靜、環(huán)保的空間。

5低碳的建筑設計策略

5.1考慮地域特征的布局用地南北向短而東西向長，且市政道路在東西側。常規(guī)的設計包括業(yè)主也想把辦公東西向布置，結合東向入口設置入口廣場，這樣辦公樓正對廣場，大氣且突出其形象。但考慮到湘潭的地域氣候特征屬于冬冷夏熱地區(qū)，建筑南北向布局無疑是最佳選擇，所以設計選用南北朝向的良好布局，雙面采光、東西向設遮陽設施。并在東面設置辦公的出入口，合理布置功能空間與流線組織，造型處理采用形體的虛實凹凸變化并結合遮陽設計以突出企業(yè)的形象(如圖2)。

5.2新結構、新材料的運用輕鋼結構是現(xiàn)代工業(yè)建筑的主要發(fā)展方向。它不僅充分反映先進技術和結構的美，且有利于加大廠房結構的跨度，并最大限度地滿足生產工藝的靈活性[4]。彩色鋼板墻面和大面積玻璃墻面的運用，突出建筑立面的光影、凹凸、虛實等變化，體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)建筑的科技美，給工業(yè)建筑形象帶來新的生機與活力。但其熱工性能不好，夏季散熱慢，冬季寒冷保溫效果差。本廠房設計中主體采用框架結構，環(huán)保節(jié)能的輕質填充墻體，而屋頂因其大跨度并考慮屋架自重設計成鋼結構屋面，加設保溫隔熱板，以改善熱工性能，同時在屋面開設采光帶，解決廠房進深大自然采光難的問題，從而真正體現(xiàn)低碳和節(jié)能理念。

5.3建筑空間的高效利用車間辦公與車間設置在一棟建筑內，聯(lián)系方便、行路短捷，且易于管理。但建筑規(guī)范、消防等方面受到嚴格制約，另外還要考慮防護車間傳出的熱、氣味、粉塵、噪聲的影響。車間辦公與車間分開設置，功能分區(qū)明確，且門窗開口自由，采光通風條件好，容易適合規(guī)范。但必須增設聯(lián)廊以避免雨雪天氣對內外聯(lián)系的影響，這樣占地較多，聯(lián)系不緊密。設計把廠房辦公與車間組合在一起，通過過道分隔(如圖3)，盡量利用土地，減少設施的重復建設，辦公同時可照應生產，并及時處理臨時問題。設計中注重空間的充分利用，通過空間組合及夾層設置，降低建造的能耗，減少交通長度，達到節(jié)省空間實現(xiàn)低碳節(jié)能的目的。根據廠房功能及實際要求把另一棟廠房設計成三層，一層因吊車梁的要求，層高9m，是主要生產場地；二層是附屬加工，層高5m；三層組裝，層高4m。一層9m層高和二層5m的高度均設計夾層以充分利用空間(如圖4)。

5.4寬敞、明朗的室內環(huán)境良好的室內環(huán)境是以合理的建筑設計加以工藝、電氣、空調、除塵等設備來實現(xiàn)的[5]。創(chuàng)造舒適的室內工作環(huán)境一直是設計的初衷，所以廠房內部的色彩處理，與天然采光及人工照明設計，與廠房內部機器色調相呼應，同時盡量自然采光通風，特別屋頂采光帶使得室內光線充足、照度均勻，視覺條件良好，機器輪廊明顯，工作面清晰，滿足照度要求，且內部空間寬敞、明朗。

5.5現(xiàn)代的建筑形式中國文化非常關注自然之道，從氣候因素出發(fā)確定建筑的形式。印度建筑師柯里亞的建筑形式往往隨氣候演變，在干旱地區(qū)采用水體院落，在濕熱臨海地區(qū)采用“管式”住宅把煙囪拔風原理應用于剖面設計中，實現(xiàn)對室內微氣候的調節(jié)，并產生了直接反映氣候性的建筑形象[6]。本設計為現(xiàn)代風格，簡潔的造型，注重建筑造型設計的同時，選用低能耗外圍護結構和節(jié)能門窗；采用環(huán)保空調，采用熱回收技術、自然通風與采光、空氣凈化、加濕除濕等技術；東西向盡量少開窗戶以減少陽光直射，即使東向主入口也結合造型處理采用遮陽設施，并選用綠色環(huán)保建材，確保室內環(huán)境質量。

6結語

合理的人流、物流組織，精巧構思的建筑形象，良好、優(yōu)美的工作空間，節(jié)省投資，加快建設，提高工業(yè)建筑的社會效益和整體形象，是每位設計者追求的目標。時下，低碳節(jié)能建筑的概念已成為主流。在低碳節(jié)能方面完善設計理念，注重空間和形體美觀并把節(jié)能減排化作設計的源泉，需要運用理性的智慧，用建筑師的創(chuàng)造力去喚起一種全民環(huán)保降耗的意識，現(xiàn)代的低碳節(jié)能建筑不再以追求經濟效益作為建筑的唯一目的[6]，而是注重建筑與生態(tài)環(huán)境的相適應，為人們提供更健康、更舒適、更環(huán)保、更低碳節(jié)能、更安全的生活、工作環(huán)境。

作者：郭俊明 吳越 單位：湖南科技大學建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院