时间：2023-03-14 14:48:36
导语：在工业建筑节能设计的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
0.引言
当前，工业能耗、交通能耗以及建筑能耗已经成为我国能源消耗的三大主要“耗能大户”。然而，在建筑节能方面，人们目前很少将重点关注工业建筑。近些年来，几乎没有出台与工业建筑相关的建筑节能法律法规。但调查表明，我国工业建筑在每年完成的建筑工程投资额中比例份额较大。因此降低工业建筑耗能，提高工业建筑设计的节能意识，探讨工业建筑节能的有效方法，已是越来越亟需研究问题，
1.节能意识的提升
工业建筑的节能活动得以推广以及取得显著成果的一大主要核心，就在于人们是否具有节能意识。一般来说，居民所用建筑的热工性能是高于工业建筑保护构造的。与民用的建筑物相比，工业建筑往往占地面积较大，但是，工业建筑往往和民用建筑采用一样级别的保温方法，这样一来就造成了一定程度上的浪费。工业厂房在接下来几年的使用时间里，因采取了这样的保温措施，使得许多珍贵的不可再生能源被浪费，损失是巨大的。对工业建筑节能问题的不重视以及工作人员较低的节能意识是造成这一问题的主要原因。虽然，工业建筑在建设施工方面，缩减了一次性的投资，但是接下来多年的能源消耗量却增加了，这样是不具有经济效益的。
2.建筑外环境的节能设计是实施工业建筑节能的有效途径
在建筑外环境的节能设计中首先是建筑选址和布局，工艺装置选址及布置常常制约于工业建筑的选址，因此必须立足于工业建筑所处地区气候条件、地形地貌、水文地质以及当地建筑材料等客观条件，具体问题要做到具体分析，有效地结合节约能源、建筑设计和建筑技术，客观的评价建筑选址和合理布局。
其次建筑节能的必要构成条件是建筑体形和建筑空间组织的分析，建筑体形系数是指建筑物与室外大气包围的建筑空间体积以及接触的外表面积的比值，合理组织并规整布局建筑空间，不仅能减小建筑体形系数，还能减少热工损耗（夏季制冷和冬季供暖的能耗），所以应该在满足建筑功能要求的前提下，尽量控制建筑体形系数。
再次工业建筑节能设计的前提是要满足工业生产和工艺的要求，为了能够实现节能减耗的目的，建筑师在进行工业厂房建筑的选择、布置以及确定室内环境条件时，要与采暖、工艺等专业人士共同协商，设计好厂房内部的空调降温、采暖的面积范围以及室内计算温度，避免不必要的大空间、大面积降温和采暖。
3.工业建筑外部环境的节能措施
3.1.合理地对建筑的外在环境进行考虑、设计
建筑分布以及选址设计在建筑外部环境节能上是需要第一位考虑的。影响工业建筑建造的主要因素就是工艺设备方面的布局和选址，工业建筑外部环境以及工业耗能量的多少也由其决定。所以，应充分的了解建设地段的地质外貌、自然环境、气候类型以及水文特点，一切从实际出发，使建筑施工方案与能耗节能紧密联系在一起，在工业建筑的科学布局、选址上进行一系列的合理考虑，而这也是工业建筑节能工作的首要步骤。
3.2.剖析建筑的外形和空间结构
建筑物外部的大气和建筑物本身相接触的外在面积与其包含围绕的工业建筑所占空间体积的比例值，就是我们所说的建筑体形系数。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。所以，使建筑的体形系数值得到降低并使建筑施工各方面要求得到完善，成了建筑节能工作的重要目标。还需要注意的一点就是，工业建筑的节能工作要与建筑工艺设计紧密联系，建筑工程师不仅要合理选取厂房的位置、周围环境，还要在生产工艺以及供暖方面投入精力，建筑设计师还要将建筑物内在的供暖以及空调调温的限度计算清楚，科学合理地进行调温和供暖。
4.节能工作里的单体建筑
4.1.从建筑的立面、平面看工业建筑的节能
建筑设计师可以将节能意识融入到建筑立面、平面的设计创作里。将立面设计和门窗方位、数量以及外部墙面的厚薄度等完美地结合在一起，这样，既可降低能源消耗量，又使得建筑物的外在环境工艺得到优化。相比于外墙部分，门和窗方面的传热消耗更大一些，所以在门窗的创新上，应在结合通风、采光等条件下，依照工业建筑施工标准，科学地设计出立面的外形、门窗的样式，以减少外部窗户的设置。建筑设计师应将节能环保与立面外形设计结合起来，在建筑的能源消耗量降低的前提下，将立面的外形设计得优美动人、变化多样，这样，外部墙面的范围也得到了扩大。
4.2.从外墙设计看工业建筑节能
由于墙体面积在外部围护构造里占有的比例最重，所以，工业建筑能源消耗的主要部分来自于建筑物外部墙的热消耗。原因在于，工业建筑物的密封度、隔热性如果较差，就会带来一定程度的能源消耗。所以，建筑物节能工作的核心就在于外墙的隔热设计是否优良。
4.3.从门窗设计看工业建筑节能
在建筑物的外部围护构造里，门与窗成了重要的耗能因素。在建筑物构造中，门窗的热能源消耗就达到了40%～50%，这是建筑节能工作需要考虑的重要环节。夏天的光照以及冬天的风雪主要从建筑物的门窗进入，门窗若具有优良的密封性能，那么建筑物的节能工作就可以得到提升。总的来讲，相比较于墙的导热程度，窗户的导热系数明显要高许多，所以，建筑物节能成果很大程度上是由门窗设计是否合理决定的。
4.4.从屋面设计看建筑节能
建筑物最顶层四季舒适度的核心在于屋面的防热保温功能。当前工业建筑厂房一般是一层或两层，在构造里，屋面占着很大的面积比值，所以，屋面的节能环保设计工作显得愈加关键。屋面的节能设计重点在于：首先吸水性强的材料不应选择用于屋面的保温设计层，因为屋面保温层吸入大量水分会极大程度地削弱屋面的保温功效。其次，传热系数大以及密度高的材料也不能入选，这样做的好处是可降低屋面的体积与重量。第三，工业建筑里水泥珍珠岩以及沥青珍珠岩可被膨胀珍珠岩所取代而作为建筑设计里的保温层，其可带来明显的节能成果。
4.5.以人为本、创建环保节能工业建筑
将节能环保和追求自然舒适相结合，建筑设计师会在工业建筑的设计理念里加入绿色环保因素。以高程度的绿化范围和自然清新美为设计核心，是一个优秀建筑设计师必须具备的意识。虽然说，在工业建筑领域，科学合理地设计生产的工艺是居于首要地位的，但是，除了妥善的考虑到工艺生产方面外，为工作人员、技术生产者以及管理人员营造一个清新自然、舒适简约的工作环境以及氛围，也是一个优秀的建筑设计师需要大力考虑的。这样，工作人员的劳动积极性以及工作热情就会被调动起来，紧接着工厂的生产效率也会有所提升，产品的质量也会相应提高。而这样一种优美舒适的环境也是由工业建筑的节能设计所影响的。
5.结束语
经济的高速发展、人类社会文明的进步，使得工业建筑设施的投入在飞速增长的同时，工业能源消耗量也在急剧增加。在这样的情况下，每一个人都需要有节能意识，节能设计人员也应采取相应措施进行节能环保工作。节能环保，人人有责，从现在开始，每一项节能设计都需要投入精力，与国家对社会、企业的相关节能政策相符合，使节能技术水平得到提升，设计出自然优美、经济环保的工业建筑，使我国在工业建筑节能这一领域取得显著的突破。
参考文献：
[1]王宇泽.工业建筑节能设计实践[J].工业建筑.2011（10）.
关键词：工业建筑；绿色节能；节材和材料资源利用；实例
引言
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中，明确提出了“绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会”的方针。在建筑节能方面，公共建筑和民用建筑节能强制实行已经十几年了，其设计和材料使用方面都相对成熟，节能审核也较工业建筑完善，而工业建筑节能的推进工作与民用建筑节能的推广还有一定的差距。当前,在以工业生产为主体的背景下,工业建筑领域必须引入绿色节能建筑理念,从设计入手，从源头做好工业节能工作，响应国家绿色与环保国策。由于工业建筑节能设计标准至今尚未出台，在工业建筑节能设计过程中，主要借鉴GB50189—2005《公共建筑节能设计标准》中的各城市气候分区、维护结构的导热系数等数据[1]作为工业建筑节能设计的技术支持，同时依据《绿色工业建筑评价标准》[2]作为整体衡量工业建筑的有力保障。
1工业建筑结构节能
1.1总图优化布置
对于工业建筑节能设计，在满足生产工艺要求的前提下，最大限度地节能。对建筑的总平面布置需要考虑多方面的因素，如建筑物朝向、太阳辐射、通风、建筑物结构形式等。在寒冷的冬季，建筑物朝向选择能够得到足够的日光并且避开主导风向，最大程度利用自然能源来取暖；在炎热的夏季，应该利用自然通风并且防止太阳辐射，最大限度地减少增热并利用自然风降温冷却。在总图布置过程中，尽量采用本地区建筑的最佳朝向或者适宜朝向，尽量避开东西向日晒。
1.2建筑节能
就工业建筑长远的经济效应来看，通过建筑初期增加一部分节能投资，在投入生产后很快就可以收回成本。建筑物与外界环境接触面是节能设计主要考虑的方面，包括屋面、墙面、门窗、地面等；同时，还要考虑建筑的自然通风、自然采光等方面。工业建筑节能措施包括：1.2.1建筑结构建筑物中外墙与外界环境接触面大，对建筑的节能指标影响大，是节能要考虑的主要材料。过去外墙材料采用黏土砖，黏土砖的烧制耗用大量的耕地，根据国家节能减排的相关规定，黏土砖已经不允许使用。现在建筑多采用烧结多孔砖、混凝土多孔砖、混凝土砌块等节能型砖。新型的墙体材料有很多优点，但在冬季严寒的北方，混凝土多孔砖的保温性能与黏土砖相比差距很大，所以在工艺、防火等方面允许情况下，建筑外墙相应采用符合规范的外墙外保温结构。1.2.2门窗对有温、湿度要求的建筑外墙，其外门和外窗的气密性和开启方式对于围护结构的保温隔热具有重要的影响。设计时采用节能门窗，通过提高门窗的材料(玻璃、窗框材料)的光学性能、热工性能和密封性，改善门窗的构造（双层、多层玻璃，内外遮阳系统，控制各朝向的窗墙比，加保温窗帘）等措施，以提高门窗的保温性能。1.2.3屋面屋面保温层一般选用导热系数较小、密度较小的保温材料，以保证屋面质量、厚度，并且屋面保温层要选用吸水率较小的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。工业建筑屋面保温层现阶段一般采用板块式保温材料，主要有聚苯板、加气混凝土板等。现阶段严寒地区屋面保温一般采用挤塑聚苯板，导热系数为0.041W/（m•K），密度较小，质量轻，吸收性小。这种材料具有施工速度快、保温效果好、避免了湿作业的优点，在工程中应用较广泛。在可能的情况下最好使用2层以上的板块叠合组成保温层，并处理好板块之间的接缝，避免热桥的现象发生。1.2.4节能途径对于条件许可的工业厂房，合理利用自然通风是有效的节能途径，建议采用自然采光，可以节省照明电力。
1.3节材和材料资源利用
工业建筑中，建议使用高性能混凝土、高强度钢材，能减少材料用量。工业建筑中建筑制品的工厂化将建筑整体按照不同功能分解为各个构建模块，按照标准化设计在工程里进行模块化生产，以空间换时间，提高建筑效率，以作业程序化保证构件的质量规范化。工业建筑中常采用的工厂化构件有预制排架柱、预制独立基础、预制屋面梁、预制屋面板等。利用这些在工程预制完成的构件，可以大大加快施工进度，保证工程质量，减少现场制作流程。
2工程实例
根据油田建设的需要，大庆油田各单位的车辆多为特种车型，车辆长度、高度、宽度均为非标准尺寸，有的车辆长度接近12m。大庆油田某公司固井设备修保厂油站建设工程，就是为了保养和修理特种车辆。本建筑处于严寒地区A区，虽然对节能没有强制要求，但考虑使用的适用度和长期经济效应，建筑设计工程中进行了节能设计。
2.1总图布置
建筑地点为大庆地区，处于松花江及嫩江冲积平原中部，地形呈北高南低的广阔波状平原，属于温带季风性气候，冬季主导风向为西北风，寒冷少雪，热量严重匮乏；夏季主导风向为东南风，夏季前期干热少雨，后期雨季集中；在选择建筑物朝向时，考虑大庆地区的实际情况，建筑物南北向布置，有利于冬季避开强劲西北风，保持室内温度；同时，建筑南北方向开启门窗，有利于夏季东南风吹入建筑内，保持室内自然通风，降低室内温度。总图布置如图1所示。
2.2采暖状况
本建筑地处寒冷地区，冬季供暖耗热是主要的能量消耗。在建筑物的供暖耗热中，维护结构的传热耗热需考虑的主要因素；而建筑的体形系数与护结构有很大的关系，体形系数越大，向外传热的面积越大，本建筑体形系数在满足工艺要求后，控制在0.25以内。
2.3建筑护结构节能措施
2.3.1墙体材料在选择外墙材料时考虑墙体节能，墙体采用MU20混凝土多孔砖，Mb7.5砌块混合砂浆砌筑；考虑到混凝土空心砖的导热系数λ=0.74W/（m•K），外墙外侧增加1层有机保温层30mm厚的聚苯板〔导热系数λ=0.033W/（m•K）〕保温，以提高墙体的整体保温性能。2.3.2屋面材料借鉴《公共建筑节能设计标准》，严寒地区的屋面传热系数k应小于等于0.35W/（m•K）；屋面结构为1.5m×6.0m预应力混凝土屋面板+屋面保温层150mm厚的挤塑聚苯板，其中挤塑板导热系数λ=0.041W/（m•K），且挤塑板具有强度较高、导热系数较小、防水性好等优点，用做屋面保温材料能够达到节能的要求。本建筑屋面块状保温层分两层铺设，分层铺设时上下两块板缝错开，保证屋面的保温性能，减少了热桥出现。2.3.3节能门窗北侧墙体窗墙比为0.23，南侧墙体窗墙比为0.4。借鉴《公共建筑节能设计标准》要求，严寒地区的门窗传热系数k应小于或等于2.5W/（m•K），此次选用的单框双玻塑钢窗，塑钢窗的传热系数小，空气渗透量小，传热系数为2.5W/（m•K）；外门采用保温大门，保温层采用保温性能好的岩棉保温层，节能门窗的选用提高了护结构的保温性。
2.4节材措施
2.4.1基础采用C30预制钢筋混凝土杯口基础[3]。根据上部结构计算出混凝土基础的底面积、杯口高度、钢筋型号、混凝土型号等，根据计算的排架柱尺寸预留杯口的尺寸，基础所有系数确定完毕后，送预制厂进行生产预制。钢筋混凝土杯口基础见图2。2.4.2排架柱采用C30预制钢筋柱，排架柱的确定通过荷载计算，组合出最不利荷载，通过对最不利荷载验算，计算出排架柱尺寸、长度、各截面配筋。因为此柱要在工厂进行预制，通过吊装预制至现场，所以设计时进行了排架柱的裂缝和运输、吊装阶段验算。钢筋混凝土排架柱见图3。2.4.3屋面板屋架采用18m标准跨钢屋架，屋面板采用1.5m×6.0m预应力混凝土屋面板，通过计算屋面恒载和活荷载，选用国家标准图集。基础梁采用预制钢筋混凝土材料，均根据梁上荷载选自国家标准图集。
3结论
本工程设计过程中考虑“绿色工厂”设计，从建筑、结构两方面入手，介绍了工业建筑在整个建筑过程中节能和节材措施。建筑方面从总图布置、体形系数、护节能等方面，减少能源消耗；结构方面建立了预制装配式结构体系的新型结构体系，大部分建筑构件实行工厂化作业，现场进行组合施工，减少耗材，提高建设效率。此工业建筑已建设完毕，通过生产运行实践，节能和节材是切实可行的，达到了“绿色工业建筑”要求。
参考文献：
[1]郎四维，林海燕，涂逢祥，等.公共建筑节能设计标准：GB50189—2005[S].北京：中国建筑工业出版社，2005:5-9.
[2]吴元炜，刘筑雄，张家平，等.绿色工业建筑评价标准：GB/T50878—2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2014:10-11.
关键词：工业建筑；给排水；节能设计
中图分类号：S276文献标识码： A 文章编号：
工业是关系我国经济命脉的重要产业，改革开放以来，工业在我国的快速发展证明了其不可替代的作用和巨大的价值。但这些年的工业发展也带来了不可逆转性的生态环境破坏，各种空气污染、水污染、土壤污染等环境问题越来越严重。人们已经意识到必须采取措施来保护地球、保护赖以生存的环境，同样的，工业建筑企业也不例外。在工业建筑给排水设计中，如何在满足用户必要需求的同时，关注节能环保理念的灌输，进行工业建筑给排水的节能设计？这是当前我国能源部门和工业建筑单位等相关部门应该着重思考和积极探索应对措施的问题。
1 工业建筑给排水节能的重要性
在工业建筑中，给排水管网设计是整个工业建筑工程的重点之一，其设计是否科学合理，是否考虑节能直接决定了该施工建筑投入运行后的供水力及排水力是否能满足工业企业的需求。从而给排水管网设计的好坏会进一步影响工业建筑使用功能的充分发挥，甚至影响到工而企业的正常生产和运营。因此做好工业建筑给排水管网设计工作不仅关系到工业企业的生产运行的正常运转，还关系到工业企业的经济利益的最大化。
面对水资源紧缺，水资源污染严重的问题，国家环保部门出台了相关政策来规范水资源的使用。作为我国经济的重要支柱，工业建筑应该积极响应国家节能减排、保护环境的政策号召，在工业建筑给排水设计中强调节能的重要性，通过给排水的节能设计来实现对水资源的保护，提高水资源利用率，大幅度提高工业企业处理污水的能力。从而帮助工业企业避免排污不达标引发环境污染及罚款造成的经济损失，以谋求工业企业实现可持续发展。通过给排水的节能设计，将工业生产用水和人们生活用水分开排放和处理，不仅能助于企业实现污水排放符合国家标准，还能减少不必要的开支，实现生产过程的节能环保化，形成工业企业重要的行业竞争力。
2 工业建筑给排水的节能设计建议
当前工业建筑缺乏足够强的环保意识，没有进行给排水的节能设计，造成不少水资源浪费和水质污染的问题。面对水资源供需矛盾的尖锐化，工业建筑给排水设计必须考虑节能问题，以下是针对工业建筑给排水的节能设计提出的一些建议：
2.1 实行分区给水，降低能耗
当前的市政供水系统的给水管网的压力较高，一般在0.2到0.4兆帕之间，倘若能对这一压力进行合理利用，根据实际用水企业分别情况，实行分区给水的策略，能够进一步降低二次加压的能耗量，从而实现供水支出的节约。
对于工业企业厂区的用水点，应该考虑和尽量采用由市政管网直接供应的方式，如果市政管网在用水点、用水量水压方面不能满足厂区的需求，则可以对生活用水供给采用变频调速给水加压的方式，而对工业用水采用普通泵加压的方式保证工业企业用水供给。通过这样方式，一般能够实现节能30% 的目的，另外还能减少供给设备的损耗，不仅延长使用寿命，还能改善作业环境。
倘若工业用水厂区对工业用水时点、用水品质没有特殊要求，那么可以进一步考虑使用管网夜间高水压或者采用高位水箱的方式来进行用水供给。为了便于工业企业即时了解用水情况，为制定企业节能用水计划提供有效依据，可对工业用水的水表和压力表设置为二级计量模式。这样的给水模式尤其适用于距离供水中心较远的工业企业。
2.2 对工业厂区的热水系统热源进行节能设计处理
对工业厂区生产运作来说，热水是必不可少的能源，广泛应用于浴室及食堂。如果工业厂区想要实现节能，就应该抓住热水系统中热源选择这一主要影响因素。首先，利用产生的废热。工业厂区在选择热源时，应通过生产中产生的废热来对冷水进行间接加热的方式来利用产区产生的废热来实现热水供应。
其次，使用太阳能。太阳能因具备其不产生任何有害物质，并且不用考虑能源耗尽的特点，而被广泛开发了利用，最终实现能源的节约。由于我国的地理位置优势，全国大部分地区的日照时间都比较长，因此推广使用太阳能是可行的。如果工业厂区有足够的经济能力的话，可以考虑利用太阳能来保证热源。对于大型工业厂区，可能会出现太阳能不能满足其浴室和食堂热水使用需求，则可以通过对不足部分水源进行辅助加热处理以保证正常热水消耗。从选择太能能作为热源的实际情况来看，确实能给工业企业明显提高经济效益。但如果使用这一热源的工业厂区在冬季非常寒冷的地区，应该提高太阳能热水系统的抗冻能力，以延长太阳能热水系统的使用寿命。
2.3 在给排水设计中重点考虑节水方式的运用
首先，工业建筑给排水设计应该严格遵守和执行相关的用水定额规定。对于工业建筑用水并不是用的越多越好，过多的用水不仅会造成水资源的巨大浪费还会加重企业的用水负担。因此必须重视合理运用节水方式来缓解工业建筑水系统的负担，使其合理化。可以采取一些具体的方式：利用市政水系统管网的压力，直接通过市政水系统管网进行供水；使用并联给水泵进行分区供水，减少对减压阀的设置以降低用水点的给水压力；科学设置生活用水水池的位置，将水泵的提升高度降低；广泛采用具有节水功能的卫生器具等等。
其次，收集资源进行充分利用。雨水是大自然补给水资源的一种重要方式，更是自然水资源循环的重要途径。水参与大自然自身的循环，必定使水得到净化。因此，雨水相对来说是比较卫生和安全的。因此可以对雨水进行收集，辅以药剂和设备处理，使雨水符合工业用水标准，从而作为第二水资源为工业厂区用水，节约用水量和减少企业对污水处理的投入或者开支。
再次，积极对第二水资源的开发。第二水资源也就是通过对废水进行回收处理产生的循环用水，其已经是目前工业企业提高水资源利用率的一种非常有效的方式。在工业建筑给排水的节水系统中，应在给水和排水系统之间设置水资源可持续利用装置，对工业厂区建筑生产过程中产生的污水、废水进行回收并净化处理，最终实现污水和废水的重复利用。这样不仅能够节约水资源、提高水资源利用率，还能给企业带来经济效益的提高。对于大部分的生活用水不要求与人体接触的用水，如洗车用水、浇灌花带用水、道路喷洒用水都可以考虑拥有再循环，成为第二水资源。由于工业建筑中人群量较大，产生的废弃生活用水量也非常大，因此可以考虑再利用来满足绿化浇灌、冲洗厕所甚至工业生产冷却用水等。
3小结
工业建筑给排水的节水设计能明显降低工业企业的工业用水量，减少企业用水开支，减少工业生产产生废水对水资源的污染，不仅提高工业企业用水效率和经济效益，还保护当前人类赖以生存的生态环境。因此如果每一位工而已建筑给排水设计师都能够联系实际，考察实际工程的具体情况，进行更为科学合理的节能设计，就能够大幅度提高工业企业的节水量。通过工业建筑给排水的节能设计必将成为今后各企业实现可持续发展道路的重要途径，更是提高企业形象和社会效益的重要方式。
参考文献：
[1] 杨宁宁,曹春生.浅谈建筑给排水设计、施工中应注意的几个问题[J]. 黑龙江科技信息. 2009(28)
[2] 孙峥,孟德云,张瑞钊.我国工业建筑节能设计的几点探索[J]. 天津化工. 2012(03)
[3] 许志中,白延林.我国工业建筑的节能设计初探[J]. 工程建设与设计. 2008(07)
关键词：工业建筑设计，节能技术，应用现状，相关对策
一、前言
我国的快速持续发展离不开能源的支持，但是面对目前世界能源紧缺的现状，必须采取相应的解决措施来实现能源的高效利用和节约使用。建筑设计中采用节能技术是实现能源高效利用和节约使用的有利措施。我国政府非常重视建筑行业的节能降耗，编制了《居住建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》等技术性文件，为民用建筑节能提供有力的技术支撑。
但是工业建筑的节能设计没有相关的规范来参考，发展相对罗后，也正是因为如此，我们更加有必要对工业建筑设计中的节能技术的应用展开广泛的讨论与研究。
二、国内工业建筑设计中节能技术的应用现状
1.缺乏充足的相应研究。
相关部门的统计表明我国的90%以上的在建建筑都是高能耗建筑，而且建筑行业的能耗总量占整个社会能耗总量的50%左右。在我国，建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。
在整个建筑业的能耗总量中，工业建筑占到了53%-55%，而民用建筑只占47%-45%，由此可以看出，建筑业节能的重点是在工业建筑领域。
但是工业建筑的节能设计没有相关的规范来参考，即使个别行业制定了节能标准，也是对工业建筑的节能设计提出了定性的要求，并没有定量要求，所以没有实际的操作性可言，到目前为止，还没有工业建筑设计中节能的国家标准。然而，我国的节能技术研究的起步不能算晚，在上个世纪八十年代我国就建立了重点工业和交通运输业能源统计报表制度，国家统计局还定期进行有关能源消费的调查，但广泛研究相对滞后。
2.存在不恰当节能的现象。
人们印象中的工业建筑的体量相对于民用建筑的体量来说较大，在总投资比较紧张的情况下，工业建筑采用与民用建筑相同标准的保温措施甚至低于民用建筑标准的保温措施。实际上，这项“节约”措施使厂房在日后多年的使用中，浪费了大量宝贵的能源资源，其损失远远超过了“节省”下来的基建投资。
三、国内工业建筑设计中节能技术的应对策略
1.从整体上审视，合理布局。
工业建筑设计有许多需要满足的要求，但是首先要满足的就是生产工艺的要求。在工业建筑的布局以及确定内部环境条件等方面，让建筑师施展才华的余地不是很大，但是这又是整个工业建筑节能设计的关键之处。 由于不同专业的人员对工业建筑节能问题有着不同的理解,建筑师如能在方案之初即组织各相关专业介入,对总体布局、厂房的布置和室内环境条件统筹考虑,优化方案,即可达到节能的目的。
工业企业的总平面布局受许多因素的影响，例如，生产工艺流程设计方案、人流和货流的组织方案、建筑用地的现状以及其他外部因素等等。满足以上条件和使用功能的情况之下，还应该考虑内外消防和疏散、安全防护等条件，在此基础上，将厂区内的主要生产厂房、辅助生产建筑和仓储建筑、行政办公和生活福利建筑诸多单独建造的房屋合并建成联合厂房,对节能十分有效,联合厂房可以是平面组合,也可以是立体组合,由原来的单层厂房组合成多层以至高层厂房。
采用联合厂房具有诸多的优点，首先是能够使工艺布置更加的紧凑，缩短道路与管线的长度；其次是降低了工程造价、节省了土建工程的工程量、减少了保护结构的面积。以上优点会降低建筑施工的耗能、节省使用空调与采暖设备的资源使用量，与此同时，还大幅度降低了生产过程中的资源耗费。
单体厂房建筑的节能设计应当在建筑的平剖面布置的阶段就开始落实到整个设计方案的考虑范围之内。建筑师应会同工艺、采暖等专业共同论证厂房内各部分的采暖和空调降温的面积范围和室内计算温度,避免不适当的大面积、大空间采暖和全空调,还应创造条件使采暖或空调面积能够集中配置。当车间内有散发大量生产余热余湿甚至腐蚀性气体时,则应组织有效的自然通风来保证室内的正常生产环境。通过以上措施的运用，节能效果往往是非常明显的，会大幅度地降低整个工业建筑的资源耗费。
2.业建筑设计中节能技术的具体应用
2.1厂房设计总图中的节能设计要求。从总体布局的角度来看，厂房的布置以及对应的室内环境条件都需要从整体上的统筹考虑，在全面考虑的基础上优化整个厂房建筑中节能技术方案，使整个方案不仅能够满足生产工艺的要求，还能够节约土地和能源。
建筑师在设计厂房图纸的时候，应该从以下几方面来考虑节能技术的具体应用。首先，为了避免人物流交叉，需要对布局进行合理设计；其次，为了降低蒸汽管道损耗，减少电流线路衰减，减少供电扬程损失，将动力车间布置靠近负荷中心，使得总图管线短捷；最后，车间、仓库、水泵房、变电所等辅建筑尽可能合理有序地组合成一个联体建筑，这样既节约了用地，又缩短了管线，降低了能耗，节约了能源。
2.2厂房平面与立面的节能设计要求。建筑师应该把节能的理念贯彻到工业建筑平面与立面的设计中，让门窗的位置、大小、数量、外墙厚度与立面造型进行完美地结合，在减少能耗的同时，可以很好地满足生产工艺所需要的外部环境。
门窗设计的同时应当考虑门窗出传热的损耗常常大于外墙，所以采光通风充足的基础上，按照工业生产所要求的标准来确定窗户的大小，在配合立面造型的前提之下尽量减少外窗设置的数量。建筑师应该准确把握立面造型和节能设计的相互关系，在增加立面造型的活泼因素的同时（平面也需要相应地凹凸变化），尽量降低因为外墙面积增加而产生的较高的资源耗费。
2.3厂房外墙的节能设计要求。厂房外墙的热损耗是整个工业建筑耗能最高的部分，因此在厂房中贯彻节能设计可以起到非常好的节能效果。厂房外墙热损耗高的主要原因就是建筑维护结构的较差的气密性以及隔热性。
与节能技术先进的国家相比，我国在这方面显然还有非常大的差距，也正是因为这样，我国在节能领域大有可为。目前为了满足节能的要求，厂房的外墙大都采用复合墙体。建筑用的绝热材料主要是矿棉、岩棉、泡沫聚苯乙烯、玻璃棉、膨胀珍珠岩、泡沫聚氨酯以及加气混凝土等各种材料。常见的外墙节能根据构造不同可分为外墙外保温、外墙内保温及夹芯保温复合外墙三种。
具体选择何种类型的外墙保温设计，应该根据工程所在地的材料供应商所能提供的材料及其价格、施工质量的要求来选定。此外，根据当地的节能设计标准和外墙组合传热系数来计算并确定保温材料的厚度。
2.4厂房门窗的节能设计要求。门窗是建筑护结构的主要耗能构件，其传热能耗加上窗缝渗透产生的能耗占到建筑结构热量的40％～50％，是建筑节能设计的一个重点部位。建筑师在对其进行节能设计的时候需要注意以下三个问题：首先，把握好窗墙的比例；其次，保持门窗的密封性，提高它的保温性能；最后，注意外门窗框材质的导热系数对门窗传热的影响。
参考文献：
[1]胡建虹．浅议工业建筑设计中的节能问题[J]. 江西煤炭科技．2005.02：150-158
[2]孙颖．工业建筑设计中几点问题的探讨[J]. 江苏冶金．2006.04：98-101
[3]徐士乔. 工业建筑节能设计之我见[J]. 特别关注，2009.01:20-25
[4]徐志忠，白岩林. 我国工业建筑的节能设计初探[J]. 建筑与结构设计，2008.07:21-25
关键词： 电气节能；变压器损耗；功率因数；照明节能
0前言
由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。在建筑设计方面，应把能源消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。同时，节约电能，又不能片面降低标准和忽视安全，而应在保证使用的前提下，以提高能源利用率和综合效益为主要途径。
1合理地进行用电负荷计算
用电负荷计算方法选择得当，会达到节材、节能的目的，若选择不当，会给用户带来不必要的投资和能源浪费。关于用电负荷计算方法宜按下列原则选取：在方案设计阶段可采用单位指标法，在初步设计阶段及施工图设计阶段，宜采用需要系数法，对于住宅建设，在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法。
（1） 单位面积法
单位面积法计算有功功率的公式为
式中： P′e——单位面积功率（WPm2）
S——建筑面积（m2）
关于单位面积功率P′e的取值，目前，我国内地民用建筑为10～35W/m2，香港地区为10～60W/m2，内地一些主要旅游饭店或宾馆大约为60～120W/m2，其中有空调的为70～120W/m2，无空调的为30～60W/m2。
（2） 单位指标法
单位指标法计算有功功率的公式为
式中： P′e——单位用电指标，如W/户，W/人，W/床；N——单位数量，如户数，人数，床位数。
（3）需要系数法
a.有功功率Pjs=Kx Pe
无功功率Qjs=Pjs tg
式中：Kx——需要系数；
Pe——用电设备额定功率。
b.配电干线或变电所的计算负荷
式中：Ktp——有功功率同时系数，取0.8～0.9；
Ktq——无功功率同时系数，取0.93～0.97。
2变压器的经济运行
通过变压器的经济运行，能使电力系统有功损耗为最小，对于已投入运行的变压器，由实际负荷系数与经济负荷系数Kjib差值情况即可认定运行是否经济，等于或相近时为经济，相关较大时肯定不经济。
要解变压器的经济负荷系数，应先计算出设备无功损耗的电力系统引起有功率损耗的增加变量，为此，引入换算系数，无功功率经济当量（Kq）这一概念，表示电力系统每多输1千乏无功功率时，在电力系统中增加的有功功率损耗（kW）。Kq值与电力系统结构和计算点有关，见表1。
表1 无功功率经济当量表（kW/KV）
将变压器本身的有功损耗和无功损耗在电力系统中引起的有功损耗，称为变压器有功损耗的换算值。
一台变压器在负荷为S时的有功损耗换算值为
式中： ——变压器的有功损耗；
——变压器的无功损耗；
——变压器的空载损耗；
——变压器的短路损耗；
——变压器空载时的无功损耗增量；
——
——变压器空载时的无功损耗增量；
Se——变压器的额定容量；
I0%——变压器空载电流与额定电流的百分值；
Ud%——变压器短路电压占额定电压的百分值。
要使变压器运行在经济负荷Sjib下，就必须满足变压器单位容量的有功损耗换算值 为最小的条件，因此，设 可得变压器的经济负荷为
变压器经济负荷为额定容量的比值，称为变压器的经济负荷系数或最佳负荷系数，用Kjib表示，由上式得变压器的经济负荷系数为
一般变压器的经济负荷系数为0.5～0.7，对于负荷系数长期偏低的变压器，应该考虑换用较小容量的变压器，如果运行条件许可，两台（或两台以上）并列运行的变压器，可考虑在负荷低时切除一台，或者采用在负荷变化自动调整运行台数的装置，对双电源供电系统，宜用两路电源同时工作的方案，以减少线路损耗。
3合理设置计量装置
民用建筑电器设计中的计量装置宜按下列原则设置：
（1）单元总配电箱设于首层，内设总计量表，层配电箱内设分户表，由总配电箱至层配电箱宜采用树干式配电，层配电箱至各户分户箱采用放射式配电。
（2）单位不设总计量表，只在分层配电箱内设分户表，其配电干线、支线的配电方式同上项。
（3）分户计量表全部集中于首层（或中间某层）电表间内，配电支线以放射式配电至户内。
多层住宅照明计量应一户一表，其公用走道，楼梯间照明计量可采取：当供电部门收费到户时，可设公用电度表，如收费到楼总表时，一般不另设表。
4合理选择电线，电缆截面
合理选择电线、电缆截面，在用电负荷计算时要尽可能算得准确，电线、电缆截面与保护开关的配合原则一般是：对于25A以下的保护开关，电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值得0.85倍。对于25A以上的保护开关，电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值的1倍。
5照明节能
节约照明用电不能单靠减少灯具数量或降低功率，要充分利用自然光，改善环境的反射条件推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式。
5.1应用高效电光源
在灯具悬挂较高的场所的一般照明，宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯，除特殊情况外，不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯。
灯具悬挂较低的场所照明采用荧光灯。除特殊功能建筑物（如博展馆、影剧院、高级饭店等场所）外，不宜采用白炽灯。
5.2改善照明器的控制方式
照明器的控制，要根据各房间使用的不同特点和要求区别对待，尽可能做到使用方便，又为节电创造条件。
（1）面积较小的居住，办公用房或类似的房间，宜采用一灯一控或二灯一控的方式，在经济条件允许时可采用变光开关。
（2）面积较大的房间宜采用多灯一控的方式当整个房间有均匀照度要求时，可采用隔一控一的方式，无均匀照度要求时可分区控制，此时，应考虑适当数量的单控灯。
（3）居住、办公建筑内的楼梯间、走廊等公共通道，照明器宜采用定时开关控制。
（4）在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电器照明，宜采用光电控制的自动调光装置，以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱，保证室内照明的稳定。
（5）室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制，按预定的照度和预定的时间自动接通或断开电源。
【关键字】低能耗 建筑节能技术 工业建筑领域
1.建筑节能技术在工业建筑中存在的问题
1.1用于保温的护结构不合理
目前我国用于保温的护结构设计有粘土空心砖护、混凝土小型空心砌块护、加气混凝土护、内保温复合护、夹心复合护以及外保温复合护。这些护结构设计各有各的优点，也各种各的不足之处，设计存在明显的不足，使建筑物的护全部或者部分在室外，建筑物的围护结构处于两个不同的温度环境中，温度的差异就会导致围护结构的不同变形[2]。
1.2高舒适度追求加剧能源的消耗
随着经济的发展和人民生活水平的提高，对于居住环境的要求越来越严格，对于舒适度的要求越来越高，渴望得到恒温恒湿的居住环境，为了满足人们对于高舒适度的居住环境的要求，就需要消耗大量的能源来达到人们的目的，从而违背低能耗建筑节能在工业建筑领域的应用的目的[1]。
2.低能耗建筑节能技术组成
低能耗建筑节能技术组成可分为外墙系统、屋面系统和外窗系统。低能耗建筑节能技术的主要控制点就是外墙的保温隔热系统，外墙通过采用高效的保温隔热材料达到建筑的低能耗节能功效。外墙保温技术给建筑物覆盖一层保温膜，使建筑物所有外立面和所有外墙都与外界隔开，阻断所有可以散热传热的途径，降低墙体传热系数，从而降低室内的热损失，达到低能耗的建筑节能目的[3]；低能耗建筑节能技术在屋面方面，主要控制的就是屋面的保温隔热和防水两个方面，通过控制屋面在保温隔热和防水两个方面的协调功能，使防水材料在保温的同时防水，主要措施为屋面绿化、坡屋面设计、采用架空通风屋面的改装等方式来达到屋面保温隔热效果；低能耗建筑节能技术在三个系统中最薄弱的就是外窗系统，外窗系统在设置过程中的安全，良好的气密性、保温隔热性、抗风性能，使外窗成为低能耗建筑节能技术在使用的过程中最薄弱的环节，通过减少传热量、减少渗透量以及减少太阳的辐射三个方面来进行低能耗处理。
3. 低能耗建筑节能技术在工业建筑领域的应用
低能耗建筑节能技术在工业建筑领域的应用非常广泛，节能住宅、低能耗住宅、被动太阳能住宅和零供暖住宅在许多地方推广，下面主要针对这四类建筑在低能耗建筑节能技术方面的应用作简单介绍。
3.1建立建筑节能设计的整体观
建筑节能设计是一个系统工程，需要工艺、建筑、结构、给排水、暖通、动力、电气、技术经济等专业的通力协作，在整体目标指导下各专业制定本专业的分目标及相应节能措施。各专业设计相互影响、扬长避短，既分工又合作，形成资源的最佳整合。譬如，在建筑这样一栋办公建筑大楼，其中基本建筑情况为条式幕墙建筑，建筑面积约17200，窗墙比分别为：南0.61，北0.46，东0.70，西0.66，天窗0.1。其中空调系统运行方式全年采暖空调能耗为0.59GJ/，人员逐时在室率，照明使用率，其它用电设备使用情况等都有具体的设计，当设计建筑外墙、屋面和外窗传热系数分别达到0.8W/•K、0.5W/•K和2.5W/•K，外窗遮阳系数达到0.6时，可满足公共建筑节能设计标准，在这样的基础上，制造详细的节能方案，就需要电力、机械、土木、工程建设、物理、化学等专业型人才汇集，通过智力资源的整合、全盘的综合考虑，节能构造设计如下：外墙采用XPS25＋20空气层外挂石材外墙外保温系统；幕墙采用Low-E中空玻璃+断热铝合金窗框；屋面采用XPS25倒置式保温方式；天窗采用Low-E中空玻璃＋断热铝合金窗框。这样的节能设置不是单单依靠某一个人的能力所及的，而是整体资源的优化，实现最大化的设计标准。因此，整体设计是节能设计的首选，那种不管项目设计的总体目标和本专业定位，盲目追求本专业的“最优”，其各专业组合杂乱无章、其整体效果可想而知。
3.2发展智能工业建筑
智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备，办公自动化及通信网络系统和各种智能服务设施的安全、高效、舒适、便利的建筑环境。智能建筑应体现着“人”与现代技术的结合。以“人”为核心、以科技为动力，利用自然、改造自然，使人生活得更舒适、安全、方便。智能建筑不仅仅可为人们提供舒适、便利的环境，还具有可持续发展的节能功效。例如在节能住宅方面，一般情况下至少有15cm厚的保温层，能源消耗为65kwh/a；低能耗住宅，一般情况下保温层厚度处于20～25cm之间，能源消耗不超过30kwh/a； 被动太阳能住宅，一般情况下保温层厚度在30cm以上，采暖能源消耗不超过15kwh/a；零供暖住宅，在被动房的基础上，通过可再生资源的利用，比如利用太阳能收集器来主动采集能力，达到零供暖的住宅。譬如对某一商场可以采取智能工业节能手段，卖场顶部间隔设置有透明玻璃天窗，卖场内部照明回路按照低货架、高货架、天窗下划分为三种模式，每个模式分为三个照明回路。三个回路分别控制三管式日光灯管中的一管。对照明系统的控制将达到如下功能：超市营业时间为：夏天：8：00 AM―10：00 PM；冬天：9：00 AM―9：00 PM。在卖场内当防盗报警系统撤防时，第一个三分之一的卖场灯光开启；夏天早晨7：00、冬天8：00第二个三分之一的卖场灯光开启；夏天早晨7：55、冬天8：55第三个三分之一的卖场灯光开启；营业时间按照根据每个照度传感器照度信号，控制其附近三路照明回路（当照度传感器达到/减少到700±100Lux时，相应关闭/开启一路照明回路）；当防盗报警系统报警时，开启相应区域的三分之一照明，报警信号复位10分钟后关闭照明。同时在门厅区、办公区、货仓区、设备区、卖场区的防盗报警设/撤防信号、报警信号进入BA系统，当各区域单独设/撤防时，相应区域照明关闭/开启，更好地实现节能效果。
4.结论
低能耗建筑节能技术在我国处于初始阶段，在工业建筑领域推行低能耗建筑节能技术仍然存在各种问题，低能耗建筑节能技术的技术支撑技术的力度不够，各种相关政策还相对不完善，并且缺乏沟通交流的平台等不足之处随之显现。在以后的低能耗建筑节能技术发展的道路上需要进一步完善，提高低能耗建筑节能技术在我国的应用与推行。
参考文献：
[1]康艳兵，我国建筑节能技术发展回顾，中国能源，2003.11；
实验室此次评审，标准变更为7本，标准变更清单如下：
序号
变更后标准名称及标准号
变更前标准名称及标准号
备注
1
《蒸压加气混凝土性能试验方法》GB/T 11969-2020
《蒸压加气混凝土性能试验方法》GB/T 11969-2008
2
《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》 GB/T 8813-2020
《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》 GB/T 8813-2008
3
《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》 GB/T 10801.2-2018
《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》 GB/T 10801.2-2002
4
《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T 7106-2019
《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106-2008
5
《建筑外门窗保温性能检测方法》GB/T 8484-2020
《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484-2008
6
《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》GB/T 1728-2020
《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》GB/T1728-1979
7
《漆膜划圈试验》
GB 1720-2020
《漆膜附着力测定法》
GB 1720-1979
检验机构此次评审，标准变更均为5本，标准变更清单如下：
序号
变更后标准名称及标准号
变更前标准名称及标准号
备注
1
建筑抗震设计规范（2016年版）
GB 50011-2010
建筑抗震设计规范
GB 50011-2010
申请时未报
2
工业建筑可靠性鉴定标准
GB 50144-2019
工业建筑可靠性鉴定标准
GB 50144-2008
申请时未报
3
建筑节能工程施工质量验标准
GB 50411-2019
建筑节能工程施工质量验收规范
GB 50411-2007
申请时未报
4
外墙外保温工程技术标准
JGJ 144-2019
外墙外保温工程技术规程
JGJ 144-2019
申请时名称有误
5
公共建筑节能设计标准
GB 50189-2015
公共建筑节能设计标准
关键词：工业建筑；电气设计；节能；变压器；照明
Abstract: the development of economy development depends on the energy, the shortage of energy, is a fundamental to our economic development restriction factor, and therefore to the development of national economy, it must depends on the comprehensive utilization of energy. , high energy consumption and industrial construction is how to reasonable energy saving technologies applied in the industrial electrical design, in order to reduce the electric energy consumption in the industrial building, is the research question should be paid. This requires designers in the design process, scheme comparison, from the aspects such as safety, reliability, economy and energy saving make a comprehensive consideration. This article first analyzes the present situation of the industrial building electrical energy saving in our country, then db from the power supply, transformers, control system and lighting system four aspects discusses the application of industrial electric energy-saving technology in the design of the point.
Keywords: industrial building; Electrical design; Energy saving; Transformer; lighting
中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
目前我国工业建筑电气节能设计的现状
在发达国家建筑电气节能早就引起了人们的关注，早在上世纪70年代，欧洲一些国家就已经对建筑电气节能非常重视，制订了一系列有法律效率的规定来约束电气节能。而直到80年代末我国的第一个建筑节能标准还停留在试点阶段，1991年，北京市以行政命令的方式决定所有在该市区内的新建居住建筑都必须执行该标准，这才使该标准的执行取得了突破。随后，其它省市也提出相应的措施，我国的建筑节能工作才取得了实质性的进展。
1998年1月1日全国节能的大法--《中华人民共和国节约能源法》颁布实施，标志着我国把对能源的节约利用上升到法律的高度。从此，建筑节能作为一则法律程序必须考虑。今天，建筑节能在民用建筑方面已经得到了广泛的认同和应用。建筑节能设计已经象建筑、结构、排水、电气一样成为一个设计项目。如果一栋建筑的设计没有考虑节能，这个设计将不会被批准建造。
但是工业建筑的电气节能设计一直没有得到重视和普及应用，其中的原因有很多。
首先，各种工业的生产工艺区别很大，难以有一个统一的标准。
其次，工业电气的设计首先要满足生产工艺的要求。建筑的电气设计以经济实用为主，业主考虑的是工程的先期投入，也就是把有限的资金花在能创造价值的方面，而考虑长远利益较少。因此工业建筑电气节能的推广不如住宅、民用建筑这样普遍。但是电气节能在工业建筑的推广也有其重要意义，长远来看，节能设计虽然先期投入较多，但是投入生产之后很短的时间就能收回多投入的成本，远期效果非常可观。
工业电气设计中节能技术应用的要点
（一）供配电系统中的节能技术应用
工业电气与普通民用电气的主要区别是：用电负荷等级高，用电设备相对密集，对连续性供电的要求较高。为达到节能的效果，从以下几方面进行考虑。
供配电系统的环节不宜过多，尽量做到简单可靠
过多的配电环节会造成额外的能量损耗。这也是规范规定“同一电压等级供电系统配电级数不宜多于两级”的原因。
应合理选择设备的供电电压水平
同等情况下，电压水平高，损耗相对较小。如工业、企业大量使用的压缩机、循环水泵等，常采用6/10 kV 供电，既降低了供电线路上的电流，又减少了铜损耗，还能减少铜材的浪费。
3、变电所应尽量深入负荷中心
大多数情况下，工业、企业内的负荷多为低压交流380 V，若距离过远，为满足起动压降和运行压降的要求，增加电缆的截面，势必造成铜材的大量浪费。所以，如果厂区面积过大时，应采用合理的供电半径统一筹划，设置多个变配电装置，缩小线路的距离，降低损耗。有些工程项目在初期规划时并不十分合理前期电气专业人员往往没有介入总体规划，而参与时才发现变配电所的位置设置不合理，这时再调整总图会影响整体布局。所以，在设计初期时可与总图专业协商，尽量将变电所设置在负荷中心。万不得已时，可设置多个变配电所，每个变配电所应在相应的负荷中心。如果有爆炸危险区存在，在满足规范的前提下，可将变电所设置在爆炸危险区外并临近，将室内外地坪高度差提高至0.6m，就能达到降低能耗的效果。
采用功率因数补偿
在工业企业中大多数用电负荷为机泵。由于电机为感性负载，会产生功率因数滞后，如果不进行补偿，会造成线路损耗和变压器损耗增大。在SH3038—2000《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》推出后，石化装置设计人员将低压补偿取消，这种做法有欠妥当。如果补偿只设置在6/10 kV 侧，低压侧不进行补偿，负荷较多时配电变压器的数量会相应增加或变压器容量会相应增大，很容易造成额外的电能浪费。所以，应采取就地补偿原则，从设计上保证节能，可即变压器后侧进行相应的补偿，在同样负荷率的情况下，使变压器的效率提高。
（二）变压器选择的节能应用
工业厂区选择变电所的地点时，应尽量设置在负荷中心点，这样可减小变电所低压出线线路的长度，减少线路的损耗。
2、变压器的有功功率损耗包括变压器空载损耗和有载损耗，即:
Pb= P0+β2Pk
其中，Pb为变压器的有功损耗；P0为变压器的空载损耗；Pk为变压器的有载损耗；β为变压器的负载率。
P0又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，它的大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺。所以变压器应选用节能型的，如S10型、S11 型等油浸变压器及干式变压器，可减少损耗，提高效率。
Pk是传输功率的损耗，即变压器的线损，决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，与负载率β2成正比。因此，应选用阻值较小的绕组，可采用铜芯变压器。
从β2Pk用微分求它的极值，在β= 50%处每千瓦的负载，变压器的能耗最小，但在β= 50% 负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的措施。在实际
使用中有一半变压器没有投入运行，这无疑是在节约了电能的同时浪费了由于变压器容量加大而白白消耗掉的其他资源。所以在综合了各种费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。
（三）控制系统节能设计的应用
在工业企业生产装置和生产线上往往有集散控制系统（Distribution Control System，DCS）或者可编程逻辑控制器（Programmable Logic Con-troller，PLC）参与逻辑控制，是为了提高系统自动化程度，减少人工成本。在以往的设计中，为了减少一次性生产成本投入而减少DCS 点数，将应控制的起动和停止由一个继电器输出控制。但如只有一个控制点，则该接点需要一直保持才能达到起动并正常运行的要求。因此，该接点的继电器需要一直带电，造成大量的电损耗。如采用1 个继电器接点控制，则DCS采用的不间断电源（Uninterrupted Power Source，UPS）容量往往会比采用2个继电器控制时的UPS 容量大，即使增加了输出I /O卡件，也能达到很好的节能效果。
采用两个继电器的控制方式（如图1、图2所示）优点如下: 如果装置第一次是在开起现场，当顺利开起后，转换开关在旋转的过程中运行的设备不会停止；而选择1个继电器输出控制设备起停时，转换开关在旋转的过程中运行的设备会停止。
图1DCS或PLC有2个输出图2DCS 或PLC仅1个输出
（四）照明系统节能设计的应用
供电方式的节能
照明线路的损耗约占输入电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线材质、长度及截面积。大多数照明电压为220V。照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电，三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应采用三相四线制供电，且尽量保持三相平衡，满足最大不平衡相负荷不超过三相平均负荷的15％，最小相负荷不小于三相负荷平均值的85％。供电电源的质量也会影响照明灯具的性能，因此工业建筑设计中做到不与冲击性电力负荷及工艺负荷合用变压器，以有效地控制照明灯具的端电压。此外，导线材质、长度及截面积也应在设计中优化考虑。
2、照明光源的选择
（1）天然光
从照明节能方式选择光源，首选无需置疑肯定是天然光。天然光是取之不尽，用之不竭能源，充分利用天然光是最绿色环保节能的照明方式。随着人们对能源和环境保护的日益关注，工业建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。工业建筑物中露天的装置区及大面积的厂房，天然光都应当充分加以利用，设计中将采光和照明有机地结合起来，可采取以下措施：
导光管法、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等，此几种措施都可以充分利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明，这需要同建筑专业紧密配合，以达到建筑物照度要求，这是节约照明耗能的重要方式之一。如在大型化工仓库中，在棚顶设计中采用透光板，充分利用自然光。
（2）工业建筑较民用建筑复杂，需注意环境温度、湿度、振动、污秽、尘埃、腐蚀、有爆炸和火灾危险介质等情况需综合考虑灯具及其光效、色温、显色指数、光源寿命和价格等因素。在设计中，根据工程的性质，使用的场所，人员的视觉要求等，选择不同的光源。
如：高度较低的室内场所（如办公室、会议室等），应采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯等光源；高度较高的室内场所（如工业厂房等），应采用金属卤化物灯或高压钠灯。也可采用大功率细管径荧光灯；室外场所，应选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源以及利用太阳能作为能源。选择的光源必须结合适合的灯具使用，在设计中，应注意选择控光效果好，效率高的节能灯具。保护罩，格栅等等都直接影响到照明的效率，会间接提高电能的损耗。此外，公共场所如厂区路灯等夜间照明采用的是白炽灯、水银灯，应改造成为紧凑型荧光灯，可节电50％左右。办公楼、操作间照明的老式灯具应改造成带电子镇流器和细管径灯管的节能型荧光灯，节电15％以上，还能延长灯管的使用寿命约60％，光效高达50％，还具有消除频闪效应及噪声等优点。
改善灯具控制方式
面积较小的房间宜采用一灯一控或两灯一控；面积较大的房间采用多灯一控的方式，但每个开关控制的灯数不宜太多，也应考虑适当数量的单控灯；建筑内的楼梯间、走廊等公共通道的灯具宜采用光电、声控开关控制；在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气照明，宜采用光电控制的自动调光装置；室外宜采用程序控制或光电定时开关控制。
结语
综上，工业建筑电气设计的节能潜力很大，在工程设计中应精心考虑，并从安全性、可靠性及经济性等多方面反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的， 行之有效的而又最节能的方案，从而达到真正节约电能的目的。
参考文献
[1]黄明霞，高宇.对选煤厂设计中电气节能的探讨[J].煤炭加工与综合利用，2007.3.
关键词：节能；建筑；评估
收稿日期：2011-12-22
作者简介：邱 强（1972―），男，天津人，注册环评工程师,主要从事环保技术开发及研究工作。
中图分类号：TU246
文献标识码：A
文章编号：1674-9944(2012)02-0212-03
1 引言
我国是一个能耗大国,能耗消费总量居世界第2,能源形势相当严峻。资料显示,我国煤炭、原油、天然气、焦炭、煤气等一次性能源十分紧缺,其中石油最终可采储量为 130~160亿t,仅占世界的1.8%;天然气最终可采储量为15亿m3,占世界的0.70%,煤炭占世界储量的11%,人均能源可采储量远低于世界平均水平。建筑能耗包括建造能耗与使用能耗两大部分,一般把建筑节能的范围定义为减少建筑节能使用过程中的能耗,因此,通常意义上讲的建筑能耗主要指建筑使用能耗。建设部《建筑节能“九五”计划和2010年规划》指出，建筑能耗系指建筑在使用过程中的能耗,主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事燃料、家用电器和热水供应等能耗。其中以采暖、空调、通风为主,约占总能耗的百分比。
我国现有建筑近400亿m2属于高耗能建筑,每年新建房屋面积16~20亿m2,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,新建建筑80%以上是高能耗建筑,既有建筑95%以上是高能耗建筑,单位建筑面积能耗是发达国家的2~3倍,能源利用效率很低,以此建设增速,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿m2。不注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机,成为制约我国可持续发展的突出问题。
2 国内外建筑节能发展历程
建筑节能的发展到目前只有30多年。1973年发生的第一次世界能源危机以前,石油价格低廉,人们对节能并不关心。能源危机爆发后,石油价格飞涨,节能问题开始引起人们广泛的重视。建筑用能要消耗全球大约1/3的能源,在建筑用能的同时,还向大气排放大量污染物,经济发达国家开始重视建筑节能。在发达国家,建筑节能经历了3个阶段:第1阶段在建筑中节约能源,就是我们说的建筑节能;第2阶段在建筑中保持能源,减少热损失;第3阶段从积极意义上提高建筑中的能源利用效率。
1986年我国开始试行第一部建筑节能设计标准,政府在建筑节能方面做了大量工作,制定了一系列的规划、政策、规定、标准,推动建筑节能技术进步,发展建筑节能产业。1986年建设部颁发了《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》;1985年12月建设部批准了标准的修订稿,即《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJZ),1996年7月1日施行。标准适用于严寒地区、寒冷地区。1998年12月21日国家计委、国家经贸委和建设部印发了《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定》,明确了节能的要求和评估的标准。2000年8月,建设部会同国家计委、国家经贸委、电力工业部对原《关于发展热电联产的若干规定》进行修订和补充。2000年10月1日起颁布施行的《民用建筑节能管理规定》中指出,国家鼓励发展围墙外保温等类建筑节能技术(产品)。2001年建设部颁发了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 》(JGJ134-2001),2001年10月1日施行。标准适用于夏热冬冷地区。2003年建设部颁发了《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75•2003),2003年10月1日施行。标准适用于夏热冬暖地区。它与2001年颁发的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,都要求居住建筑通过采用合理节能建筑设计,增强围护结构隔热、保温性能和提高空调、供暖设备能效比。在保证相同的室内热环境的前提下,与采取节能措施前相比,全年空调和供暖总能耗减少50%。2005年4月4日建设部与国家质量监督检验检疫总局联合《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005),2005年7月起正式实施。
我国的建筑节能工作在20世纪80年代初,主要偏重于北方地区采暖住宅节能。在80年代和90年代分别制定了重要的建筑节能标准,主要措施是增加门窗气密性、改善墙体保温、加大围护结构的热阻。近年来又制定了民用建筑节能设计标准,并在“建筑节能十五计划纲要”中制定了我国未来的建筑节能总体设想和目标。从1986年到1995年,新设计的采暖居住建筑能耗水平应在 1980~1981年当地通用设计标准能耗水平的基础上节能30%;从2005年起,新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30%。在推广建筑节能过程当中,制定优先领域和重点区域。具体的优先领域和重点是:首先从新建建筑开始,逐步到公共建筑,然后是工业建筑;首先从北方采暖地区开始,然后发展到夏热冬冷过渡地区,并扩展到南方炎热地区;从基础好的城市开始,再发展到一般城市和城镇,然后逐步扩展到广大农村。为今后节能工作的大发展打下了较好的基础。节能率也不断提高,从30%到50%,开始进入节能65%,十分难能可贵。然而,在取得了很大成绩的同时,某些建筑节能的政策和措施在实施的过程中遇到了一定的阻力,我国建筑节能工作仍然进展缓慢。建设部2010年对当前建筑节能标准执行情况的检查结果表明,达到建筑节能设计标准的节能建筑只占到同期建筑总量的26.4%。到2010年底,在全国城乡既有的房屋建筑中,达到采暖建筑节能设计标准的仅有1.8亿m2,仅占全部城乡建筑面积的10.6%,还有 270亿m2的既有建筑存在着比较严重的保温隔热性和气密性差、供热系统效率低下等问题。至2003年建成节能居住建筑(包括节能30%及节能 50%)3.2亿m2,只占全国城市居住建筑的4%。这说明在我国尚未形成良性的建筑节能环境,建筑节能主作仍需进一步加强。
3 节能建筑评估的研究进展
3.1 英国建筑研究中心环境评估法(BREEAM)
1990年由英国建筑研究中心 (Building Research Establishment,BRE)提出的《建筑研究中心环境评估法》 (Building Research Establishment Environmental Assessment,BREEAM)是世界上第一个节能建筑综合评估系统,也是国际上第一套实际应用于市场和管理之中的节能建筑评价办法。其目的是为绿色建筑实践提供权威性的指导,以期减少建筑对全球和地区环境的负面影响。从1990年至今,BREEAM已经发行了《2/91版新建超市及超级商场》、《5/93版新建工业建筑和非食品零售店》、《环境标准3/95版新建住宅》以及《BREEAM,98新建和现有办公建筑》等多个版本并已对英国的新建办公建筑市场中25%到30%的建筑进行了评估,成为各国类似评估手册中的成功范例。
自 1990年首次实施以来,BREEAM系统得到不断的完善和扩展,可操作性大大提高。基本适应了市场化的要求,它成为各国类似研究领域的成果典范,受其影响启发,加拿大和澳大利亚出版了各自的BREEAM系统,香港特区政府也颁布了类似的HKBEAM评价系统。
3.2 美国能源与环境设计先导(LEED)
1995年美国绿色建筑协会建立了一套自愿性的国家标准LEED(Leadership in Energy and Environmental Design),该体系用于开发高性能的可持续性建筑,进行绿色建筑的评级。目的是推广整体建筑一体设计流程,用可以识别的全国性“认证”来改变市场走向,促进绿色建筑性能的公平竞争和供求的增长。从1995年推出 LEED1.0至今,在2000年3月又更新了LEED2.0版,2003年推出了LEED2.1版。从最初的只针对公共建筑,发展到可用于既有建筑的绿色改造标准 LEED.EB、商业建筑绿色装修标准LEED-CI、目前正在致力于开发专用于住宅建筑的LEED。
3.3 加拿大绿色建筑桃战 2000(GBC2000)
绿色建筑挑战(Green Building Cha11enge)是由加拿大自然资源部发起并领导的,目的是发展一套统一的性能参数指标,建立全球化的绿色建筑性能评价标准和认证系统,使有用的建筑性能信息可以在国家之间交换,最终使不同地区和国家之间的绿色建筑实例具有可比性。在经济全球化趋势日益显著的今天,这项工作具有深远的意义。至2000年10月,有19个国家参与制定约一种评价方法,用以评价建筑的环境性能。它的发展已经历了两个阶段:1998年10月,由加拿大自然资源部发起,美国、英国等14个西方主要工业国共同参与的绿色建筑国际会议-绿色建筑挑战98,目标是发展一个能得到国际广泛认可的通用绿色建筑评估框架,以便能对现有的不同建筑环境性能评价方法进行比较;之后的两年更多的国家加入,成果CBC2000在2000年10月荷兰马斯持里赫特召开的国际可持续建筑会议(International SB2000)上得到介绍。我国在2002年参加了有关活动。
3.4 评价体系的共同点
(1)共同的立足点和目标。各国的评价都是在明确的可持续发展原则指导下进行的,基本都可以实现指导绿色建筑的决策与选择;提高公众的环保产品和环保标准意识,推动其在市场范围的实践的目标;另外由于评价体系提供了可考核的方法和框架,使得政府制定有关绿色建筑的政新和规范更为方便。
(2)共同的关注点。各国的评价体系都有明确清晰的分类和组织体系,可以将指导目标(建筑的可持续发阅和评价标准联系起来,而且都有一定数目的包括定性和定量的关键问题可供分析,为评价进程提供更清晰的指示。
(3)开放性和专业性。各国的评价体系评价的数据和方法都向公众公开,任何人都可以了解使用。数据和方法的开放性并不意味着评估过程的简单,各国对评估的进程都有严格的专业要求。评估是由相关部门给与专业认证的评估人执行的。
(4)都在不断地更新和发展。绿色建筑系统是复杂并且不断发展,因而评价应当是可重复的、可适应的,对变化和不确定性能做出及时反应。各国在制定自己的评价体系时都充分考虑到了这一点。
4 我国节能建筑评估的研究进展
相对于发达国家的节能建筑评估体系来讲,我国建筑节能起步较晚,节能水平较低,对节能问题的深入研究比较匾乏、节能建筑评估体系相对不足,随着节能技术进步和制度法规逐步成熟,对建筑节能研究的重心也开始偏向建筑节能环境和经济评估研究。近年来,有关部门围绕着建筑节约能源和减少污染颁布了一些单项的技术法规。不久前,建设部科技委员会已组织了有关专家,制定出版了一直比较客观科学的绿色生态住宅评价体系-《中国生态住宅技术评估手册》,其指标体系主要参考了美国能源及环境设计先导计划(LEED2.0),同时融合我国《国家康居示范工程建设技术要点》等法规的有关内容。
由建设部组织编制的我国首个有关绿色建筑的标准与评估体系――《绿色建筑评价标准GB/T50378,2006》诞生,自2006年6月1日起实施,为辨别绿色建筑的真伪提供科学的依据。这是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发,多目标、多层次对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准。该标准明确指出,绿色建筑评价指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理(住宅建筑)或全生命周期综合性能(公共建筑)6类指标组成。
这套评估体系对绿色建筑进行全程监督管理,涉及项目招标、设计、施工、调试及运行管理等环节,并分别从环境、能源、水资源、材料、室内环境等方面进行评估。按照评估体系的要求,建筑从规划到验收的每个步骤都必须符合绿色标准,如果其中一个环节不达标,其建设进度将不得继续。这是我国第一部生态住宅评估标准,是我国在此方面研究上正式走出的第一步,当然,绿色建筑评估是一个跨学科的、综合性的研究课题,为进一步建立我国完整的绿色建筑评价体系及评估方法,我们还需要借鉴国外的先进经验,进行更加深人有效的探索。国家发展和改革委员会已发出通知,从2007年1月1日起,报送中国投资主管部门审批、核准的项目,必须编制节能分析篇,否则将不予受理。节能评估的内容将包括项目应遵循的合理用能标准及节能设计规范:建设项目能源消耗种类和数量分析;项目所在地能源供应状况分析;能耗指标;节能措施和节能效果分析等。节能评估成为中国投资项目强制性门槛,这不仅是节能事业发展的重大举措,更是节能评估工作发展的契机。
参考文献：
［1］
陈 菲.生态住宅的评价指标体系及方法研究［D］.西安:西安建筑科技大学,2006.
［2］ 欧阳华.建筑节能是推进可持续发展的重要环节［J］.中国工程咨询,2008(2):12~13.
［3］ 李路明.绿色建筑评价体系研究［D］.天津:天津大学,2006.
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