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1、绿色工业建筑设计摘要：本文以许昌烟草机械有限责任公司易地技术改造项目为例，阐述绿色工业建筑设计的重要性，以及重点要考虑的问题。该项目应用的四节一环保关键技术有：浅层地能利用技术(地源热泵空调系统)、厂房分层空调技术、新风热回收技术、太阳能供电照明技术、污水处理再生(中水)回用技术、空压机热能回收利用技术、屋顶绿化技术等。关键词：绿色工业建筑设计；四节一环保(节能、节地、节水、节材、环境保护)；资源节约；可持续发展1.引言 当今社会，环境和能源问题已成为大家所关注的焦点，特别是近几年来，自然灾害平平爆发(地震、洪水、干旱等)，人们不得不关注赖以生存的地球环境问题。世界200多年的工业化历程，仅使
2、不到10亿人口的发达国家实现了现代化，但资源和生态却付出了沉重的代价。世界上3/4以上的人口生活在生态环境退化速度超过自我更新速度的国家。全球环境资源消耗速度超过地球生态自我更新速度已达30%。我国已成为世界上排放二氧化碳最多的国家，同时，中国仅次于美国，已排在全球资源消耗最大的国家之列。我国每年因环境污染造成的损失约占GDP?的10%左右，且所有造成环境污染的排放物中，70%来源于制造业。 保护环境，节能减排。中国制造业必须要增强自主创新能力，以人为本，实现人与自然协调发展，实现由制造大国向制造强国的历史跨越；必须改变以往粗放的发展方式，体现循环经济的可持续发展理念；必须走科技含量高、经济效
3、益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化道路；必须重视资源节约和环境保护，实现建筑与自然和谐共存，转变经济增长方式；建设“资源节约型、环境友好型”工厂，已成为目前工厂设计的重要设计原则之一。 2.绿色工业建筑设计案例 绿色工业建筑是基于可持续发展理念，在绿色工业建筑的理论和基本框架下，结合机械制造行业工业建筑的工艺需求、负荷特性、使用规律等自身特点，并考虑不同气候类型的影响，所实现的在建筑全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染， 为生产、科研和人员提供适用、健康安全和高效的使用空间，与自然和谐共生的工业建筑。 本文就我公司最近承接的
4、许昌烟机易地技术改造项目中绿色工业建筑设计的关键技术进行介绍。 2.1工程概况 许昌烟机新厂址位于许昌新区中核心区的烟草工业园内。厂区总征地面积约452亩，其中建设用地面积约350亩。一期新建面积83345m2，其中空调建筑面积55449m2。一期建设投资50850万元，是一个以机械加工、焊接、涂装及产品装配为主的机械生产厂。 2.2绿色工业建筑设计标准 本项目遵从建设“资源节约型、环境友好型”社会的总体理念，落实以“四节一环保”为基础的绿色工业建筑要求，按照绿色工业建筑评价导则，对实现建设绿色工业建筑进行系统设计。 2.3绿色工业建筑设计的关键技术 许昌烟机易地技术改造项目绿色工业建筑设计的
5、关键技术主要反映在以下几个方面： 2.3.1可持续发展的建设场地 厂区从总图布置上充分考虑工艺流程，尽量设计成联合工房以节约土地，同时缩短物料运输路线。协作关系较紧密的厂房之间以运输短捷顺畅为前提，为实现节能减排目的，建设现代化绿色工厂打下良好基础。 在厂区合理采用屋顶绿化、垂直绿化等方式。为提高屋顶的隔热保温性能，改善生态与环境质量，框架混凝土部分屋面采用屋面种植技术，结合防水及承重要求，选用喜光、根系浅的低矮灌木和草皮。 广场、停车场采用透水地面，使厂区透水地面面积不小于场地总面积的35%。 2.3.2节能与能源利用 科研大楼和部分车间屋顶设置太阳能接收板，采用光电互补供电方案，照明母线为
6、直流220V，太阳能发电直接供给照明母线。 科研大楼空调采用地埋管地源热泵系统，提高制冷机能效比，达到节能目的。 科研大楼新风采用新风热回收技术，由排风预热(冷)新风，额定热回收效率为65%，达到节能目的。 厂房空调采用分层空调技术，与全室空调相比节能1520%。 热交换站设气候补偿器，根据室外环境温度、标准间温度自动调整供水温度，实现供水温度的智能控制，节约热能；循环水泵、补水泵变频控制，根据负荷变化调节水泵流量、扬程，节约电能。 各空压站内设置一台变频式空压机，可根据负荷的变动灵活地调整空压机的转速，节约电能，并使空压机的启动更加平稳，避免峰值电流。 空压机60%左右的电能转化为了热能，而
7、空压站冷却热风含有大量的热能。利用空压机余热，作为淋浴用热源，节能减排。 2.3.3节水与水资源利用 排水体制采用雨污分流制，考虑在市政环保要求的污染物排放执行污水综合排放标准(GB 8978-1966)二级标准基础上，采用污水处理和中水回用系统，厂区污废水处理率达到100%，污废水零排放。 设计合理采用优质给水管材、管件及阀门等，并通过水源的分级计量，在能源管理中心采用水平衡测试法检测项目水源的泄漏问题。保证项目水源的漏损率小于自身日用水量的2%。 厂区设中水处理站，卫生间便器冲水、绿化、景观、道路洒水等采用中水。 水池、水箱溢流水位设置报警装置，防止进水管阀门故障时，水池、水箱长时间溢流排
8、水。 工艺设备和公用设备的冷却水循环使用，循环利用率不小于98%。 2.3.4节材与材料资源利用 主要建筑材料(钢材、水泥、木材、砂石等)在施工现场所在地及周边800km范围内生产的种类占建筑材料总重量的60%以上。 设计采用的蒸压加气混凝土砌块中内含生产使用的废弃物和工业副产品的含量大于35%。 联合工房建筑造型要素简约，无大量装饰性构件。 当联合工房废弃后，通过回收可用作再生资源的种类占该建筑所有建筑材料总类别的70%以上。 2.3.5室外环境与污染物控制 工业粉尘、烟尘的排放浓度、排放总量及依其排放速率设置的排放设施符合国家和所在地区排放标准的要求，并符合环境影响评价报告的要求。 a.打
9、磨、喷漆、流平和烘干作业均在封闭的维护结构内进行，方便做到有害气体的有组织排放；同时采用上送风下抽风、气流压制的送排风或热风循环方式，以及微负压气流组织方式，防止粉尘、漆雾和有机废气向车间扩散。 b.喷漆室采用第四代高效水旋器，产生的冲击水流对腻子粉尘和过喷漆雾能够进行高效捕捉、洗涤过滤和净化，净化率为98%，含尘、含漆雾的空气经过净化后完全达标，之后在排风装置的抽吸下排出车间，高空排放。 c.喷漆室设置有活性炭纤维吸附装置，对甲苯、二甲苯等苯系有机废气的吸附净化率为70%80%，经吸附净化处理后的废气满足GB16297-1996大气污染物综合排放标准二级排放限值后高空排放。 生产废水主要是乳
10、化液，清洗机废水，喷漆废水，前处理设备、发黑生产线及阳极氧化生产线的酸碱废水，经废水排水管道排至厂区污水处理站处理；空压站及食堂含油废水经隔油池处理、生活粪便污水经化粪池处理后，排入厂区污水排水管道。厂区采用污水处理和中水回用系统，厂区污废水处理率达到100%。 在分类收集和处理固体废物的过程中采取无二次污染的预防措施；废物的排放及处置符合国家和所在地区的排放标准和规定的要求。并对有利用价值的固体废物进行了合理利用 a.钣焊车间和机械加工车间内设置废铁屑箱，生产时产生的铁屑等废料运至厂区指定地点统一处理。 b.表面处理车间内设置废弃物收集专用容器，用于漆渣、废布、废棉、废活性炭废渣、泥饼等废弃
11、物的统一收集，定期送往市环卫部门指定地点集中处理。 对建筑物内的生产设备、公用设施及施工过程中产生的振动采取减振、隔振措施，使建筑物室外噪声值符合(GB 12348-2008)工业企业厂界环境噪声排放标准、(GB 3096-2008)声环境质量标准的要求。 a.空压站、换热站选用低噪声设备，并设置吸声材料及隔音门窗,以降低噪声外传。 b.铸铝车间鼓风机、除尘器等采用减震基础并在建筑上采取密闭消音措施，减少其对外界的影响。 2.3.6室内环境与职业健康 空压机选用低噪声螺杆空压机；热交换站选用低噪声水泵；空压站、热交换站设置隔声值班室；建筑平面布局和空间功能安排合理，减少相邻空间的噪声干扰，以及
12、外界噪声对室内的影响，联合工房将制冷站、空压站、风机房等噪声大的房间尽量集中、隐僻布置，减少与非噪声空间的接触面积。通过以上措施使室内噪声值符合(GBZ 1-2010)工业企业设计卫生标准、(GBJ 87-85)工业企业噪声控制设计规范及相关行业标准中关于室内噪声限值的要求。 2.3.7运行管理 各种能源消耗实行分级计量，即总管和各车间均设计量，加强能源管理和能源消耗部门的节能意识。 设置公用设备监控与能源管理系统，利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统，将全厂各种设备连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合的控制，从而达到节水、节电、节能，创造绿
13、色工作环境的目的。 a.热交换站设置自动监控系统，可集中显示、储存、打印各种运行参数，包括热媒流量、温度、压力、供热量、室外环境温度、标准间温度等。供水温度智能控制，根据室外环境温度、标准间温度自动调整供水温度，供热质量高。循环水泵变频控制，根据用户情况变量运行。补水泵变频控制，自动补水、稳压。 b.空压站设置自动监控系统，对整个空压机群进行中央集中控制和监测，可以自动监测及调节空压机的温度和压力，并对系统的工作状态进行报告。 c.变电所微机自控采用分层分布式、多CPU的计算机集散控制系统，对全厂供电网，包括1个总配变电所和3个10kV车间变电所的10kV高压系统、车间变压器进出线柜、低压开关
14、柜各配电回路、照明总箱配电回路均设置微机监控，进行控制、监视、测量、保护、远动(实现四遥即遥测、遥信、遥控、遥调功能)、故障滤波、防误闭锁和在智能模拟盘上进行实时显示与模拟预演操作。为了和全厂微机管理网联络，本系统预留和管理网的通讯接口。 3.结论 许昌烟机易地技术改造项目通过采取以上节地、节能、节水、节材和环境保护措施，按照绿色工业建筑评价导则进行预判，本项目在落实各项技术条款方面能满足全部控制项要求；一般项和优选项的得分达到三星级标准的要求。 随着绿色工业建筑评价标准的即将颁布，在不久的将来，工业绿色建筑将会引起更为广泛的关注，注重“绿色发展、低碳经济”新理念的应用，将为我国工业的正常、快速、健康发展提供更全面的保障。 参考文献： 【1】绿色工业建筑评价导则(2010年8月住房和城乡建设部印发). 【2】许昌烟草机械有限责任公司易地技术改造项目初步设计(2012年2月机械工业第六设计研究院有限公司编制).
