魏巍，張瑱 ，申男

（機(jī)械工業(yè)第一設(shè)計(jì)研究院，合肥 230601）

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中打造綠色工業(yè)廠區(qū)

魏巍，張瑱 ，申男

（機(jī)械工業(yè)第一設(shè)計(jì)研究院，合肥 230601）

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保、以人為本等建筑設(shè)計(jì)理念深入人心，綠色民用建筑發(fā)展得到極大推動(dòng)。第四次工業(yè)革命以后，綠色元素被投入并普及到工業(yè)領(lǐng)域。在整個(gè)工業(yè)項(xiàng)目生命周期中都應(yīng)注意節(jié)約資源、減少污染、保護(hù)環(huán)境，為工人提供具有舒適、健康、安全和高效的使用空間，力求全面打造綠色工業(yè)廠區(qū)。

節(jié)能；環(huán)保；綠色工業(yè)建筑；綠色工業(yè)廠區(qū)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.007

1 引言

工業(yè)建筑能耗與民用建筑能耗有很大區(qū)別。工業(yè)廠區(qū)涉及的能耗種類繁多，計(jì)算復(fù)雜。工業(yè)項(xiàng)目在規(guī)劃和方案階段就應(yīng)該進(jìn)行工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備一體化設(shè)計(jì)，從而全面考慮節(jié)能、環(huán)保、降耗[1]。

作為世界第一大工業(yè)車輛銷售市場，我國2012年國內(nèi)工業(yè)車輛銷量就占全球總銷量的22.57%。目前，工程機(jī)械行業(yè)經(jīng)濟(jì)較穩(wěn)定，得益于寬松的宏觀環(huán)境，預(yù)計(jì)將逐漸復(fù)蘇增長，為推動(dòng)綠色工業(yè)建筑發(fā)展提供空間。近年來，再制造產(chǎn)業(yè)成為工程機(jī)械行業(yè)的“新星”。合肥具有發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的先天優(yōu)勢，合力叉車作為工程機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品之一，在全國同行業(yè)中具有較強(qiáng)市場競爭力和良好的市場聲譽(yù)。安徽合力股份有限公司將以合肥市年產(chǎn)5000臺(tái)叉車再制造與基礎(chǔ)配套件生產(chǎn)工程項(xiàng)目建設(shè)為契機(jī)，引進(jìn)先進(jìn)的再造技術(shù)設(shè)備，形成工業(yè)車輛“新設(shè)備—二手設(shè)備—再制造—新設(shè)備”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

結(jié)合項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，將綠色建筑和綠色工業(yè)廠區(qū)的設(shè)計(jì)理念引入總體規(guī)劃、方案比選、工藝優(yōu)化和施工設(shè)計(jì)之中，并對建設(shè)實(shí)施和使用管理提出合理化建議。

2 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于安徽省合肥市經(jīng)開區(qū)，項(xiàng)目用地約2.3hm2，建筑物占地面積約為14 000m2，總建筑面積26000m2，容積率1.28。主要地上建筑為2棟聯(lián)合廠房和1棟生活輔助用綜合樓。其他為生產(chǎn)配套用房和地下水池。其中1#聯(lián)合廠房為南跨一層門式鋼架結(jié)構(gòu)加北跨2層混凝土框架結(jié)構(gòu)，2#聯(lián)合廠房為2層混凝土框架結(jié)構(gòu)，綜合樓為3層混凝土框架結(jié)構(gòu)。

3 主要節(jié)能措施和能源利用

根據(jù)夏熱冬冷地區(qū)氣候特點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目性質(zhì)和業(yè)主意向，主要采用表1所示中節(jié)能技術(shù)措施，建設(shè)節(jié)約型綠色工業(yè)廠區(qū)。

表1 主要節(jié)能技術(shù)措施

4 總體規(guī)劃和工藝平面布局

4.1 總圖設(shè)計(jì)原則

滿足城市規(guī)劃要求，一次規(guī)劃，分期實(shí)施。合理分區(qū)，功能區(qū)劃明確，滿足生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)管理。

道路組織順捷流暢，運(yùn)輸線路短捷，盡量減少往返運(yùn)輸。結(jié)合周邊道路和用地現(xiàn)狀標(biāo)高，合理確定豎向布置。公用動(dòng)力設(shè)施靠近負(fù)荷中心，管線短捷，能耗低?？刂乒I(yè)三廢的排放量，注意廢水、廢氣、廢渣的回收和處理。注重環(huán)保，創(chuàng)造優(yōu)美的生產(chǎn)生活環(huán)境。廠區(qū)總平面圖見圖1。

圖1 總平面圖

4.2 總平面布置

建設(shè)用地呈菱形，規(guī)劃要求容積率達(dá)到1.0。在車間面積布置最大化前提下，利用車間和圍墻之間形成的三角形空地做綜合樓、活動(dòng)場地、停車場、站房、工業(yè)水池、叉車存放地和綠地，通過充分使用和合理規(guī)劃達(dá)到節(jié)地的目的。結(jié)合廠外道路布局、用地現(xiàn)狀、工藝流程，充分考慮日照、通風(fēng)、消防要求，同時(shí)和周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，最終將廠區(qū)自北向南分成生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)。道路網(wǎng)采用環(huán)狀布局，豎向布置采用平坡式布置。

綜合樓主要滿足企業(yè)員工倒班換班和活動(dòng)。根據(jù)工廠規(guī)模、物流運(yùn)輸流向及廠區(qū)與城市道路的銜接情況，廠區(qū)設(shè)置一個(gè)主入口。主入口設(shè)置在廠區(qū)北側(cè)，員工和管理人員、來賓停車場集中布置廠前區(qū)北側(cè)，在最大限度提高土地利用率的同時(shí)，方便集中管理。1#廠房建筑組合收放自如，空間層次錯(cuò)落有致。按照配件—飾件—再制造—運(yùn)輸這一工藝流向，自西向東縱橫跨布置，工藝聯(lián)系緊密，物流短捷。此外,在2#聯(lián)合廠房預(yù)留部分空間作為企業(yè)發(fā)展和擴(kuò)大使用。

4.3 道路

廠區(qū)路網(wǎng)采用環(huán)狀布局，道路型式采用城市型混凝土結(jié)構(gòu)。主干道寬8m，次干道寬6～7m，道路轉(zhuǎn)彎半徑主次干道最小9m，滿足運(yùn)輸和消防要求。

4.4 豎向布置

整個(gè)廠區(qū)高差在37.0～37.5m之間，廠區(qū)地形平坦，結(jié)合用地現(xiàn)狀和廠外道路標(biāo)高，廠區(qū)豎向布置采用平坡式。

廠區(qū)排水系統(tǒng)采用雨污分流制。廠區(qū)雨水采用地面散排、道路集中排的方式。

廠區(qū)污水處理達(dá)標(biāo)后，排入城市市政的污水管網(wǎng)。廠區(qū)還設(shè)有事故應(yīng)急池，用于應(yīng)對出現(xiàn)緊急情況時(shí)的污水存放，該污水由有資質(zhì)的處理單位統(tǒng)一處理。

4.5 綠化、美化

廠區(qū)、綠化采用草坪、灌木、喬木配合的復(fù)層綠化法，以取得整潔、有序的環(huán)境效果。以道路帶狀綠化串聯(lián)廠區(qū)的塊狀綠地，形成一個(gè)點(diǎn)、線、面相互融合、穿插的綠化格局。

4.6 運(yùn)輸

廠內(nèi)外運(yùn)輸采用汽車運(yùn)輸方式，主要用于鋼材、外協(xié)配套件運(yùn)入和成品運(yùn)出作業(yè)；車間內(nèi)部工件運(yùn)送，主要通過叉車、行車，輔以電動(dòng)平車完成。

5 節(jié)能措施、能源利用和節(jié)能設(shè)備

5.1 土建設(shè)計(jì)、材料選擇、綜合樓外維護(hù)節(jié)能措施

1#聯(lián)合廠房結(jié)構(gòu)形式（見圖2）較2#聯(lián)合廠房復(fù)雜，再通過結(jié)構(gòu)建模比較設(shè)計(jì)，選用最合理、穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。在滿足工藝使用條件下，利用局部抽掉柱子，頂部采用鋼梁和彩鋼板屋面的方法營造大空間。采用南低北高鋸齒形屋面，充分利用第五立面做太陽能光伏發(fā)電。在車間南北向外墻做底部外墻和鋸齒屋面高側(cè)窗，滿足自然采光要求。車間未設(shè)置屋頂通風(fēng)器和空調(diào)，需安裝大型工業(yè)吊扇，利用低窗進(jìn)風(fēng)高窗排氣實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。噴漆工藝采用一體化成品噴漆室。拆卸場地設(shè)置防油滲地面，考慮地面沖洗和有油臟水回收處理。

圖21 #聯(lián)合廠房剖面示意圖

綜合樓平面布置要充分利用空間，采用合理的層高，在滿足輔助生活需要的同時(shí)，力求空間的多變性，使員工業(yè)余時(shí)間的活動(dòng)更有多樣性、更加豐富。首層設(shè)置活動(dòng)間，可根據(jù)需求和使用要求靈活劃分空間。上面2層設(shè)置倒班宿舍，宿舍采用單廊形式，房間布置在采光、通風(fēng)、景觀良好的東南向和南向，避免了西曬及北側(cè)生活間和車間噪聲干擾，鬧中取靜。綜合樓衛(wèi)生間設(shè)有淋浴，有穩(wěn)定的熱水需求，最初考慮設(shè)置集中式太陽能熱水系統(tǒng)。規(guī)劃方案確定以后，因?yàn)樗奚崾褂萌藬?shù)較少，經(jīng)過對熱水設(shè)備經(jīng)濟(jì)性比對，最終決定采用空氣能熱水器。

選材主要結(jié)合“合力工業(yè)園設(shè)計(jì)和選材原則”，均采用可再利用、市場采購方便、合肥地區(qū)推廣的材料。主要有鋼材、混凝土、煤矸石多孔磚、擠塑聚苯板、巖棉板、聚氨酯防水涂料等。

綜合樓建筑節(jié)能計(jì)算方法依據(jù)《安徽省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB34/1466—2011）和《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50176—1993），目標(biāo)節(jié)能率≥50%。通過進(jìn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的綜合判斷，節(jié)能設(shè)計(jì)符合《安徽省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，最終節(jié)能率為53.87%[2]。

5.2 通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方案

根據(jù)使用人數(shù)少、使用時(shí)間靈活等特點(diǎn)，空調(diào)系統(tǒng)采用分體式空調(diào)，選用節(jié)能型產(chǎn)品。衛(wèi)生間通風(fēng)設(shè)備采用低噪聲產(chǎn)品，采用軟管連接，必要時(shí)設(shè)置消聲設(shè)備。

5.3 照明系統(tǒng)節(jié)能方案與電氣節(jié)能設(shè)備

照明設(shè)計(jì)采用高光效光源。每個(gè)照明開關(guān)所控光源數(shù)要盡可能少。

配電總箱深入負(fù)荷中心，盡可能減少供電線路的長度，降低線路損耗。

選用綠色、環(huán)保且經(jīng)國家認(rèn)證的電氣產(chǎn)品。在滿足國家規(guī)范及供電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，選用高性能配電設(shè)備、高品質(zhì)電纜、電線，降低自身損耗。

合理選擇供配電線路路徑及導(dǎo)體截面，供配電線路盡可能走最短路徑，以減少電壓損失。

5.4 年徑流總量控制措施

控制雨水徑流可以有效保護(hù)城市地下水，提高城鄉(xiāng)防洪排澇的能力，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。本項(xiàng)目采用控制年徑流總量控制措施：廠區(qū)內(nèi)雨水管徑600mm，坡度0.3%，降低廠區(qū)內(nèi)徑流量；小車停車場區(qū)域采用嵌草磚透水形式，使雨水滲透入地下，降低外排雨水徑流量。

5.5 可再生能源利用

廠房建筑屋面使用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，電池組件采用成品一體化活動(dòng)房維護(hù)，集中布置在廠房外部，不占用室內(nèi)空間。在使用中可以根據(jù)負(fù)荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費(fèi)。廠區(qū)內(nèi)的光伏發(fā)電首先滿足廠區(qū)使用，余出的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電后，直接接入公共電網(wǎng)。

6 結(jié)語

我國國土面積大，氣候和地質(zhì)差異也較大，設(shè)計(jì)工業(yè)項(xiàng)目時(shí)除了貫徹國家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的法規(guī)和政策外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)、施工難度等，按照因地制宜、低投高效的原則，有效地改善室內(nèi)熱環(huán)境，提高采暖通風(fēng)、空調(diào)和照明的能源利用率；充分利用自然采光和自然通風(fēng)，采用新型可再生能源，建設(shè)綠色工業(yè)建筑，打造綠色工業(yè)廠區(qū)。

【1】GB/T50878—2013綠色工業(yè)建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

【2】DB34/1466—2011安徽省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

IntheActual Engineering Design to Build a Green Industrial Plant

WEIWei，ZHANGZhen，SHENNan
（FristDesign&ResearchInstitute，Hefei230601,China）

Inthetwenty-firstCentury,theconceptofsustainabledesignsuchasecologicaldesign,energysaving,environmentalprotection takingrootsin the architectural design hasbeen a factorthat greatlypromote the development ofgreen residential building.After the fourth industrial revolution,these"green concepts"were also planted and popularized in the industrial field.Saving resources,reducing pollution, protecting environment are highlighted during the whole lifecycle of a industrial project for attempting to build a comprehensive green industrialplantareaandprovidingacomfortable,healthy,safeandhigh-efficientspaceforusers.

energyconservation;environmentalprotection;greenindustrialbuilding;greenindustrialplant

TU201.5

B

1007-9467（2016）06-0045-03

2016-03-07

魏巍（1984～），女，遼寧葫蘆島人，工程師，從事建筑設(shè)計(jì)與研究，（電子信箱）snva@163.com。