“綠色工廠(chǎng)”目前還沒(méi)有嚴格的定義,但它至少應包括綠色的產(chǎn)品、綠色工藝、綠色的建筑等3個(gè)方面的內涵。由于工業(yè)行業(yè)千差萬(wàn)別,產(chǎn)品和工藝種類(lèi)繁多,還沒(méi)有對綠色產(chǎn)品和綠色工藝的嚴格定義和評價(jià),而綠色建筑在多年的發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)形成了標準的評價(jià)體系。
綠色工廠(chǎng)的規劃設計是一項系統工程,并非只是綠色技術(shù)的疊加。它應該是以綠色工業(yè)建筑評價(jià)為基礎,貫徹全生命周期的理念,執行“四節二保一加強”的技術(shù)措施,因地制宜的確定綠色目標和綠色策略。這個(gè)過(guò)程是比較復雜而專(zhuān)業(yè)的,國內綠色項目一般委托專(zhuān)業(yè)的咨詢(xún)機構進(jìn)行全程輔導。下面淺談一下綠色工廠(chǎng)規劃設計較為實(shí)用的一些技術(shù)措施:
1、自然通風(fēng)和自然采光
工業(yè)建筑由于體量巨大,通風(fēng)及照明能耗往往占比較大,因此合理利用自然通風(fēng)和自然采光會(huì )給工業(yè)建筑節能帶來(lái)較大的成效。工業(yè)建筑合理利用自然通風(fēng)是有效的節能途徑,應根據工藝生產(chǎn)、操作人員需要,合理采用自然通風(fēng),避免盲目采用機械通風(fēng)。為達到通風(fēng)要求,設計時(shí)可選擇自然通風(fēng)和機械通風(fēng)結合的混合通風(fēng)方式,根據季節和室外氣象條件采取自然通風(fēng)運行模式,可以采用無(wú)動(dòng)力屋頂風(fēng)機、屋頂通風(fēng)器等通風(fēng)設施。
利用外窗和導光設施進(jìn)行自然采光可節省照明電力,利用自然采光需要解決日光直射造成的不利影響,設計時(shí)可以采用高透光率的采光天窗,從而增加廠(chǎng)房的自然采光率。辦公樓、地下車(chē)庫等建筑可以引入采光天井、光導管照明系統等自然采光設施,減少電力照明能耗。
2、綠色工藝技術(shù)
綠色工藝不僅能夠降低工業(yè)能耗,減少污染,也會(huì )對工業(yè)建筑的“四節二保一加強”產(chǎn)生直接和間接的加分。例如自動(dòng)化的立體高架庫、環(huán)保節能型的物流運輸設備(如生產(chǎn)流水線(xiàn)、起重設備、垂直運輸設備)和運輸車(chē)輛(如電平車(chē)、根據需求使用氫氣、太陽(yáng)能等新能源作為動(dòng)力的車(chē)輛)、蓄熱式加熱技術(shù)、工業(yè)爐余熱回收利用系統等技術(shù)的采用均對綠色工業(yè)建筑有直接加分;而無(wú)切削加工工藝、激光切割技術(shù)、精益生產(chǎn)方式等綠色制造技術(shù)和先進(jìn)管理方式,可以節約資源、節約用地、減少廢氣排放,從而對綠色工業(yè)建筑有間接加分。
3、種植屋面
也稱(chēng)為屋頂花園,通過(guò)屋頂綠化,可以吸收有害氣體,吸附灰塵,消除噪音,隔熱保溫,減少城市“熱島效應”,同時(shí)屋頂綠化對人的心理可起到調節作用,對環(huán)境起到保護和美化作用,而且在夏天能使建筑屋頂室內的溫度降低,節省空調費用。對于工廠(chǎng)而言,種植屋面帶來(lái)的重要意義在于提高了綠化率,這對于日趨緊張的工業(yè)用地來(lái)說(shuō),無(wú)疑是較為實(shí)用的技術(shù)。
在設計上,種植屋面帶來(lái)的問(wèn)題主要是屋面防水問(wèn)題和載荷增加,防水層中必須設置一道具有耐根穿刺性能的防水材料,從而確保屋頂結構的安全。屋面增加了綠色植物以及覆土等構造,必然帶來(lái)靜載荷的增加,同時(shí)作為美化環(huán)境的屋頂花園,人員可以在此休息、活動(dòng),活載荷也應相應增加。對于工廠(chǎng)來(lái)說(shuō),辦公樓、宿舍等公用建筑較為適宜建造屋頂花園,既可以增大廠(chǎng)區綠化面積,又可作為員工休息、活動(dòng)的場(chǎng)所,合理選擇綠色植物種類(lèi),可以將成本控制在合理范圍內。而面積較大的鋼結構廠(chǎng)房設置種植屋面,則會(huì )對廠(chǎng)房造價(jià)影響較大,因此應因地制宜,合理設置,避免不計成本的“綠色”投資。
4、紅外線(xiàn)輻射采暖
高大(層高大于10米,體積大于10000立方米)工業(yè)廠(chǎng)房,采用紅外線(xiàn)輻射采暖方式,可取得比傳統供暖方式更好的節能效果,且易實(shí)現隨機調節控制,節能、舒適、安全、方便。
5、智能照明系統
生產(chǎn)場(chǎng)所的人工照明按車(chē)間、工段或工序分組,燈列控制應與側窗平行。當室外光線(xiàn)強時(shí),室內的人工照明應按人工照明的照度標準自動(dòng)關(guān)閉部分燈具。這種根據室內照度和使用要求,自動(dòng)調節人工光源的開(kāi)關(guān)(或分區開(kāi)關(guān)),可較好地節能。有條件時(shí),可考慮采用智能照明系統,如路燈采用光敏探測及時(shí)鐘控制技術(shù),即根據自然光強及時(shí)間自動(dòng)開(kāi)關(guān)照明燈具。
6、太陽(yáng)能制備熱水
由于可再生能源(特別是太陽(yáng)能)的熱利用較為成熟、方便,且工業(yè)建筑的生活熱水總量往往不是很多,故在設計工況下利用可再生能源為生活熱水加熱,提供熱水量不低于生活熱水總量的10%,或者所提供的熱量不低于生活熱水總熱量的10%是可實(shí)現的。
7、余熱的回收利用
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中往往存在大量中、低溫的余(廢)熱,這部分熱量由于品位較低,一般很難在工藝流程中直接被利用!鼓勵將這些余(廢)熱用于工業(yè)建筑的空調、采暖及生活熱水等。當余(廢)熱量較大時(shí),可考慮在廠(chǎng)區建立集中的熱能回收供熱站,以對周邊建筑集中供熱。設計中,可以采用對空壓機余熱、工業(yè)爐余熱等進(jìn)行回收,用于制備熱水、采暖等。
8、通風(fēng)空調的熱回收系統
工業(yè)建筑的空調、通風(fēng)(含除塵)系統的排風(fēng)和冷卻水中,蘊藏著(zhù)很大的能量。有條件時(shí),可依托熱回收技術(shù),通過(guò)設置全熱或顯熱交換器回收能量,用于新風(fēng)的預熱(冷)或(經(jīng)必要的凈化處理)用于空調的回風(fēng)等。不過(guò),熱回收是否有經(jīng)濟價(jià)值要根據具體情況去確定。