低碳理念在工业建筑造型设计中的设计体现

唐建华

摘要：近年来我国社会经济快速发展，同时也带来了较大的资源消耗与环境污染等问题，传统的粗放型经济增长模式与可持续发展理念相悖，不仅会给自然环境带来不利影响，而且还会引发资源紧张、气候变暖等方面问题。在此背景下，世界各国纷纷将低碳经济以及低碳发展作为重要战略目标。以往建筑行业的发展通常都伴随着高能耗与高污染，而低碳设计则是转变这种状况的主要措施。在建筑行业，要想打造绿色、低碳建筑，则需要将低碳理念融入建筑造型设计之中。基于此，本文分析了低碳理念下工业建筑造型设计的原则，并就低碳理念在工业建筑造型设计中的体现进行探究。

关键词：低碳理念；工业建筑；造型设计；原则

引言：在建筑行业发展过程中，贯彻低碳理念是保障建筑行业健康可持续发展的前提和基础。工业建筑是建筑领域的重要分支，工业建筑造型设计应秉持低碳理念，不仅要合理选择节能环保材料，而且还要注重对可再生能源的应用，尽量减少工业建筑施工和使用过程中的能源消耗以及环境污染，保障工业建筑行业的可持续发展。在工业建筑造型设计中贯彻低碳理念，同时还有助于建筑品质以及建筑使用价值的提升。

1低碳理念与工业建筑

1.1低碳理念

低碳理念是一种关注减少碳排放、资源消耗和环境影响的思想和观念。它的核心思想是通过减少温室气体的排放，特别是二氧化碳（CO2），来减缓全球气候变化，实现可持续地发展。低碳理念涵盖了多个领域，包括能源、交通、建筑、农业、工业等，旨在促使人们以更加环保和可持续地方式生产、消费和生活。低碳理念的主要目标是减少温室气体的排放，特别是CO2。可以通过提高能源效率、使用清洁能源、采用低碳生产工艺等方式来降低二氧化碳排放量。低碳理念还强调减少对化石燃料的依赖，转向使用可再生能源如太阳能、风能、水能等。低碳理念倡导减少资源的浪费和消耗，鼓励循环经济模式，降低对有限自然资源的需求。总之，低碳理念是为了在经济发展的同时保护环境，应对气候变化，实现可持续发展的一种重要思想和观念。秉持低碳理念进行工业建筑结构设计，有助于降低工业建筑施工和施工过程中的能耗，是保障工业建筑行业可持续发展的重要举措。

1.2工业建筑

工业建筑是指为了进行制造、生产、储存、运输等工业活动而兴建的建筑物。工业建筑通常包括工厂、仓库、厂房、车间、货运码头等，旨在提供适合工业生产和相关活动的空间和设施。功能性强是工业建筑的主要特征之一，工业建筑的设计和布局注重满足工业生产活动的需求。建筑内部通常需要设置特定的设备、机器和设施，以支持生产线或生产过程的顺利进行。工业建筑通常需要一定的空间来容纳生产设备、原材料、半成品和成品。因此，工业建筑的建筑面积通常较大，屋顶高度较高，以容纳物品的储存和流动。另外结构坚固也是工业建筑的主要特征之一，工业建筑需要具备较强的结构稳定性和承载能力，以支持重型设备、机器和货物的使用和存放。通常采用钢结构或混凝土结构，以提供足够的稳定性和耐久性。工业建筑内部需要良好的通风和照明，以提供舒适的工作环境和保证生产效率。通常配备通风系统和照明设备，以保持空气流通和提供足够的光线。工业建筑的安全性要求较高，因此在工业建筑设计和施工过程中需要重点考虑安全因素，包括防火措施、安全通道和逃生设施等，以确保工作人员和生产环境的安全。同时工业建筑还需要具备一定的灵活性，以适应工艺技术和生产需求的变化。可调整的工作区域、模块化的设备布置和可拆卸的分隔板等都是提高灵活性的方式。除此之外，节能环保也是现代工业建筑的主要特征之一，随着低碳理念的普及，工业建筑也越来越关注节能和环保。采用节能设备、可再生能源、环保材料和精细化管理等方法，以减少能源消耗和环境影响。总之，工业建筑的设计和建造需要考虑功能性、大空间、结构坚固、通风照明、安全性、灵活性和节能环保等特点，以满足工业生产和相关活动的需求。

2低碳理念下工业建筑造型设计的原则

    低碳理念下工业建筑造型设计以自然为出发点，以规划、建筑、景观等相关专业一体化集成设计为主要特点，要做到顺应自然、利用自然、与自然相结合，这样才能在工业建筑造型设计中充分体现低碳理念，降低工业建筑的能耗与环境污染。低碳理念下工业建筑造型设计应秉持整体性原则、以人为本原则。

2.1整体性原则

在工业建筑结构设计过程中应秉持整体性原则，一方面要将工业建筑作为城市环境这个整体的一部分，明确工业建筑与城市环境之间的部分与整体、元素与系统的关系，要将工业建筑作为城市环境的一部分，从城市环境角度出发进行整体性设计。另一方面要将工业建筑看作一个整体，在工业建筑造型设计过程中，要综合考虑工业建筑所在地的环境特点、工业建筑的结构形式、工业建筑的功能需求以及工业建筑的质量要求等，从整体角度进行造型设计，这样才能保证工业建筑造型设计的科学性与合理性。

2.2以人为本原则

    社会的不断进步也推动着人本主义的不断发展，使人本主义经历了从“自然人本主义”、“工业人本主义”到“生态人本主义”的变化。所有“生态人本主义”是指自觉地运用生态规律来指导人类与社会发展的理念，强调人与自然的和谐发展。在工业建筑造型设计过程中，应从人对空间环境的感性认知规律出发，着力打造符合人性以及符合自然发展规律的建筑空间。钢结构以及混凝土结构是主要的工业建筑结构形式，但钢结构或者混凝土结构切断了人与自然之间的联系。秉持以人为本原则进行工业建筑造型设计，要充分尊重工人的人性化需求，设计通透明亮的施工车间，为工人营造一个舒适的工作环境。这不仅是人性化设计的体现，而且有助于提升工人的工作效率和工作质量。

3工业建筑低碳造型设计策略

    本文以某厂房建筑造型设计为例，探究低碳理念下工业建筑造型设计策略。该工业厂房轴线长度与轴线宽度分别为648米以及105米，总面积为68040平方米。高厂房建筑采用全钢结构，墙体采用彩色压型钢板，采光带采用无色玻璃钢采光板，屋面设置天窗来提升采光与通风效果，窗户采用铝合金百叶窗。

3.1合理选材

    合理选材是工业级建筑造型设计中低碳理念的重要的体现，低碳理念下的工业建筑造型设计应注重选择环保型材料，同时还应尽量选用使用寿命更长的材料，尽量减少材料应用过程中的能耗以及对环境造成的负面影响。现代工业建筑材料种类繁多，而且近年来越来越多的新材料被应用到工业建筑之中，不同的材料有着不同的特点和作用，应结合工业建筑功能、美观性以及节能要求等方面因素合理选材。在工业建筑造型设计过程不能因为追求降低成本而选用质量不符合标准要求的材料，低质量材料不仅不符合工业建筑质量要求，而且使用寿命短，不仅增加了工业建筑后期维护难度与维护成本，而且也会造成一定的资源浪费。工业级建筑造型设计过程中应尽量选用新型材料，如定型化、工具化的脚手架楼梯踏步、防护栏等，应用这种新型材料既能减少拆装施工，也能提升材料重复利用率。再比如应用铝模板、钢框胶合板模板等，这种模板材质更轻，并且重复利用率更高，同时也能减少对木模板以及钢模板的应用，降低建筑工程施工中对资源的消耗。要强调材料节约，规避浪费。节材不仅与材料本身有关，而且与施工方案密切相关，优化施工方案同样可以起到节材的作用。例如针对钢筋等实体材料，通过优化施工方案，可以减少钢筋加工、钢筋绑扎等环节的浪费，提升钢筋材料利用率。再比如针对脚手架以及模板等非实体材料，应合理规划施工工序，提升相关材料的周转与利用率。除此之外，还应注重对废旧材料的回收再利用，回收那些有利用价值的废钢筋、废旧板材、废旧电缆等，提升废旧材料利用率。这既能节约材料成本，也有助于降低废旧材料对环境造成的污染。

3.2建筑形体的低碳设计

    工业建筑造型设计首先要做好建筑形体设计，并在形态设计中体现低碳理念。应按照绿色建筑标准要求进行工业建筑形体设计，在保证工业建筑功能发挥的基础上实现建筑节能。低碳理念在工业建筑造型设计中的体现，首先要做好建筑形体设计，在此基础上才能合理规划建筑窗墙比例、建筑朝向、建筑外墙风骨结构以及建筑形体角度等。建筑形体设计要充分考虑当地气候环境对建筑的影响，充分利用当地有利的气候资源来降低建筑能耗。该厂房建筑形体设计过程中，由于该厂房位于南方地区，夏季高温、冬季潮湿，结合这种气候环境特点，在建筑形体设计过程中增设了窗的数量与面积，并借助设置天窗的方式来提升建筑的采光与通风效果，以此来缓解建筑内部的闷热感，并通过良好的通风条件来降低建筑内部的湿度。同时通过这样的设计还有助于节约建筑室内环境调节过程中的能耗，是实现工业建筑节能的有效措施。

3.3工业建筑墙体的低碳设计

    墙体是工业建筑的维护结构，同时建筑中最主要的结构。在该厂房设计过程中，外墙材料选用彩色压型钢板。传统的工业建筑墙体以砖结构为主，这种结构形式存在很多弊端，如会在很大程度上限制墙面的开窗尺度。应用砖墙围护结构会导致墙面开窗尺度受限，难以实现大开窗，相应的工业级建筑结构内部的通风与光照效果也会受到影响。而采用彩色压型钢板作为围护结构则不存在这方面问题，工业建筑墙面的开窗建筑不再受限制，可以实现打开窗，并且有助于提升工业建筑墙体与窗户的整体性，同时也能改善工业建筑内部的通风与光照条件，有助于建筑节能。除此之外，采用彩色压型钢板作为围护结构还能起到提升工业建筑外观质量的作用，可以使工业级建筑更具工业建筑简洁、明快的艺术特性。

3.4工业建筑窗户的低碳设计

    在工业建筑窗户设计过程中要综合考虑窗户的位置、窗户的形态、窗户的尺寸等，这些不仅影响着工业建筑的外观质量，而且会对工业建筑节能产生重要影响。在该厂房窗户设计过程中主要采用两种窗户形式，即竖向玻璃钢采光带以及铝合金通风百叶窗。在工业建筑造型设计过程中，通过对单体窗或者组合窗的造型设计不仅可以为工业建筑整体造型增添活力，而且可以实现建筑节能。该厂房窗户设计过程中，由于墙体采用了彩色压型钢板作为围护结构，因此可以实现大开窗，借助竖向玻璃钢采光来提升建筑采光效果，通过铝合金通风百叶窗来提升建筑的通风效果，并且通过灵活运用窗户这一造型元素进行立面设计，使建筑立面变得更加丰富与活跃，强化了建筑立面的视觉冲击力。

3.5工业建筑天窗的低碳设计

    天窗是工业建筑的重要组成部分，并且发挥着重要作用，强化工业建筑采光与通风效果便是天窗作用的重要体现。利用天窗和屋面采光带照明，可以充分利用自然光提升建筑内部照明效果，相较于人工照明，利用自然光照明不仅更加节能环保，而且更有助于营造舒适、温馨的室内生产环境，既有助于工人的健康，也能带给人们愉悦之感，进而提升生产工作质量的效率。天窗布置方式包括纵向布置与横向布置两种，应结合工业建筑工艺需求合理选择天窗布置方式。在天窗设计过程中，设计师除了要合理布置天窗形式之外，还要重点关注天窗的色彩以及天窗的造型，合理天窗色彩以及天窗造型有助于提升工业建筑的外观质量，是强化工业建筑造型设计效果的重要基础。在该厂房天窗设计过程中，采用矩形横向天窗，这种天窗造型具有简洁、美观、大方的特点，可以使工业建筑立面显得更加干净整洁，使工业建筑造型更具现代气息。

3.6工业建筑雨蓬的低碳设计

    雨蓬是最能体现工业建筑个性的元素，由于工业建筑普遍具有高度和体量大的特点，因此容易给人们造成一定的心理压力。科学合理的雨蓬设计则能缓解这种压力，提升工业建筑的亲和力。在该厂房的大门雨蓬设计过程中，采用门斗的形式设计雨蓬，并将雨蓬依附于建筑主体外侧，使雨蓬与建筑之间遥相呼应。可以实现人们在视觉上由巨大体量向近地空间过渡，不仅体现了建筑造型设计中的人性化理念，而且有助于节约占地空间。

结束语：

    在工业建筑造型设计中秉持低碳理念对于工业建筑行业的可持续发展至关重要。在工业建筑造型设计过程中，设计师应在保障建筑功能、建筑美观性的基础上强调低碳环保材料的应用，注重提升建筑的通风与光照效果，将低碳理念贯穿于工业建筑造型设计的始终，以此来降低工业建筑施工与使用过程中的能耗，助力工业建筑行业的健康可持续发展。

参考文献：

[1]周文辉,钟威龙.岭南地域文脉影响与绿色低碳理念下的警校规划与设计——以广州市某训练基地项目为例[J].广东土木与建筑,2023,30(07):88-90+101.

[2]范志强,苏毅,杨仕恩等.基于低碳理念的河西走廊村庄规划策略探索——以武威市大湾村为例[J].小城镇建设,2023,41(06):46-54.

[3]温薇蓁,罗雯,伍慧玲等.基于低碳理念的乡村景观设计——以尚德村劳动教育实践基地为例[J].现代园艺,2023,46(06):82-84.

[4]蓝茵.基于低碳理念下城市酒店建筑设计策略研究——以上海URBN HOTEL为例[J].智能建筑与智慧城市,2023(03):106-108.

[5]司文文,柴玉萍.低碳设计理念在住宅建筑设计中的应用——以品位居项目为例[J].工程建设与设计,2023(03):9-11.