核電廠BOP建筑的節(jié)能設(shè)計研究

趙書嫻 馬增翠

(中國核電工程有限公司，北京 100840)

核電廠BOP建筑的節(jié)能設(shè)計研究

趙書嫻 馬增翠

(中國核電工程有限公司，北京 100840)

從建筑規(guī)劃設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)、細部構(gòu)造等方面，分析了核電廠BOP建筑節(jié)能的設(shè)計要點，并探討了公共建筑、工業(yè)建筑及通過式建筑三種BOP建筑的節(jié)能設(shè)計方法，旨在提高能源的利用率。

BOP建筑，節(jié)能設(shè)計，圍護結(jié)構(gòu)，建筑規(guī)劃

0 引言

核電廠BOP建筑是保證核電廠正常安全運行必不可少的組成部分，其總數(shù)量在80個～120個不等，在核電廠建筑節(jié)能中占有較高比例。BOP建筑節(jié)能同普通民用建筑節(jié)能一樣，在其設(shè)計、施工和運行過程中，執(zhí)行相關(guān)節(jié)能設(shè)計與施工標(biāo)準(zhǔn)，運用低能耗的工藝技術(shù)、建材、設(shè)備管道等。

1 BOP建筑節(jié)能的設(shè)計要點

1.1 建筑規(guī)劃與設(shè)計

BOP建筑一般選址于較為平坦的場地上且大多位于海邊，引入自然通風(fēng)對沿海地區(qū)BOP建筑的節(jié)能非常重要。日照及朝向的選擇遵循被動節(jié)能措施優(yōu)先的原則。然而因受多方面因素制約，設(shè)計中往往只能在滿足工藝使用要求的基礎(chǔ)上，盡可能找到一個平衡點，選擇出適合該地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向。同時，建筑體形盡量規(guī)則緊湊，避免過多的凹凸變化。合理確定能源設(shè)備機房的位置，縮短廠區(qū)內(nèi)能源供應(yīng)輸送距離。

1.2 建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱

建筑的外墻、屋面、門窗、樓地面等均為建筑圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通過改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，做好冬季保溫和夏季隔熱，提高建筑內(nèi)環(huán)境的舒適程度，減少建筑冷、熱消耗。

1.3 節(jié)能細部設(shè)計

與建筑節(jié)能直接相關(guān)的外圍護結(jié)構(gòu)主要為下列四部分：外墻、門窗、屋頂、地面。

1.3.1 外墻節(jié)能構(gòu)造

就墻體節(jié)能而言，BOP建筑外墻材料大多采用保溫性能較好的蒸壓加氣混凝土砌塊墻體，但因受輻射防護要求、工藝管道設(shè)備支撐要求、抗爆泄爆等條件制約，也會有大面積的鋼筋混凝土墻體、混凝土實心磚墻體、夾芯板墻體、壓型鋼板墻等等，其保溫隔熱效果較差，需附加保溫、隔熱材料，如巖棉板、玻化微珠保溫砂漿等燃燒性能等級為A級的材料。因核電廠大多位于沿海地帶，且臺風(fēng)較為多發(fā)，外墻外保溫與墻體之間連接處應(yīng)充分牢固，并應(yīng)重點考慮保溫層外的飾面材料與墻體的可靠連接；其保溫材料應(yīng)有較好的防潮憎水效果。

1.3.2 屋頂節(jié)能構(gòu)造

屋頂?shù)谋亍⒏魺嵩诮ㄖ?jié)能中也是不容忽視的一環(huán)。BOP建筑屋面有混凝土屋面、壓型鋼板復(fù)合屋面、夾芯板屋面等等，常用擠塑聚苯板作為其保溫材料，倒置式屋面做法。目前我國夏熱冬暖地區(qū)核電廠較多，其屋面做法較多采用架空屋面，對太陽輻射熱量的阻擋能力比較顯著，且在通風(fēng)間層中,不斷流動的氣流也能帶走大量的太陽輻射熱，很大程度地加強了屋面的隔熱效果。

1.3.3 門窗節(jié)能構(gòu)造

門窗在建筑設(shè)計中，擔(dān)當(dāng)美化立面、自然采光、通風(fēng)、空間圍護等的作用，然其在節(jié)能設(shè)計中卻是最容易造成能量損失的部位。尤其是夏熱冬暖地區(qū)的BOP建筑，門窗節(jié)能對建筑節(jié)能的影響很大。從門窗材料來看，主要采用鋁合金斷熱型材等。雙層中空玻璃、鍍貼膜玻璃、高強度Low-E玻璃等也都廣泛應(yīng)用于目前核電廠BOP建筑設(shè)計中，這些玻璃都有很好的節(jié)能效果。沿海核電廠BOP建筑門窗還需考慮防鹽霧問題，應(yīng)有較高的耐候和抗鹽霧侵蝕性能要求。其氣密性、水密性、保溫性能、抗風(fēng)壓等級及五金件等都要求較高。

1.3.4 樓地面和地下室外墻節(jié)能構(gòu)造

地面節(jié)能主要包括三部分：1)無地下室的建筑地面或是有地下室的底層地面；2)與架空空間的底部樓板；3)地下室、半地下室地下部分的外墻。樓、地面保溫隔熱技術(shù)一般為在樓板下方粘貼擠塑聚苯板或是其他高效保溫材料。根據(jù)建筑所處的區(qū)域，地下室外墻保溫既要滿足節(jié)能設(shè)計要求的熱阻限值，同時也是對地下室防水層的一個保護，目前BOP建筑中較為常用的也是擠塑聚苯板。

1.4 特殊部位的節(jié)能構(gòu)造

1)一些特殊部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計。女兒墻，勒腳，室外空調(diào)隔板，外窗上下口、側(cè)口，變形縫及陽臺等特殊部位的節(jié)能設(shè)計也不容忽視，必須保證建筑節(jié)能設(shè)計的連貫性與閉合性。

2)外遮陽節(jié)能構(gòu)造設(shè)計。建筑外遮陽設(shè)計有多種方式，水平、豎向、綜合遮陽等等。在控制日照、調(diào)節(jié)采光的同時，要注意兼顧通風(fēng)，使其對建筑節(jié)能起到有效地積極作用。同時遮陽設(shè)計也可豐富外立面設(shè)計。

2 不同類型BOP建筑的節(jié)能設(shè)計

BOP建筑中有公共建筑、廠房、倉庫、車庫、特殊性質(zhì)的工業(yè)建筑及通過式建筑等多種類型。其中節(jié)能設(shè)計較為重點且復(fù)雜的即為公共建筑、工業(yè)建筑及通過式建筑三種。

2.1 公共建筑

核電廠BOP建筑中的公共建筑與民用建筑的設(shè)計理念、設(shè)計方法、設(shè)計內(nèi)容基本相同，都按國家或地方相應(yīng)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2.2 工業(yè)建筑

核電廠BOP建筑中的工業(yè)建筑節(jié)能目前階段只是構(gòu)造措施，從規(guī)范層面對其還沒有節(jié)能目標(biāo)值要求。在滿足工藝對室內(nèi)環(huán)境的溫濕度要求的基礎(chǔ)上，滿足建筑物外圍護結(jié)構(gòu)不結(jié)露等要求，目前的構(gòu)造措施對于建筑的節(jié)能及室內(nèi)環(huán)境的控制都是切實有效可行的。

2.3 通過式建筑

BOP建筑中的通過性建筑主要包含控制區(qū)大門、保護區(qū)大門等車輛及人員出入口。因其工藝流程的特殊性，該類型建筑的節(jié)能設(shè)計較為關(guān)鍵，尤其是位于寒冷地區(qū)核電廠內(nèi)的通過式建筑宜加設(shè)門斗或采取其他減少冷風(fēng)滲透的設(shè)施(如加設(shè)空氣幕等)，起到隔絕室外冷空氣的作用，又滿足大量人流通過的要求。

3 結(jié)語

建筑節(jié)能較為復(fù)雜，本文僅從一個建筑師的角度結(jié)合工程實踐及探索心得淺談以上節(jié)能設(shè)計要點。

無論核電廠BOP建筑還是其他類型的建筑，目前的建筑節(jié)能都只涵蓋建筑與建筑熱工、供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)部分。相信隨著技術(shù)的發(fā)展，管理的推進，可再生的能源利用等其他各領(lǐng)域都將被納入其中，達到建筑節(jié)能各領(lǐng)域的全覆蓋。甚至以后可能還會涵蓋規(guī)劃設(shè)計、城市設(shè)計等更大范圍的節(jié)能設(shè)計，結(jié)合智能化的系統(tǒng)，建筑節(jié)能也將從一個個單一的系統(tǒng)變?yōu)橐粋€多元化的跨多專業(yè)多學(xué)科的系統(tǒng)性設(shè)計，向更廣義、更綠色化建筑發(fā)展。

[1] GB 50189—2015，公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JGJ 75—2012，夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 張萬強.不同構(gòu)造屋面的隔熱性能比較[J].住宅科技，1984(7)：17-19.

[4] 廖順生.建筑節(jié)能設(shè)計若干問題之探索[J].四川建材，2007(3)：10.

[5] 楊善勤，郎四維，涂逢祥.建筑節(jié)能[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[6] 郜玉國.對建筑節(jié)能設(shè)計的探討[J].中外企業(yè)家，2013(19)：245-246.

Research on energy saving design of BOP building in nuclear power plant

Zhao Shuxian Ma Zengcui

(ChinaNuclearPowerEngineeringLimitedCompany,Beijing100840,China)

From the construction planning and design, envelop enclosure, detail structure and other aspects, this paper analyzed the design key points of BOP building energy in nuclear power plant, and discussed the energy saving design method of public buildings, industrial buildings and through building three BOP buildings, aimed to improve the energy utilization rate.

BOP building, energy saving design, envelop enclosure, building planning

1009-6825(2017)02-0198-02

2016-11-08

趙書嫻(1990- )，女，助理工程師； 馬增翠(1985- )，女，工程師

TU201.5

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