現(xiàn)代工業(yè)廠房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)研究

肖燦

湖南百利工程科技股份有限公司 湖南 岳陽 414000

工業(yè)建筑的節(jié)能就是在確保建筑滿足工藝使用需求的前提下利用先進(jìn)技術(shù)手段，以及經(jīng)濟(jì)合理的途徑，使建筑在建設(shè)以及竣工后的使用過程中盡可能地減少能源的消耗量。降低建設(shè)和使用成本，增加社會(huì)效益。

1 廠房墻體節(jié)能

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房因其建設(shè)施工工期較短、相應(yīng)降低了投資成本，穩(wěn)定性較強(qiáng)，因此在現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)建筑中備受青睞，得到普遍的采用，下面我就以鋼結(jié)構(gòu)廠房為例對廠房的墻體節(jié)能進(jìn)行一些分析。鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中通常會(huì)采用彩色壓型鋼板夾芯板作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，能有效避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，具有很好的保溫隔熱效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。同時(shí)彩色壓型鋼板夾芯板可采用干作業(yè)施工，減少廢棄物對環(huán)境造成的污染，鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收，屬綠色建材，其他配套材料亦可大部分回收，保溫、隔熱、隔音效果較好，可達(dá)到50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，符合當(dāng)前對設(shè)計(jì)全周期環(huán)保、節(jié)能的要求[1]。

2 工業(yè)廠房屋頂節(jié)能

屋面是除門窗之后另一個(gè)保溫隔熱性能比較薄弱的環(huán)節(jié)，約占房屋建筑總能耗的10%。屋頂?shù)墓?jié)能熱工性能好壞將直接影響到整個(gè)房屋熱環(huán)境的好壞。目前，比較常用的屋面節(jié)能技術(shù)有:外保溫屋面、倒置式屋面、通風(fēng)屋面、閣樓屋面等。工業(yè)廠房目前常采用鋼筋混凝土外保溫屋面或是彩色壓型鋼板夾芯板屋面形式。

當(dāng)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土外保溫屋面設(shè)計(jì)，其節(jié)能控制，應(yīng)結(jié)合工程所處的環(huán)境條件。如，某老工業(yè)廠房地處嚴(yán)寒地區(qū)，屋面的節(jié)能改造應(yīng)進(jìn)行保溫層設(shè)置，并預(yù)先鋪設(shè)防潮層來提高外保溫屋面的保溫效果。為節(jié)省室內(nèi)的空間占用度，可在屋架上設(shè)置保溫層，即將礦物纖維保溫層設(shè)置在屋架截面厚度間。對于原屋面防水層的修補(bǔ)，相關(guān)人員應(yīng)在原有屋面上增設(shè)一層憎水性保溫材料，并通過面層處理，將原屋面材料的作用效果發(fā)揮出來，也能夠在一定程度上節(jié)約鋼筋混凝土外保溫屋面的設(shè)計(jì)控制質(zhì)量[2]。

而彩色壓型鋼板夾芯板，作為夾芯板的重要組成部分，節(jié)能控制人員可將其分為上下兩個(gè)成型鋼板。其中用于屋頂面的復(fù)合板材料為：960型巖棉屋面夾芯板。彩色壓型鋼板夾芯板屋面中的夾芯板，能夠?qū)⒉输摪迮c保溫層復(fù)合在一起，以保證安裝作業(yè)的便捷性。而壓型鋼板屋面需要另外鋪設(shè)保溫層和內(nèi)頂板。但該屋面形式作用于實(shí)踐的防水薄弱環(huán)節(jié)均處在板塊之間的接縫。為此，研究人員需與工業(yè)廠房的建設(shè)要求進(jìn)行結(jié)合，以保證屋面形式確定的科學(xué)合理性。

3 廠房門窗節(jié)能分析

廠房的外門窗在具體使用過程中具有通風(fēng)、采光、維護(hù)等多項(xiàng)作用，同時(shí)，其在立面造型的藝術(shù)處理上作用也是不可或缺的，而門窗是建筑中能耗大的部位，其占建筑能耗的比例較大。因此，在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)確保其在具體應(yīng)用過程中，采光、日照、通風(fēng)等各項(xiàng)內(nèi)容都能夠達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，減少建筑物外門窗洞口的面積，同時(shí)提高門窗自身的氣密性，使門窗在實(shí)際應(yīng)用過程中的保溫性能能夠得到進(jìn)一步提高，工業(yè)廠房門窗采用的節(jié)能措施如表1所示。

表1 工業(yè)廠房采用的節(jié)能措施

4 工業(yè)廠房采光通風(fēng)

自然采光是工業(yè)廠房在具體應(yīng)用過程中最古老的一種采光方式，其與建筑的發(fā)展相同步，同時(shí)，也是現(xiàn)代人們對建筑工程不斷研究過程中的智慧結(jié)晶[3]。地球上的自然光都來自太陽，太陽光是一種取之不盡用之不竭的能源，同時(shí)也是人們賴以生存，維持生活和生產(chǎn)不可獲取的能源。

從目前工業(yè)廠房的建設(shè)情況來看，多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)廠房在具體設(shè)計(jì)過程中，常用的自然采光方式主要有工業(yè)廠房頂部采光和工業(yè)廠房側(cè)向采光兩種不同形式。在實(shí)際分析過程中，可以將側(cè)向分為以下幾種形式：①單向采光。該采光方式實(shí)現(xiàn)起來相對比較容易，但是獲取的光照程度的均衡性相對較差。②雙向采光。通過對該采光方式進(jìn)行應(yīng)用，可以確保室內(nèi)光照的充足性，以及光照的均勻性。③低層窗采光。該采光方式在具體應(yīng)用過程中，具有較高的舒適度，但是光照的均勻性相對較差。④高側(cè)窗采光。該方式在具體應(yīng)用過程中，可以使光線射入到廠房的較深的部位，進(jìn)而使太陽照度的均勻性得到進(jìn)一步提高。工業(yè)廠房頂部采光光線近似垂直照射到工業(yè)廠房頂部，從而使廠房可以獲取到均勻的自然光線，但是，需要相關(guān)人員注意的是，直射陽光中會(huì)存在眩光，以及輻射熱過大等各種不利因素，因此，在具體采光過程中，針對產(chǎn)生的大量輻射熱，需要通過通風(fēng)的方式處理。現(xiàn)階段，在廠房中常用的采光設(shè)施有采光窗、采光帶、采光通風(fēng)器等。在現(xiàn)代工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過程中，通過合理的方式對不同的采光方式進(jìn)行應(yīng)用，可以使廠房在應(yīng)用過程中的采光質(zhì)量和效率都能夠得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而減少人工照明方面的能源消耗量[3]。

現(xiàn)代工業(yè)廠房在具體建設(shè)設(shè)計(jì)過程中，要想實(shí)現(xiàn)天然采光，可以采取大跨度或是大進(jìn)深的廠房采光設(shè)計(jì)，在采取該設(shè)計(jì)方式時(shí)，通常通過頂部天窗或屋面采光帶進(jìn)行采光。近幾年，現(xiàn)代工業(yè)廠房中出現(xiàn)了一些新型的自然采光技術(shù)，比較常見的技術(shù)類型有光導(dǎo)采光系統(tǒng)、新型玻璃系統(tǒng)等不同類型，其中光導(dǎo)采光系統(tǒng)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用最為廣泛，該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，具有保溫消耗、易處理防水等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，為了確保現(xiàn)代工業(yè)廠房具有良好的通風(fēng)性，在門窗設(shè)計(jì)要重點(diǎn)考慮門窗的位置，門窗的設(shè)置盡量前后呼應(yīng)，在打開窗時(shí)可以使形成“過堂風(fēng)”，確保工業(yè)廠房通風(fēng)順暢。

5 結(jié)束語

能源問題已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，工業(yè)廠房建設(shè)和后期應(yīng)用過程中會(huì)消耗大量的能源，因此，加強(qiáng)對工業(yè)廠房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)勢在必行，同時(shí)該項(xiàng)內(nèi)容也是國家可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要構(gòu)成部分。工業(yè)廠房建筑師應(yīng)當(dāng)從多個(gè)方面入手，在設(shè)計(jì)過程中，要堅(jiān)持節(jié)能減排，打造一個(gè)綠色節(jié)能的工業(yè)廠房，最大程度減少能源消耗，以及對環(huán)境造成的污染。事實(shí)證明，只有這樣，才能將最具節(jié)能效用的工業(yè)廠房作用于生產(chǎn)建設(shè)，進(jìn)而推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。