新型節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)廠房中的應(yīng)用

【摘要】節(jié)能減排及降耗已成為當(dāng)今社會(huì)生活的一個(gè)主旋律，作為在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門(mén)中居第4位的支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)，能否在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)各個(gè)階段采取節(jié)能措施，對(duì)節(jié)能減排及降耗有著非常重要的意義。筆者所參與建設(shè)的東莞某科技有限公司項(xiàng)目，將多種節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到項(xiàng)目建設(shè)中，從而確保項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本最低，降低了單位產(chǎn)品成本，確保企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。現(xiàn)將本項(xiàng)目運(yùn)用的節(jié)能措施介紹如下，希望供各位同仁借鑒。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；新型節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

一、建筑節(jié)能措施

在工程設(shè)計(jì)方面，本項(xiàng)目采用了一系列目前較為成熟的節(jié)能措施，包括以下方面：

1.外墻采用加氣混凝土砌塊墻

根據(jù)有關(guān)的測(cè)算，建筑物各部分對(duì)熱能的散失消耗，外墻部分占24%左右，本項(xiàng)目外墻采用集新型墻體材料和保溫材料于一體的加氣混凝土砌塊。加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、石英砂、石膏加鋁粉發(fā)泡，經(jīng)蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的細(xì)密多孔狀砌塊，按密度不同主要分為B03-B06六種級(jí)別，其抗壓強(qiáng)度平均值分別不小于2.5MPa和3.5Mpa，導(dǎo)熱系數(shù)分別不大于0.13W/mK和0.16W/mK。加氣混凝土砌塊用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)外墻填充墻或用于混合結(jié)構(gòu)外墻而成為自保溫外墻，具有質(zhì)量輕、保溫隔熱性能好、隔聲好、防火優(yōu)良、表面堅(jiān)固、抗沖擊性能好、施工便捷和便于各種外飾面處理等優(yōu)點(diǎn)。

加氣混凝土砌塊與粘土磚及空心砌塊、普通混凝土等幾種常見(jiàn)建筑材料的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，具有以下幾個(gè)方面的技術(shù)性能優(yōu)點(diǎn)：

（1）重量輕，加氣混凝土砌塊的容重一般為400～800kg/m3，普通粘土磚的容重為2500～2800kg/m3，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，加氣混凝土砌塊重量?jī)H為普通粘土磚的1/3～1/5。使用加氣混凝土砌塊不僅節(jié)能，而且可以減輕建筑主體結(jié)構(gòu)的重量，節(jié)約結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價(jià)，可以降低基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的投入，縮短施工工期，減少建筑物的建設(shè)成本；

（2）保溫隔熱性能好，加氣混凝土砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.15W/mK，只有黏土磚的1/5、普通混凝土的1/10，因而有良好的保溫隔熱性能；

（3）吸音隔聲性能好，加氣混凝土砌塊由于具有球狀密閉多孔結(jié)構(gòu)，因而具有一定的吸音和隔聲性能，吸音系數(shù)為0.23～0.3，隔聲量為58dB。完全可以滿足各類(lèi)墻體的隔聲要求。

2.貼膜玻璃及熱反射玻璃

玻璃是門(mén)窗中難以替代的最重要材料，能否做好外墻窗戶的節(jié)能措施直接影響建筑能耗。對(duì)于有空調(diào)車(chē)間，本項(xiàng)目在滿足采光和通風(fēng)要求的前提下，采取了減少窗戶尺寸等措施，采用了節(jié)能鍍膜玻璃，即利用節(jié)能玻璃本身所具有的反射、透射、散射以及聚光特性，對(duì)室內(nèi)光線的均勻分布、避免陽(yáng)光眩光、防止熱輻射將起重大作用。

在南方地區(qū)，建筑外墻及窗戶西曬，會(huì)對(duì)有空調(diào)車(chē)間的能耗產(chǎn)生較大影響，因此為降低能耗，在有西曬的墻面窗戶采用貼膜玻璃。建筑玻璃有機(jī)薄膜是由聚酯薄膜經(jīng)表面金屬化處理后，與另一層聚酯薄膜復(fù)合。將復(fù)合膜貼到玻璃表面后，可有效增強(qiáng)玻璃安全性能，并具有降低太陽(yáng)輻射熱量和阻隔紫外線等陽(yáng)光控制特性能。采用加貼具節(jié)能性能的玻璃有機(jī)薄膜，是目前提高建筑玻璃安全性和改善建筑物節(jié)能效果的較為可行的技術(shù)手段，能較好的進(jìn)行陽(yáng)光控制、節(jié)能、阻擋眩光、阻隔紫外線及玻璃表面保護(hù)，有效的降低了有空調(diào)的車(chē)間的能耗。

3.擠塑聚苯板隔熱屋面

屋面是建筑節(jié)能中又一主要部分，建筑物內(nèi)熱量有很大部分是通過(guò)屋面擴(kuò)散的。為解決屋面的保溫隔熱功能，本項(xiàng)目采用保溫屋面，其主要組成部分包括：屋面板、防水層、濾水層、保溫層、保護(hù)層。屋面板厚度為120mm，屋面板坡度采用結(jié)構(gòu)起坡3%。防水層采用焦油聚氨酯防水涂膜，防水層厚度為2.0mm。保溫層采用擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板，保溫層厚度為20mm。保溫層采用以聚苯乙烯樹(shù)脂為主要原料的擠塑聚苯乙烯泡沫保溫板，具有有抗高壓、防潮、不透氣、不吸水、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)低、輕質(zhì)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)質(zhì)性能，擠塑聚苯板隔熱屋面具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，防水效果好、節(jié)能保溫的特點(diǎn)。

而其他保溫板材料，如發(fā)泡聚氨酯板等無(wú)論是隔熱性能、吸水性能還是抗壓強(qiáng)度等方面特點(diǎn)都無(wú)法達(dá)到擠塑聚苯乙烯泡沫保溫板的效果。

二、裝配車(chē)間中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)——水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)

因本項(xiàng)目中裝配車(chē)間為4層空調(diào)車(chē)間，車(chē)間建筑面積約20000平米。為節(jié)約能耗，本車(chē)間制冷系統(tǒng)采用了水蓄冷中央空調(diào)技術(shù)，水蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)是用水為介質(zhì)，將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力（低電價(jià)）與水的顯熱相結(jié)合來(lái)蓄冷，以低溫冷凍水的形式儲(chǔ)存冷量，并在用電高峰時(shí)段（高電價(jià)）使用儲(chǔ)存的低溫冷凍水來(lái)作為冷源的新型空調(diào)系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)是利用國(guó)家峰谷電價(jià)政策，在谷段（夜晚）電價(jià)較低時(shí)采用冷凍機(jī)凍水進(jìn)行蓄能，在峰段電價(jià)較高時(shí)將儲(chǔ)存的冷量從介質(zhì)中釋放出來(lái)供空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷的新型技術(shù)。采用該技術(shù)，不僅可以為企業(yè)節(jié)省大量中央空調(diào)電費(fèi)，還可以緩解國(guó)家的電網(wǎng)壓力，減少電力投資和浪費(fèi)。實(shí)施水蓄冷的基本條件：以冷凍水為冷源的電制冷空調(diào)系統(tǒng)，低電價(jià)時(shí)有空余的制冷機(jī)組作蓄冷用；有可執(zhí)行的峰谷電價(jià)政策或?qū)π钅軆?yōu)惠的電價(jià)政策；建筑物中或周?chē)锌衫玫南浪鼗蚩山ㄐ钏氐目臻g。本項(xiàng)目將獨(dú)立的消防水池增加外墻保溫及內(nèi)部進(jìn)行改造后使防水池同時(shí)具備消防系統(tǒng)供水要求，在增加少量建設(shè)成本的情況下，使消防水池具備水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)蓄水的功能，且地面蓄能塔外觀與周邊建筑物協(xié)調(diào)。采用蓄冷水系統(tǒng)后，在低谷時(shí)段用電，用一度電的費(fèi)用可使用三度電，節(jié)省電費(fèi)50～70%以上。

采用水蓄冷的效益分析：采用蓄冷系統(tǒng)過(guò)渡季節(jié)不開(kāi)或少開(kāi)主機(jī)，可減少相應(yīng)的電力設(shè)備投資30～50%，停電時(shí)可利用自備電力啟動(dòng)水泵供冷/供熱，提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。節(jié)省率為：60%節(jié)省電費(fèi)為：3131元/天。采用水蓄冷時(shí)運(yùn)行電費(fèi)為：2113元/天，不采用水蓄冷時(shí)運(yùn)行電費(fèi)為：5244元/天，蓄冷水塔容積為：2000立方米，蓄冷水塔功率為：2110千瓦時(shí)（600冷噸），由于夜間已蓄能，白天在突然停電時(shí)，只需很少的電力驅(qū)動(dòng)水泵，即可維持空調(diào)系統(tǒng)供冷。全年節(jié)省電費(fèi)為：3131元/天×365天=114萬(wàn)元，整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)5年時(shí)間，所節(jié)約費(fèi)用即可收回投資。

三、員工宿舍熱水系統(tǒng)—空氣熱泵工程

本項(xiàng)目生活區(qū)員工宿舍共3棟，總建筑面積約31000m2，入住員工約5000人，為解決宿舍熱水供應(yīng)問(wèn)題，綜合考慮建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，在生活區(qū)設(shè)立空氣熱泵供水系統(tǒng)?？諝鉄岜檬抢^燃?xì)鉄崴?、電熱水器和太?yáng)能熱水器的新一代熱水裝置，是可替代鍋爐的供暖水設(shè)備?？諝庠礋岜脽崴鞯墓ぷ髟砼c空調(diào)原理有一定相似，應(yīng)用了逆卡諾原理，通過(guò)吸收空氣中大量的低溫?zé)崮埽?jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮?，傳遞給水箱中，把水加熱起來(lái)?？諝庠礋岜脧目諝庵形諢崃考訜嵯潴w內(nèi)冷水，不需要通過(guò)電加熱元件加熱熱水，是綜合電熱水器和太陽(yáng)能熱水器優(yōu)點(diǎn)的安全節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，因此其能效可達(dá)到電熱水器的4倍，即加熱等量的熱水，耗電量相當(dāng)于電熱水器的四分之一，大大節(jié)約了電力的消耗。只需要少量的電能來(lái)運(yùn)行熱泵，它可以從環(huán)境中傳遞三倍的熱能，再用這些熱能加熱水，最終可以使熱效率達(dá)到300%以上。另外，空氣熱泵可全年全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，用電量?jī)H為電熱水器的五分之一，其節(jié)能高達(dá)60-75%。

本項(xiàng)目在宿舍設(shè)8噸水箱6個(gè)，空氣熱泵兩臺(tái)，在春夏秋三季，由空氣熱泵系統(tǒng)制取熱水完全能滿足員工熱水需求；在冬天除氣溫較低時(shí)（平均溫度低于5度時(shí)）需由天然氣鍋爐輔助外，基本也能滿足熱水需求。考慮到本地區(qū)低溫天氣時(shí)間較短，本空氣熱泵系統(tǒng)完全是一項(xiàng)行之有效的供熱方式。

四、結(jié)語(yǔ)

因本項(xiàng)目很好的運(yùn)用了以上節(jié)能技術(shù)，既響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能降耗的號(hào)召，也為企業(yè)節(jié)省了能耗費(fèi)用，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在今后的工作中，在有類(lèi)似的工程項(xiàng)目建設(shè)，也應(yīng)將相關(guān)的節(jié)能措施加以運(yùn)用，為國(guó)家的節(jié)能減排工作出一份力。