工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)探索

劉柯

摘要：由于建筑能耗占社會(huì)資源總能耗將近30%左右，建筑節(jié)能問題一直備受關(guān)注，雖然我國目前建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)居住和公共建筑提出了明確要求，但隨著國家節(jié)能總體目標(biāo)的規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，工業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)也越來越受到重視和認(rèn)可，我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)中應(yīng)該大力提倡，勇于實(shí)踐、探索和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

1 工業(yè)建筑的現(xiàn)狀分析

節(jié)能設(shè)計(jì)工作開展與區(qū)域環(huán)境、氣候特點(diǎn)有著非常緊密聯(lián)系，不同區(qū)域工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)不同。在氣候較為炎熱或者氣候較為寒冷的區(qū)域，建筑設(shè)計(jì)人員可以將工業(yè)建筑看做是一個(gè)封閉性較強(qiáng)的系統(tǒng)，通過覆土和綠化覆蓋等眾多方式強(qiáng)化工業(yè)建筑的保溫隔熱特性。在氣候環(huán)境不是非常惡劣區(qū)域，建筑設(shè)計(jì)人員可以將工業(yè)建筑看做是一個(gè)比較開放的系統(tǒng)，加強(qiáng)自然環(huán)境中可再生能源的利用效率，降低不可再生能源的消耗，例如加強(qiáng)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿膽?yīng)用。從中也可以了解到工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作開展不能過于盲目，而且需要結(jié)合工業(yè)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的實(shí)際情況，找尋節(jié)能設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，這樣才能保證節(jié)能設(shè)計(jì)的有效性、科學(xué)性，保證節(jié)能設(shè)計(jì)可以取得良好的節(jié)能成效。我國自然種類豐富、儲(chǔ)存量較大，但是因?yàn)槲覈丝跀?shù)量較多，所以人均占有量很小。現(xiàn)階段，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，建筑工程數(shù)量在短時(shí)間急劇增加，這種情況雖然呈現(xiàn)出了我國建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展所取得的成就，但是建筑工程運(yùn)行對(duì)能源的需求程度也在不斷擴(kuò)大，對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們正常生活都造成了一定負(fù)面影響。工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)逐漸發(fā)展過程中，也會(huì)逐步的降低工業(yè)建筑運(yùn)行的能源消耗，這對(duì)于我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展以及我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略落實(shí)都有著積極影響。

2 工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1 清潔能源的應(yīng)用

太陽能是豐富的、可再生的清潔能源，加強(qiáng)太陽能資源的開放和應(yīng)用可以降低不可再生能源消耗，是推動(dòng)我國節(jié)能減排工作開展的重要舉措。我國對(duì)太陽能應(yīng)用研發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，而且經(jīng)過眾多科研工作人員長(zhǎng)時(shí)間的努力也取得了非常可觀的研究成就，太陽能利用技術(shù)日益成熟。將太陽能應(yīng)用與工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中是一種比較理想的節(jié)能措施，應(yīng)用太陽能資源取替不能再生能源的消耗，使得工業(yè)建筑運(yùn)行具備“綠色”特征。風(fēng)能也是自然界中豐富的資源，可以應(yīng)用風(fēng)能進(jìn)行電力能源的生產(chǎn)，還可以應(yīng)用風(fēng)能滿足工業(yè)建筑內(nèi)部的換氣通風(fēng)要求。想要利用風(fēng)能強(qiáng)化工業(yè)建筑內(nèi)部的換氣通風(fēng)性能，設(shè)計(jì)人員需要從建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)置入手，水平通風(fēng)應(yīng)用通俗易懂的語言講述就是“穿堂風(fēng)”，工業(yè)建筑的迎風(fēng)面與背風(fēng)面會(huì)存在一定的空氣壓力，在空氣壓力作用的影響下建筑內(nèi)部空氣會(huì)快速流動(dòng)，從而有效降低建筑表面的溫度，加強(qiáng)工業(yè)建筑內(nèi)部空氣的流動(dòng)性，對(duì)建筑內(nèi)部的微氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2 墻體材料的選擇

空調(diào)車間墻體的做法主要有：加厚的實(shí)心砌體磚墻、外貼保溫材料內(nèi)砌實(shí)體磚墻的復(fù)合墻體、雙面復(fù)合板中間填充保溫材料的復(fù)合墻體，還有空心砌塊墻體等。經(jīng)過比較并根據(jù)中國建筑科學(xué)研究院物理所提供的有關(guān)資料和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，決定選用陶?；炷量招拇u砌塊墻體。這種材料是以陶粒為粗骨料，以陶砂做細(xì)骨料，以水泥為膠凝材料，經(jīng)攪拌并用模具定型而成。它具有塊體容重輕，保溫性能好，碳化系數(shù)高即抗壓強(qiáng)度大，軟化系數(shù)大即耐水性能好，吸水率小，抗凍性能好，運(yùn)輸損耗小，砂漿用量省，砌筑效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，而且其尺寸規(guī)格種類較多，可根據(jù)工程需要任意組合砌筑尺寸，滿足各種墻體厚度需要，是較為理想的自承重砌塊墻體和非承重框架填充砌塊墻體的可選材料。這種砌塊因其尺寸大、砌筑快，能提高施工效率、縮短工期保證進(jìn)度，最主要的是陶粒內(nèi)部呈細(xì)密蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)，使其具有良好的隔熱性能，是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理想的墻體材料之一。根據(jù)其導(dǎo)熱系數(shù)λ值，按照暖通專業(yè)提出的外墻傳熱系數(shù)K值不宜大于0.8W/m2·K的要求，經(jīng)熱工計(jì)算確定，外墻厚度選用250mm，內(nèi)墻厚度選用200mm，熱阻R值分別相當(dāng)于630mm和430mm厚的普通實(shí)心磚墻，避免了北方地區(qū)建筑墻體過厚的弊端。

2.3 節(jié)能型屋面設(shè)計(jì)

由于該建筑中間部分是單層大跨度精加工車間，屋面結(jié)構(gòu)為螺旋球體及鏈桿式網(wǎng)架形式，這就要求在選用屋面板材時(shí)應(yīng)考慮輕質(zhì)、保溫、防水性能好的材料。經(jīng)過與結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員共同研究并實(shí)地考察，我們決定采用金屬保溫夾芯板。這種金屬夾芯板是由0.6mm厚的彩色金屬板做內(nèi)外表層，中間用自熄型聚苯乙烯泡沫塑料做芯材，通過自動(dòng)化連續(xù)成型機(jī)，將彩色金屬板壓型后，用高強(qiáng)度粘合劑把表層金屬板與聚苯乙烯泡沫塑料板加壓加熱固化制成，此種板材具有保溫、質(zhì)輕、防水等性能，是大跨度工業(yè)廠房輕質(zhì)屋面的理想材料。非常適合用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系的屋面。作為芯材的聚苯乙烯容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱阻大，保證了保溫隔熱效果。此屋面板傳熱系數(shù)K值在0.5W/m2·K以內(nèi)，達(dá)到了民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。由于精加工車間對(duì)采光要求較高，而有限的側(cè)墻采光窗不能滿足工藝生產(chǎn)對(duì)照度的要求，因此我們?cè)O(shè)置了屋面采光天窗來解決照度不足的問題。設(shè)置的原則是：①為避免天窗帶來的熱能損失，天窗的數(shù)量不宜過多，又為保證照度均勻，我們采用了均勻分布的點(diǎn)式天窗。天窗的位置主要布置在結(jié)構(gòu)網(wǎng)架鏈桿局部抽空的地方，免去了桿件的遮擋；②為保證屋面整體的保溫效果，我們選用了不開啟的固定式雙層采光天窗；③為避免強(qiáng)烈的陽光直射到室內(nèi)工作面上，使人產(chǎn)生眩光，我們決定采光罩的材料選用玻璃鋼；④由于這部分屋面為雙坡屋面，板與板之間采用平板搭接的方式（即上板壓下板搭接法），為滿足屋面整體排水通暢的要求，我們采用了平天窗形式。平天窗具有采光效率高、光線均勻性好、布置靈活、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)論

工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作開展是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，涉及到的環(huán)節(jié)眾多。要針對(duì)我國工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能問題，找尋有效措施進(jìn)行改善，注重新型能源的開發(fā)，將綠化應(yīng)用到工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中去，并且研發(fā)新型的節(jié)能材料，從而使得我國工業(yè)建筑節(jié)能水平不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1]張麗梅.簡(jiǎn)述工業(yè)建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)[J].石油石化節(jié)能，2016，06：50-52+6.

[2]于金華.探析綠色節(jié)能理念在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].建筑知識(shí)，2016，05：43.