厂房建筑节能探讨

沈非

中图分类号：TU2 文献标识码： A 文章编号：

摘要：随着能源的紧缺和可持续发展的日益深入人心，节能减排已经成为一项浩大的工程。厂房是能源使用的重要部分。本文就厂房建筑节能从采用新型隔热材料与结构设计、合理设计厂房的朝向与门窗布局、节能墙体材料、加强空调节能措施及其他可再生能源等措施，有效节能减排，具有较强的意义和价值，供参考借鉴。

关键词：厂房建筑；节能；设计

Abstract: with the energy shortage and sustainable development of increasingly pervasive, energy conservation and emission reduction has become a huge task. Workshop is an important part of the energy use. This paper from the factory building energy saving new heat insulation materials and structure design, reasonable design of the building towards the door or window layout, energy-saving wall materials, energy saving measures to strengthen the air conditioning and other renewable energy and other measures, effective energy saving and emission reduction, and has strong meaning and value, for reference for reference.

Key words: building construction; Energy saving; design

传统的厂房对于建筑材料的隔热性考虑不足，每年高温时间内对于厂房内的降温以前是用传统的工业风扇、中央空调，近年使用环保空调等均需要消耗大量的电力能源。或者更简单的方式地面与房顶浇水，消耗大量电力与淡水资源。对于因地制宜的自然能源利用基本没有考虑，如珠三角地区每年丰富的太阳能、雨水、以及自然风能等，在厂房建筑的设计上没有能很好的加以利用，没有达到节能减排的目的。同时随着工业的扩张，国家电力供应缺口在增大，对于工业厂房的节能措施，以减少电力等能源消耗具有重大的意义。对于单层工业厂房要实现综合节能的目标，可从以下几个方面着手改善。

1屋顶采用新型隔热材料与结构设计

在每年的5月到9月间我国属于高温期，太阳光照射对于厂房温度上升影响巨大，尤其是大空间的单层厂房，如不采取有效的降温措施一到夏秋季节车间内白天温度能超过室外，如巨大的蒸笼。对于单层厂房内外可采取的隔热措施有：

⑴改变房顶采取单层屋面板的结构，采用隔热彩瓦，对于材料外表面的选择应选浅颜色和光滑程度比较好的，对太阳辐射热的反射作用比较强，也可以降低其内表面的湿度和传入厂房内的热量。

⑵在厂房内设置通风间层，一方面利用通风间层的外层遮挡阳光，使屋顶变成两次传热，另一方面利用风压和热压的作用，尤其是自然通风，带走进入夹层中的热量，从而减少室外热作用对厂房内的影响。通风间层空间厚度视厂房的跨度和施工难易程度与屋顶维护需要而定，一般为0.2～0.5m之间，在厂房东边通风间层处设置自然风入口，在西边设置抽风口，安装排气扇抽出通风层内的热气。

⑶屋顶隔热彩瓦与设置通风间层的方式同时运用。此方法虽在厂房建设初期投入的资金增加，但因带来的隔热效果平均全年能降低车间温度3度以上，与大空间厂房内用空调降同等温度或用大功率工业风扇加强车间空气对流降温，需要的电力与设备投入相比较，前者成本更有优势，同时又减少了电力能源的消耗。

2合理的设计厂房的朝向与门窗布局

自然通风是依靠室内外空气温度差(密度差)所造成的热压或者室外风力作用在建筑物上所形成的风压，使房间的空气和室外的空气进行交换的一种通风方式。厂房的布局设计纵轴以东西方向为适宜，避免太阳光线直接照射到车间内。

厂房在窗户的设置上，开设高度为2m左右的窗洞，因为车间内的设备在使用时会发热及一些产品属于热加工，导致车间内空气的密度低于车间外，而温度会高于车间外，因为上下窗口有高度差，所以进风窗孔和排风窗孔会存在热压，在热压作用下就会使污浊的热空气从上部排出，室外新风从下窗口进入。达到通风降温的目的。另外具有一定速度的自然通风作用在厂房迎风面时，气流受阻，流速减小，静压增大，使建筑内外形成一定压差，称为风压。迎风面风压为正，背风面和侧面风压为负，就会使室内外空气得到交换。充分而合理地利用自然通风。

在厂房建设应该注意下面一些问题：①厂房纵轴应尽量布置成东西方向，热加工车间尽量采用单跨厂房。②厂房主要进风面应尽量朝南。③布置进风窗孔时，虽然一侧外墙能满足进风面积要求，另一侧外也应布置适当数量的进风窗孔。④为提高降温效果，应尽量降低进风离地的高度，取0.9m左右为宜。进风窗宜采用立式中轴窗和对开窗。⑤如果迎风面和背风面外墙开孔面积占总面积的1/4以上，而且车间内部阻挡较少，室外气流能横贯整个车间形成穿堂风。除非有车间粉尘要收集外，可以考虑以穿堂风为主的自然通风方式。⑥热加工车间常采用上部天窗代替侧窗进行排风。为防止迎风面排风窗孔发生倒灌现象，一般采取旋转自动抽风装置，无论风向怎样，在风力左右下该装置均顺时针自转，同时将车间内空气抽出，该装置在本地区单层框架厂房已得到广泛使用。

厂房车间房顶设置透光天窗，面积比例一般为车间面积的5%左右，材料可选用中空的双层有机玻璃，以分布在屋顶北坡为主，避开阳光的垂直照射，同时在室内天窗设置自动伸缩浅色布帘，有太阳时间遮挡，阴雨天则打开。既满足车间光线需要，也减少温室效应。在珠三角地区有相当部分单层大跨度厂房，没有考虑车间的采光，导致白天还需要开照明灯才能工作，浪费大量电力。

3选择节能墙体材料

在建筑墙体材料上主要包括砖、板、块三人类，如加气混凝土砌块、粉煤灰砌块、蒸气砂砖、孰土空心砖、玻璃纤维增强水泥轻质墙板、金属而聚苯乙烯火芯板等。单层框架厂房对于墙面的要求不在于承重，主要考虑隔热与建造成本为主。外墙无论是刷墙批灰还是贴瓷砖，在墙面颜色上以白色或浅色为主并有足够的光滑度，以利于太阳热的反射。

4空调节能措施

4.1从实际出发，满足生产稳定，灵活制定和控制空调参数指标

车间空调参数的设定与能源消耗是密切联系在一起的。据统计，夏季厂车间温度每降低1℃，就需多耗冷量约10%，冬季厂车间温度每提高1℃，也将消耗很大的热能。这就需要根据近统计分析，重新修正温度指标，全车间温度统一控制在一定度数之间，温度稳定了，湿度就更容易控制，这样不仅机器正常稳定，也使能耗大为降低。厂温、湿度标准主要取决于工艺要求，所以适当放宽空调温、湿度指标就意味着降低能耗。空调工根据生产状况自主调节范围，结合空调实际调节能力，做到尽量不用或少用蒸汽和冷冻水，这对降低空调运行能耗起着十分重要的作用。

4.2根据季节不同，合理利用车间回风、滤尘回风和新风；合理控制水温；达到车间温、湿度稳定

根据不同季节的气候特点、钢结构厂房保温性能特点、车间温、湿度要求，合理使用车间回风、滤尘回风和室外新风。在冬季和夏季时尽量多利用车间回风，在过渡季节，尽量多利用室外新风的自然调节能力，做到尽量停用喷淋泵或少用喷淋泵，尽可能采用循环水处理空气等，这样将大幅度的降低空调能耗，而在合理使用回风的过程中，由于较好的控制了送风机的机器露点，使车间温、湿度更加稳定，减少温、湿度波动，有利于提高产品质量。

合理控制新回风比例、水温，达到了空调温湿度稳定，同时利用厂房结构保温性能好特点以及合理利用回风，取消车间内所有保温排管，冬季大量节约车间蒸汽费用。利用二次回风保证车间温、湿度稳定，减少空调冷冻水及蒸汽的用量。

5厂房结构设计充分利用其他可再生能源

5.1光伏技术在现代厂房的应用

单层厂房不利的一面是占用土地面积较多，同时厂房屋顶面积也较大，可充分利用转化为空间优势。广东地区每年光照充足，随着光伏技术的发展，随着利用太阳能转化为电能的技术成熟与成本下降，在未来的厂房屋顶，直接安装太阳能光伏面板，既作为屋顶结构的组成部分，同时将太阳能转化为电能，为厂内提供动力、照明用电。这一符合绿色低碳构想将得到普遍应用。厂房坡屋顶坡度一般在30°左右，在屋顶南坡安装光伏面板角度非常合适。白天产生的用不完电可用蓄电池储存晚上使用或阴雨天使用。

5.2充分收集屋顶雨水循环利用

作为工厂在淡水的使用上非常巨大，包括生产过程冷却用水、厕所冲洗、工厂地面冲洗、厂区绿化用水，消防用水等，因夏季天气炎热，也可将水用于厂房与宿舍房顶降温、水冷环保空调等。在珠三角地区的年平均降水量为2000mm左右，单层厂房屋顶面积一般比较大，如个中型五金模具厂，厂房面积一般能达10000m2，如能收集屋顶雨水全年总量可达20000m3。平均每天能提供超过50m3的用水量，按目前水价全年可节约超过5万元的水费。要收集雨水不难实现，在厂房屋顶设置回水槽，将下水管道连通到储水池。储水池设置在地下，也利于保持水的低温。

5.3利用收集的雨水水给厂房车间降温

厂房屋顶也可利用收集的雨水实现厂房降温，如在屋顶上安装自动喷水旋转装置，天热时实行洒水，利用水蒸发带走大量热量的原理降温。另外也可在厂房内部上部空间设置曲线水管，将储水池的相对于车间温度低的水进行循环，为车间降温。

结束语

以上无论是改进单层厂房的结构设计，采用新型的隔热材料，还是利用自然的太阳能、风能与雨水均能达到节能减排的目标，如能组合运用，可大量减少对现在能源的依赖，减少空调、电扇、动力通风设备的使用，创造可观的经济效益，尤其是在目前能源日趋紧张、价格不断上涨的环境中，这也符合国家对于工业节能减排的政策要求，也利于工业的可持续发展。

【参考文献】

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