建筑設計論文火電廠建筑節(jié)能設計

所屬分類：建筑論文閱讀次時間：2017-07-30 15:01

本文摘要：隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，這篇建筑設計論文建議火電項目的規(guī)模和投資也在快速增長，相應建設和運行能源的增加也更加驚人。為降低火電廠總體能耗，火電廠建筑節(jié)能必將成為節(jié)能設計的新常態(tài)。我們必須適應國家、社會、企業(yè)的有關節(jié)能政策和技術方面的要求，

　　隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，這篇建筑設計論文建議火電項目的規(guī)模和投資也在快速增長，相應建設和運行能源的增加也更加驚人。為降低火電廠總體能耗，火電廠建筑節(jié)能必將成為節(jié)能設計的“新常態(tài)”。我們必須適應國家、社會、企業(yè)的有關節(jié)能政策和技術方面的要求，提高節(jié)能技術水準，創(chuàng)造出更多適用、經(jīng)濟、美觀并節(jié)能的火電廠建筑，推進火電廠建筑節(jié)能技術的發(fā)展。《建筑設計管理》創(chuàng)刊于1985年，是由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部主管，中國建筑東北設計研究院有限公司與中國勘察設計協(xié)會主辦的全國建筑設計協(xié)會會刊，國內外公開發(fā)行的建筑科學類綜合性期刊。

　　摘要:通過對全國各個火電廠建筑節(jié)能現(xiàn)狀的調研和整理歸納，并對火電廠建筑的不同特點進行分類研究，提出新常態(tài)下火電廠建筑節(jié)能的原則，為今后的火電廠建筑節(jié)能設計提供借鑒和參考。

　　關鍵詞:新常態(tài);火電廠建筑節(jié)能;設計原則

　　當前，我國建筑節(jié)能事業(yè)發(fā)展如火如荼，經(jīng)過近30年的發(fā)展，已基本實現(xiàn)了對民用建筑領域的全覆蓋，民用建筑節(jié)能取得了明顯的社會和經(jīng)濟效益。但是在工業(yè)領域，工業(yè)建筑節(jié)能遠遠落后于工業(yè)本身的飛速發(fā)展。調查表明，盡管我國每年完成的建筑工程投資額中，工業(yè)建筑與民用建筑之比為53∶47，工業(yè)建筑占了半數(shù)以上，但工業(yè)建筑能耗占建筑總能耗的40%以上。由于建筑節(jié)能存在著“重民用、輕工業(yè)”的觀念，工業(yè)建筑節(jié)能中又存在“重工藝、輕建筑”的觀念，再加上工業(yè)建筑的多樣性，所以到目前為止，尚無一項完整的工業(yè)建筑節(jié)能設計國家標準。現(xiàn)階段工業(yè)建筑的節(jié)能設計可以說是無法可依、可有可無，造成了巨大的能源浪費，成為建筑領域節(jié)能的一道“軟肋”。隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展對電力的需求增加趨勢漸緩，而且水電、核電、風電等新能源的發(fā)電比重逐年上升，火力發(fā)電雖然作為我國能源企業(yè)主力軍的地位短期內無法動搖，但其發(fā)電利用小時數(shù)降低、上網(wǎng)電價調低等經(jīng)濟性評價指標下降已是不爭的事實。未來火電向清潔、環(huán)保、節(jié)能發(fā)電方向發(fā)展將是大勢所趨。火力發(fā)電廠作為工業(yè)領域的重要分支之一，擁有大量的生產(chǎn)及輔助、附屬建筑物，其建筑能耗總量的控制也是影響未來火電廠經(jīng)濟性指標的重要組成部分。在目前電力行業(yè)發(fā)展進入新常態(tài)的階段下，火電廠建筑節(jié)能的推廣也必將成為一種“新常態(tài)”。

　　1火電廠建筑節(jié)能

　　1.1火電廠建筑氣候分區(qū)的劃分

　　火電廠建筑與節(jié)能設計應因地制宜，與地區(qū)氣候相適應。為合理地制訂火電廠的節(jié)能技術原則，將火電廠按照《中國建筑氣候區(qū)劃圖》劃分為嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)來進行研究和分析(溫和地區(qū)的電廠根據(jù)當?shù)貧庀髼l件參考其它氣候分區(qū))，如圖1所示。

　　1.2火電廠建筑物分類

　　1.2.1火電廠建筑物組成火電廠建筑物按使用性質可分為工業(yè)類建筑和民用類建筑。屬于工業(yè)類建筑的包括主廠房建筑、電氣建筑、運煤與除灰建筑、化學建筑、脫硫建筑及其它生產(chǎn)性輔助、附屬建筑;屬于民用類建筑的包括辦公樓、食堂、浴室、宿舍招待所及消防站等附屬建筑。

　　1.2.2火電廠建筑物分類針對全國建筑氣候分區(qū)，火力發(fā)電廠建筑物根據(jù)其使用功能、室內環(huán)境要求以及采暖空調能耗等多方面因素，主要分為5類:A類、B類、C類、D類、E類建筑。其分類見表

　　2.1.3火電廠建筑節(jié)能設計原則

　　1.3.1建筑布局朝向:建筑總平面的布置和設計，宜利用冬季日照并避開冬季主導風向，利用夏季自然通風。建筑的主朝向宜選擇本地區(qū)最佳朝向或接近最佳朝向。廠前區(qū)建筑的主要朝向應盡量選擇本地區(qū)最佳朝向。外部環(huán)境:在總平面設計中，應對建筑所處的具體環(huán)境加以充分利用和改善，平衡環(huán)境溫度、濕度，提高建筑室內外環(huán)境的舒適度。聯(lián)合建筑:在總平面設計中，應對廠區(qū)建筑群體組合進行合理規(guī)劃，盡量采取聯(lián)合建筑的方式，減少圍護結構的傳熱面積，防止熱量散失。建筑物聯(lián)合建筑的方式依據(jù)工程的特點，可采用相近功能或多功能等聯(lián)合布置方式。

　　1.3.2建筑設計建筑體型:建筑物體形系數(shù)的大小影響建筑的能耗，體形系數(shù)越大，外圍護結構的能耗就越大。建筑平面功能在滿足工藝布置的同時，應處理好分散與集中、開敞與封閉、簡潔與豐富的關系，建筑造型宜簡潔、完整;形體應避免過多凹凸，應通過合理布置、降低層高等優(yōu)化手段減少體形系數(shù)。減小外圍護結構的傳熱系數(shù):減小外墻、屋面、直接接觸室外空氣的樓板、門窗及透明玻璃幕墻等圍護結構的傳熱系數(shù)，可以有效地降低建筑物采暖空調系統(tǒng)的能耗。控制建筑外窗面積:在建筑物圍護結構中，門窗及透明玻璃幕墻的傳熱系數(shù)較高，保溫隔熱性能較差，是建筑節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)。建筑外窗面積大，采暖和空調能耗損失也大，從建筑節(jié)能的角度出發(fā)，在滿足采光標準的前提下，應控制建筑外窗面積。加強外圍護結構的隔熱、遮陽:隔熱、遮陽的熱工性能指標直接影響空調負荷的能耗，應提高有隔熱、遮陽要求的地區(qū)圍護結構的外墻、屋面和外門窗的熱工性能。建筑節(jié)能材料選擇:選擇建筑材料應優(yōu)先考慮環(huán)保、節(jié)能可回收的產(chǎn)品，落實可持續(xù)發(fā)展建筑理念;門窗等圍護結構材料的選用應滿足當?shù)貧夂虻囊蟆?/p>

　　1.3.3各類建筑物節(jié)能設計1)A類建筑(主廠房類)主廠房建筑圍護結構包括屋面(屋頂天窗)、外墻、門窗、采暖部位挑臺底板等，除靠廠房外墻的辦公、休息類用房外，一般不考慮地面的保溫設計。建筑設計依據(jù)工藝要求，體現(xiàn)形式與功能的統(tǒng)一，體形系數(shù)不作要求。除特殊要求外，汽機房外墻不宜采用玻璃幕墻等不利于節(jié)能的建筑方案。條件許可，嚴寒地區(qū)主廠房運轉層以下，應采用砌體圍護結構;寒冷地區(qū)主廠房運轉層以下，宜采用砌體圍護結構。主廠房建筑設計應根據(jù)使用功能結合采暖、通風及空調要求，對室內空間進行合理分隔(包括水平與豎向)，協(xié)調好汽機房、除氧煤倉間、鍋爐房的通風;嚴寒、寒冷地區(qū)底層高大空間要做好層間分隔，防止采暖熱氣流上升造成底部溫度過低的現(xiàn)象。主廠房外窗可開啟面積，按暖通通風要求確定，嚴寒、寒冷地區(qū)不應大面積使用通風百葉窗。汽機房宜適當增大中間層開窗比例;增加配電室區(qū)域外窗面積，減小室內高壓配電室對該層通風氣流的影響。鍋爐頂部開設通風窗時，一般宜在運轉層到爐頂距離的2/3處設置。嚴寒地區(qū)汽機房、除氧間、煤倉間、爐前低封固定端連接主要道路的入口應設門斗，寒冷地區(qū)宜設門斗。2)B類(集控樓類)建筑集控樓、網(wǎng)控樓、化驗樓等B類建筑圍護結構包括屋面、外墻、門窗、采暖部位挑臺底板等。建筑圍護結構節(jié)能設計，宜考慮地面的保溫設計。建筑設計依據(jù)工藝要求，體現(xiàn)形式與功能的統(tǒng)一，體形系數(shù)一般不大于0.4。集控樓、輸煤綜合樓、化驗樓等B類建筑圍護結構構造應根據(jù)氣候、地域特點采用成熟可靠的構造形式。

　　嚴寒、寒冷地區(qū)墻面宜用深色，夏熱冬冷、夏熱冬暖地區(qū)宜用淺色。建筑設計應根據(jù)使用功能結合采暖、通風及空調要求對室內空間進行合理分隔(包括水平與豎向)，房間、管井布置應利于采暖不變通風，管道短捷。嚴寒地區(qū)無地下設施的建筑周邊地面，熱阻不小于1.5m2•k/W。3)C類(一般性生產(chǎn)建筑物等)建筑C類建筑主要包括除灰、化水、輸煤(不含封閉煤場)、脫硫脫硝、水工泵房、生產(chǎn)輔助類等建筑。這類建筑主要為設備設施的用房，一般無人員值守。嚴寒、寒冷地區(qū)設采暖設施，墻體需要考慮保溫;夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)無能耗損失，僅考慮構造要求即可。建筑外圍護宜采用砌體結構，屋面宜采用鋼筋混凝土防水保溫屋面。嚴寒地區(qū)無地下設施的建筑，周邊地面熱阻不小于1.5m2•k/W。4)D類(棧橋類)建筑嚴寒地區(qū)輸煤棧橋宜采用工廠復合壓型鋼板封閉，寒冷地區(qū)輸煤棧橋可采用工廠復合壓型鋼板或現(xiàn)場復合壓型鋼板封閉。棧橋頂面或底板應采取保溫措施，保溫做法可采用與底板結合的整體構造形式，也可采用外保溫構造。輸煤棧橋寬度超過5m時，室內采暖設備宜雙側布置。長度超過100m的棧橋，在棧橋高位和低位皮帶以上空間宜設置軟質擋簾。5)E類(附屬建筑類)建筑E類建筑主要布置在廠前區(qū)，包括辦公樓、食堂、宿舍或公寓、招待所等公共建筑或居住建筑。建筑節(jié)能設計應滿足國家和當?shù)毓步ㄖ?jié)能設計標準或居住建筑節(jié)能標準的相關要求。