新节能技术在现代工业厂房的应用

彭丹丹

中国建材国际工程集团有限公司深圳分公司广东深圳518000

摘要：美丽中国建设背景下，推进资源节约型社会的发展成为社会发展主旋律，作为国民经济支柱行业之一的建筑行业应紧随这一趋势，在建筑工程中推广应用新节能技术。本文以现代工业厂房建设为例，探讨节能技术在围护结构、中央空调、热水系统、通风系统等方面的实际应用。

关键词：工业厂房；节能技术；中央空调

前言

伴随着工业化的快速发展，工业建筑不断增多，且其耗能较大，倘若在其建设过程中未能充分应用节能技术，于之企业经济发展与工业化的良性发展都颇为不利。节能技术应用于现代工业建筑设计与建设之中，可有效减少建材的浪费，避免产生过多建筑垃圾，是实现建筑节能与低碳环保的有效之举，更是建设美丽中国的重要内容之一。在现代工业厂房的建设上，应充分顾及到厂房的新功能要求及其对环境质量的要求，合理利用新型节能技术，以提升工业厂房能源利用率。

1厂房围护结构建设中的节能技术

1.1外墙

建筑各部分能耗中，外墙消耗量约为25%。根据工业厂房使用特点来看，为降低能耗，可利用时下最为流行的薄膜太阳能电池或使用新型材料构成的薄膜发电玻璃。薄膜太阳能电池被称之为玻璃幕墙“发电机”。此太阳能电池通过条状太阳能电池板吸收热量，太阳能电池板在外墙两层特殊玻璃间，不仅可透光，更可进行发电。薄膜太阳能电池用料少，成本低，但具有极强的弱光效应，即便多云等太阳光较弱的天气里，一样具有很大的单位功率发电量，对于一般厂房实际需求而言，利用薄膜太阳能打造的外围结构，可满足工厂基本的用电需求，同时可适时调节太阳能电池光线透过率，使用范围更广。碲化镉薄膜发电玻璃，为中空夹胶半钢化玻璃，较之传统幕墙，这种使用碲化镉材质的玻璃幕墙温度更低，当阳光照射在碲化镉发电薄膜玻璃上，碲化镉材料会吸收太阳光，并将转化为电能，供应厂房办公设备、电灯等基础设施的用电。其整个过程将碲化镉光电材料镀于普通玻璃之上，由此普通玻璃变为可导电导体，即可发电建筑材料，发电玻璃发电层在激光刻蚀下组建为小电池，如图1所示，黑色玻璃上的白色线条。两块玻璃合一，背面接线盒收集电后发电，最后将其导入逆变器便可使用。

图1：碲化镉发电玻璃

1.2门窗

（1）加高窗上沿高度。经过对大量实验的分析可知，建筑中窗上沿高度与近光量成正比，越高进光均匀性随之增大，因此，增加窗上沿高度可扩大室内收光效果，从而减少人工照明能耗。为提高室内空气质量，确保足够的换气次数，可通过缩小窗扇开启面积实现。如图2所示。此外，在高侧窗的设计上，还应根据地区环境特点有针对性的设计，如，夏季受太阳直射光影响，近窗处以发生眩晕问题，对此，可通过高侧窗的合理设计，以其达到最佳的室内采光照度，降低室内因照明产生的能量耗损。

图2：窗扇开启状态

（2）使用热反射玻璃。在空调车间中，通过上述节能措施满足采光通风要求后，在玻璃上可选择节能镀膜玻璃，也就是借助这种玻璃的反射光、散射、聚光性，将阳光均匀的分布至室内，防止热辐射及阳光照射产生的眩光。以南方地区厂房建设为例，西方阳光直射建筑外墙窗户，增大了空调车间能耗，而使用贴膜玻璃可有效降低能耗。为增强玻璃安全性能，可在聚脂薄膜进行金属化处理后，将其与聚脂薄膜进行复核，从而提高安全性，减少太阳辐射热量，控制紫外线。这种加贴有机薄膜后的玻璃，提高了有空调的车间的节能效果，有效降低了能耗，是时下在厂房节能建设中最为切实可行的节能措施。

1.3屋面

（1）据测算，建筑中屋面能耗较大，占据整个维护结构能耗的23%。为减少屋面能耗，笔者认为，可在屋面增加保温层，保温层在传统屋面板基础上增加防水滤水层及保温防护层，厚度一般为120mm，其坡度一般为3%的起坡。以焦油聚氨酯防水涂膜作为防水层，厚度一般为2.0mm。保温隔热板作为保温层，其厚度约为20mm。这种保温层抗高压能力强，具有防湿、防潮、耐腐蚀、质轻、不易导热、耐久性强等特性，因此，将其应用于屋面建造中，便于施工，且具有良好的节能保温性。

（2）太阳能通风屋顶

太阳能通风屋顶实质是太阳能空气集热器，主要置于建筑南向坡面，其应用原理类于太阳能烟囱或特朗伯墙，即以涂黑集热屋面将太阳能热压转化为空气驱动器，以驱动夹层空气，实现良好的通风。为使冬夏季运行工况得以顺利转变，可使用可拆卸式集热板，夏季使用具有良好绝热性能的材料。冬季将集热板换成蓄热性能强的材料，以起到良好的供暖保温效果。这种通风屋面类似于特朗伯墙。

（3）蓄水屋面

在厂房屋顶可建设蓄水池，以优化其热工性能，蓄水屋顶有着良好的屋顶热稳定性，不仅可以净化空气，更可以优化环境小气候。其工作原理如下，当太阳光照射其上，其中热量少的短波从水层穿透至屋面，热含量多的长波被水吸收，一般而言，水的比热容为1000卡/（kg·℃）混凝土比热容为其五分之一，所以蓄水屋面不易升温，并且水在蒸发过程中会消耗热量，从而降低屋面温度。针对夜间等温度较低环境下水冷却而向室内释放，导致“热延迟”，不利于夏季夜间降温，可在水层间种植水生植物，或在水层规格上设置为50-100mm、500-600mm，减少昼夜温差，冬季时保障夜间室内温度。

（下转第136页）（4）白色屋面

美国一家公司针对屋顶节能提出屋顶颜色越浅越容易发挥节能效果的论断，该研究指出屋面材料的阳光反射率直接关系到节能效果，其中深灰色屋面反射率仅为8%，但是白色油毡瓦反射率可达到25%左右，而白色金属水泥或水泥瓦则可达到66%以上，因此，在厂房屋顶可选择白色屋顶。

（5）绝热反射膜屋面

北京中建建筑科学技术研究院针对屋面节能研制出新型绝热反射膜，即铝钛合金气垫膜，这一新兴膜的应用对于可见光的阻隔达到80%以上，在很大程度上减少热损失，绝热性能突出。

（6）隔热降温涂料

在屋面隔热上，很多发达国家研制出新型涂料，如日本以热塑性树脂或热固性树脂研制出热发射材料，可反射75%以上的太阳光，可达到90%的热折断率。而中国建科院研制出的AAS型隔热防火涂料，可反射70%左右的太阳辐射热能，隔热效果显著。

（7）节能屋面瓦

在发泡隔热材料上涂上增强水泥而成轻质隔热瓦，这一隔热瓦主体为合成树脂，由碳酸钙发泡而成，隔热性能优良，节能效果突出。

4生态通风系统的构建

时下生态节能建筑不断加大对自然通风技术的推广应用，根据现代工业厂房门窗开设大小，及其工业生产对自然通风的要求，将风压、热压作为作为自然通风动力，减少空调的使用，从而减少不可再生能源的使用。

厂房内部通风道，基于对门窗洞口位置的合理设计，借助自然风压增强室内自然通风能力。同时，利用地下截排水供暖管道，可以构建生态通风系统，将地下管沟作为冷空气入口，对进入的冷空气还可进行加湿处理，通过蒸发强化制冷。此外，在厂房内部，可以通过对加大空间，结合开窗、天窗使整个厂房形成生态化通风系统。

图3：地下管沟系统通风示意图

5结语

在生态节能理念已成为时代发展主流发展趋势的背景下，现代工业厂房在建设上应紧随其势，更新传统方式，推行新型节能技术，充分利用清洁能源，减少能耗，提高厂房建设节能效果，通过改造围护结构、推行中央空调节能技术、以空气热泵技术建设热水系统，建设生态通风系统，全面改善厂房室内外微环境，节能减排效果显著。

参考文献:

[1]熊应保.房屋建筑工程节能施工技术探究[J].绿色环保建材,2018(09):38-39.

[2]王晓霞.暖通空调节能及新技术问题解析[J].建材与装饰,2018(17):198-199.