“节约能源,保护环境,改善建筑的室内环境”,有效控制建筑的使用能耗,是可持续发展战略的有效措施。但由于工业建筑的使用功能、用途种类繁多,建筑物体量、室内空间、使用温度等方面与公共建筑大不相同,各行各业的工业建筑的能耗也不尽相同,因此在节能设计过程中,需要针对工业建筑的环境控制及能耗方式进行分类,本着降低能耗的原则进行设计。下面从四方面与大家讨论。
一、总图与建筑设计:
厂区总图设计与建筑设计应有利于冬季日照、夏季自然通风和自然采光等条件,合理采用围护结构保温隔热与遮阳、天然采光、自然通风等措施降低建筑的供暖、空调、通风和照明系统的能耗。对于建筑内部功能布局应区分不同生产区域,对于大量散热的热源,宜放在生产厂房的外部并与生产辅助用房保持距离;对于生产厂房内的热源,宜采取隔热措施,并宜采用远距离控制或自动控制等方面进行设计。
二、自然通风和天然采光
工业建筑应充分利用天然采光、自然通风,应避免自然进风对室内环境的污染或无组织排放造成室外环境的污染;热压自然通风设计时,应使进、排风口高度差满足热压自然通风的需求。
三、围护结构热工设计
对于一类工业,冬季以供暖能耗为主,夏季以空调能耗为主,通常无强污染源及强热源;凡是有供暖空调系统能耗的工业建筑,均执行一类工业建筑相关要求,其屋面、外墙及地下室外墙、外窗、地面等部位的传热系数应符合GB51245-2017第4.3.2条的规定,总窗墙面积比不应大于0.5、屋顶透光部分的面积与屋顶总面积之比不应大于0.15,当不能满足本条规定时,必须进行权衡判断。
对于二类工业建筑以通风能耗为主,通常有强污染或强热源,存在余热强度和通风换气次数,其屋面、外墙外窗等部位的传热系数应符合GB51245-2017第4.3.3条规定的推荐值;外墙传热系数推荐值与室内余热强度有很大的关系,在同一气候区,余热强度越低,围护结构传热系数的推荐值也越小,反之,推荐值越大。当室内余热强度大于50W/m3时,不论严寒还是寒冷地区,都不需要考虑保温。在不同气候区及室内热源强度等条件下,屋面传热系数推荐值差别不大,是由于屋面传热系数都要考虑防止夏季太阳辐射得热。外墙传热系数推荐值与通风换气次数也有很大的关系,当实际通风换气次数和表中计算条件存在较大差异时,需进行权衡判断。
当室内余热强度不稳定或有值班温度要求时,如果对应工业建筑经济可行的围护结构传热系数,室内温度仍低于要求范围,则需要增加供暖设备以满足冬季室内温度要求。当余热强度很大时,对应工业建筑一般围护结构传热系数上限值条件下,室内温度仍超过要求范围,需增大窗户开启面积或增加机械通风量,提高换气次数。
四、围护结构热工性能权衡判断
当一类工业建筑的窗墙面积比或屋顶透光部分面积大于本标准第4.1.11条或第4.1.12条的规定,应参照建筑的窗墙面积比和屋顶透光部分的面积取值应按本标准第4.1.11条和第4.1.12条的规定取值进行权衡判断,一般采用参照建筑对比法。