建筑设计论文火电厂建筑节能设计

　　随着中国经济的快速发展，这篇建筑设计论文建议火电项目的规模和投资也在快速增长，相应建设和运行能源的增加也更加惊人。为降低火电厂总体能耗，火电厂建筑节能必将成为节能设计的“新常态”。我们必须适应国家、社会、企业的有关节能政策和技术方面的要求，提高节能技术水准，创造出更多适用、经济、美观并节能的火电厂建筑，推进火电厂建筑节能技术的发展。《建筑设计管理》创刊于1985年，是由中华人民共和国住房和城乡建设部主管，中国建筑东北设计研究院有限公司与中国勘察设计协会主办的全国建筑设计协会会刊，国内外公开发行的建筑科学类综合性期刊。

　　摘要:通过对全国各个火电厂建筑节能现状的调研和整理归纳，并对火电厂建筑的不同特点进行分类研究，提出新常态下火电厂建筑节能的原则，为今后的火电厂建筑节能设计提供借鉴和参考。

　　关键词:新常态;火电厂建筑节能;设计原则

　　当前，我国建筑节能事业发展如火如荼，经过近30年的发展，已基本实现了对民用建筑领域的全覆盖，民用建筑节能取得了明显的社会和经济效益。但是在工业领域，工业建筑节能远远落后于工业本身的飞速发展。调查表明，尽管我国每年完成的建筑工程投资额中，工业建筑与民用建筑之比为53∶47，工业建筑占了半数以上，但工业建筑能耗占建筑总能耗的40%以上。由于建筑节能存在着“重民用、轻工业”的观念，工业建筑节能中又存在“重工艺、轻建筑”的观念，再加上工业建筑的多样性，所以到目前为止，尚无一项完整的工业建筑节能设计国家标准。现阶段工业建筑的节能设计可以说是无法可依、可有可无，造成了巨大的能源浪费，成为建筑领域节能的一道“软肋”。随着我国经济社会发展对电力的需求增加趋势渐缓，而且水电、核电、风电等新能源的发电比重逐年上升，火力发电虽然作为我国能源企业主力军的地位短期内无法动摇，但其发电利用小时数降低、上网电价调低等经济性评价指标下降已是不争的事实。未来火电向清洁、环保、节能发电方向发展将是大势所趋。火力发电厂作为工业领域的重要分支之一，拥有大量的生产及辅助、附属建筑物，其建筑能耗总量的控制也是影响未来火电厂经济性指标的重要组成部分。在目前电力行业发展进入新常态的阶段下，火电厂建筑节能的推广也必将成为一种“新常态”。

　　1火电厂建筑节能

　　1.1火电厂建筑气候分区的划分

　　火电厂建筑与节能设计应因地制宜，与地区气候相适应。为合理地制订火电厂的节能技术原则，将火电厂按照《中国建筑气候区划图》划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区来进行研究和分析(温和地区的电厂根据当地气象条件参考其它气候分区)，如图1所示。

　　1.2火电厂建筑物分类

　　1.2.1火电厂建筑物组成火电厂建筑物按使用性质可分为工业类建筑和民用类建筑。属于工业类建筑的包括主厂房建筑、电气建筑、运煤与除灰建筑、化学建筑、脱硫建筑及其它生产性辅助、附属建筑;属于民用类建筑的包括办公楼、食堂、浴室、宿舍招待所及消防站等附属建筑。

　　1.2.2火电厂建筑物分类针对全国建筑气候分区，火力发电厂建筑物根据其使用功能、室内环境要求以及采暖空调能耗等多方面因素，主要分为5类:A类、B类、C类、D类、E类建筑。其分类见表

　　2.1.3火电厂建筑节能设计原则

　　1.3.1建筑布局朝向:建筑总平面的布置和设计，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风。建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。厂前区建筑的主要朝向应尽量选择本地区最佳朝向。外部环境:在总平面设计中，应对建筑所处的具体环境加以充分利用和改善，平衡环境温度、湿度，提高建筑室内外环境的舒适度。联合建筑:在总平面设计中，应对厂区建筑群体组合进行合理规划，尽量采取联合建筑的方式，减少围护结构的传热面积，防止热量散失。建筑物联合建筑的方式依据工程的特点，可采用相近功能或多功能等联合布置方式。

　　1.3.2建筑设计建筑体型:建筑物体形系数的大小影响建筑的能耗，体形系数越大，外围护结构的能耗就越大。建筑平面功能在满足工艺布置的同时，应处理好分散与集中、开敞与封闭、简洁与丰富的关系，建筑造型宜简洁、完整;形体应避免过多凹凸，应通过合理布置、降低层高等优化手段减少体形系数。减小外围护结构的传热系数:减小外墙、屋面、直接接触室外空气的楼板、门窗及透明玻璃幕墙等围护结构的传热系数，可以有效地降低建筑物采暖空调系统的能耗。控制建筑外窗面积:在建筑物围护结构中，门窗及透明玻璃幕墙的传热系数较高，保温隔热性能较差，是建筑节能的薄弱环节。建筑外窗面积大，采暖和空调能耗损失也大，从建筑节能的角度出发，在满足采光标准的前提下，应控制建筑外窗面积。加强外围护结构的隔热、遮阳:隔热、遮阳的热工性能指标直接影响空调负荷的能耗，应提高有隔热、遮阳要求的地区围护结构的外墙、屋面和外门窗的热工性能。建筑节能材料选择:选择建筑材料应优先考虑环保、节能可回收的产品，落实可持续发展建筑理念;门窗等围护结构材料的选用应满足当地气候的要求。

　　1.3.3各类建筑物节能设计1)A类建筑(主厂房类)主厂房建筑围护结构包括屋面(屋顶天窗)、外墙、门窗、采暖部位挑台底板等，除靠厂房外墙的办公、休息类用房外，一般不考虑地面的保温设计。建筑设计依据工艺要求，体现形式与功能的统一，体形系数不作要求。除特殊要求外，汽机房外墙不宜采用玻璃幕墙等不利于节能的建筑方案。条件许可，严寒地区主厂房运转层以下，应采用砌体围护结构;寒冷地区主厂房运转层以下，宜采用砌体围护结构。主厂房建筑设计应根据使用功能结合采暖、通风及空调要求，对室内空间进行合理分隔(包括水平与竖向)，协调好汽机房、除氧煤仓间、锅炉房的通风;严寒、寒冷地区底层高大空间要做好层间分隔，防止采暖热气流上升造成底部温度过低的现象。主厂房外窗可开启面积，按暖通通风要求确定，严寒、寒冷地区不应大面积使用通风百叶窗。汽机房宜适当增大中间层开窗比例;增加配电室区域外窗面积，减小室内高压配电室对该层通风气流的影响。锅炉顶部开设通风窗时，一般宜在运转层到炉顶距离的2/3处设置。严寒地区汽机房、除氧间、煤仓间、炉前低封固定端连接主要道路的入口应设门斗，寒冷地区宜设门斗。2)B类(集控楼类)建筑集控楼、网控楼、化验楼等B类建筑围护结构包括屋面、外墙、门窗、采暖部位挑台底板等。建筑围护结构节能设计，宜考虑地面的保温设计。建筑设计依据工艺要求，体现形式与功能的统一，体形系数一般不大于0.4。集控楼、输煤综合楼、化验楼等B类建筑围护结构构造应根据气候、地域特点采用成熟可靠的构造形式。

　　严寒、寒冷地区墙面宜用深色，夏热冬冷、夏热冬暖地区宜用浅色。建筑设计应根据使用功能结合采暖、通风及空调要求对室内空间进行合理分隔(包括水平与竖向)，房间、管井布置应利于采暖不变通风，管道短捷。严寒地区无地下设施的建筑周边地面，热阻不小于1.5m2•k/W。3)C类(一般性生产建筑物等)建筑C类建筑主要包括除灰、化水、输煤(不含封闭煤场)、脱硫脱硝、水工泵房、生产辅助类等建筑。这类建筑主要为设备设施的用房，一般无人员值守。严寒、寒冷地区设采暖设施，墙体需要考虑保温;夏热冬冷和夏热冬暖地区无能耗损失，仅考虑构造要求即可。建筑外围护宜采用砌体结构，屋面宜采用钢筋混凝土防水保温屋面。严寒地区无地下设施的建筑，周边地面热阻不小于1.5m2•k/W。4)D类(栈桥类)建筑严寒地区输煤栈桥宜采用工厂复合压型钢板封闭，寒冷地区输煤栈桥可采用工厂复合压型钢板或现场复合压型钢板封闭。栈桥顶面或底板应采取保温措施，保温做法可采用与底板结合的整体构造形式，也可采用外保温构造。输煤栈桥宽度超过5m时，室内采暖设备宜双侧布置。长度超过100m的栈桥，在栈桥高位和低位皮带以上空间宜设置软质挡帘。5)E类(附属建筑类)建筑E类建筑主要布置在厂前区，包括办公楼、食堂、宿舍或公寓、招待所等公共建筑或居住建筑。建筑节能设计应满足国家和当地公共建筑节能设计标准或居住建筑节能标准的相关要求。

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