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        從節(jié)能角度看大跨度廠房的采光通風(fēng)

        2018-10-19 18:51:44楊士喆劉江燕
        智富時(shí)代 2018年9期

        楊士喆 劉江燕

        【摘 要】廠房的通風(fēng)采光設(shè)計(jì)方案,以節(jié)能降耗和改善作業(yè)環(huán)境為目標(biāo),通過設(shè)計(jì)合理的廠房結(jié)構(gòu),安裝節(jié)能的通風(fēng)設(shè)備,進(jìn)一步降低能耗。

        【關(guān)鍵詞】節(jié)能角度;大跨度廠房;采光通風(fēng)

        一、前言

        隨著全球變暖,環(huán)境的惡化,能源的過度消耗,都促使國家乃至我們每一個(gè)人去關(guān)注節(jié)能減排,綠色環(huán)保的問題。為此國家提出了又好又快發(fā)展的號(hào)召,并采取了一系列措施,最終實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

        二、大跨度廠房節(jié)能的簡(jiǎn)介

        目前,大跨度廠房大都采用輕鋼架彩鋼板制造,相應(yīng)的屋頂照明和通風(fēng)采用自然采光面板和無動(dòng)力通風(fēng)系統(tǒng),以滿足節(jié)能,重量輕,短的要求建設(shè)期。無動(dòng)力的自然通風(fēng)系統(tǒng)利用建筑物內(nèi)自然產(chǎn)生的熱能或外部風(fēng)力吸入建筑物下部的新鮮空氣,并將室內(nèi)污染空氣分散到屋頂通風(fēng)系統(tǒng)的頂部。自然通風(fēng)系統(tǒng)提供更多優(yōu)點(diǎn):節(jié)能;安靜無震動(dòng);低維護(hù)率;低成本。

        無動(dòng)力自然通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分是自然通風(fēng)裝置。自然通風(fēng)裝置的通風(fēng)效率與室內(nèi)外的溫差不同,風(fēng)量比與通風(fēng)機(jī)的位置和室外風(fēng)速成正比。三者的數(shù)值越大,通風(fēng)效果越好。為提高自然通風(fēng)效率,必須選擇廠區(qū)進(jìn)行通風(fēng)換氣,以增加室外風(fēng)速和溫差;植物通風(fēng)口的人口一般是一面墻窗和門洞,其位置與呼吸機(jī)之間的高度可從窗戶的設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。大型空間設(shè)備的高度通常較大,并且側(cè)壁可以設(shè)置有兩排或更多排窗口,使得最下一排可以設(shè)置為進(jìn)氣口以增加其與呼吸機(jī)之間的高度,并且上部窗口被設(shè)置為固定窗口僅用于照明。

        三、大跨度廠房節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        (一)屋面結(jié)構(gòu)比較

        屋面形式的確定對(duì)廠房節(jié)能效果有非常大的影響,如圖1為大跨度廠房?jī)煞N屋面形式的剖面圖。廠房的長是174米,寬144米,邊柱頂標(biāo)高為7.2米,廠房上部中間為空調(diào)、變電室等設(shè)備通廊。圖中方案一的屋面形式采用的是單屋脊形式,方案二采用的是多屋脊形式。

        第一個(gè)工廠的設(shè)計(jì)首先必須滿足生產(chǎn)過程的需要。大跨度工廠有兩個(gè)主要生產(chǎn)流程,即機(jī)械加工和組裝測(cè)試。加工設(shè)備中使用的桁架機(jī)械手的高度為6.0米,這意味著電力線和空調(diào)供應(yīng)管道等各種公用工程管道的安裝高度應(yīng)為6.0米或更高。根據(jù)工藝布局,內(nèi)外部物流和配套設(shè)施,確定了長174米,寬144米,高7.2米的廠房的長度,寬度和有效使用高度,該列。

        第二工廠的初期建設(shè)投資和運(yùn)營維護(hù)成本也是決定工廠房屋結(jié)構(gòu)的重要因素。如方案1和方案2的橫截面圖所示,陰影的下部是工廠的有效截面面積,Sa=174×7.2,Sa=1238.4平方米。根據(jù)工廠的排水要求,工廠建筑表面的坡度設(shè)計(jì)為5%。

        方案一陰影面積Sb=424.8㎡,方案二陰影面積Sc=171.7㎡,方案一剖面面積為S1=Sa+Sb=1663.2㎡(不含廠房上部通廊),方案二面積S2=Sa+Sc=1410.1㎡。由此可計(jì)算出方案一的廠房體積V1=S1×144≈239500m3,方案二廠房體積V2=S2×144≈203054m3。通過以上的簡(jiǎn)單計(jì)算可得知方案一比方案二的廠房體積大約36446m3。

        我們?cè)O(shè)置工廠將每小時(shí)換氣次數(shù)改為每小時(shí)2次。這意味著方案1的通風(fēng)量應(yīng)該比方案2的通風(fēng)量多7.3萬m3/h。這表明采用方案2可以在滿足工藝要求時(shí)大大減少工廠建筑物的數(shù)量。隨著有效量的增加,相應(yīng)工廠的制冷和制熱能耗也將大大降低。方案2可以減少初始投資和運(yùn)營成本。

        屋頂由夾在100厚超細(xì)玻璃棉氈隔熱層和輕質(zhì)屋頂之間的雙層鋼板制成。雙層鋼板75-100超薄玻璃棉氈,隔熱滿足節(jié)能要求。同時(shí),在屋頂設(shè)置照明窗,以便在建筑物內(nèi)照射足夠的光線,使工廠內(nèi)的白天照明可以使用自然光,從而大大節(jié)省照明電力。

        (二)廠房建筑采暖通風(fēng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

        1.與屋脊垂直(與屋面同向平行)的自然通風(fēng)器。目前傾向于替換其他類型的通風(fēng)器,因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):平行于屋頂,降低風(fēng)壓和強(qiáng)風(fēng)侵入F.R.P.照明面板獨(dú)立施工,無泄漏問題。輕便透氣一體成型,成本低,效果好。鋼結(jié)構(gòu)易于制造,現(xiàn)有工廠可立即建造。美麗的外觀,優(yōu)秀的整體。靈活的屋頂布局,多種設(shè)置。安裝的整體組合,維修率低。該通風(fēng)器是國內(nèi)新一代產(chǎn)品,在國外屬于成熟技術(shù)。

        2.與屋脊平行的自然通風(fēng)器。該通風(fēng)器具有廣泛的應(yīng)用范圍,因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟,種類繁多,選擇性強(qiáng)。輕便透氣一體成型,成本低,效果好。鋼結(jié)構(gòu)易于制造,現(xiàn)有工廠可立即建造。站在山脊上方,空氣壓力增加,便于通風(fēng)。

        但它并不完美,首先它只能位于山脊,這意味著為了達(dá)到大型太空植物的通風(fēng)要求,有時(shí)需要將屋頂設(shè)計(jì)成多個(gè)屋頂(鋸齒)以增加通風(fēng)器的長度和這將使屋頂排水復(fù)雜化;固定螺栓的方式是埋葬隱患;當(dāng)下雨時(shí),它將從通風(fēng)的天窗流向建筑物。

        3.點(diǎn)式設(shè)置的渦輪通風(fēng)器。在風(fēng)電帶動(dòng)下,特別是風(fēng)力資源豐富的地區(qū),其特點(diǎn)是:全天候運(yùn)行;高靈敏度:工廠內(nèi)的任何微風(fēng)或熱空氣都可以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)排氣裝置。噪音防護(hù):無噪音的安靜操作、耐用,維護(hù)率低,采用日本制造的不銹鋼高級(jí)軸承,不銹鋼主支撐和穩(wěn)定支撐,無潤滑和腐蝕,不易生銹變形,經(jīng)久耐用,維護(hù)率低。緊湊美觀的外觀。

        四、結(jié)束語

        在大跨度廠房選址時(shí)充分考慮到采光、通風(fēng)等問題,并合理利用廠房屋頂結(jié)構(gòu)及天窗,充分利用光能、風(fēng)能節(jié)能減排,在設(shè)計(jì)廠房時(shí)多采用節(jié)能減排的設(shè)備,保證大跨度廠房綠色環(huán)保的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]鄧衛(wèi)東等,門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其運(yùn)用,江蘇冶金,2016,(3):59~60

        [2]汪成林等,鋼結(jié)構(gòu)廠房性能及其施工工藝,科技創(chuàng)業(yè)家,2016,(11):22

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