對紡織節(jié)能減排及隔熱設(shè)計的分析
王嚴(yán)軍
摘 要:隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的快速增長,紡織產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及企業(yè)節(jié)能減排意識的增強(qiáng),河北紡織企業(yè)紛紛加快對節(jié)能減排新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和高效節(jié)能環(huán)保型原輔材料的推廣應(yīng)用。本文闡述了如何做好紡織節(jié)能及隔熱設(shè)計。
關(guān)鍵詞:紡織節(jié)能 節(jié)能減排 隔熱設(shè)計
前 言
節(jié)能減排已經(jīng)成為我國眾多紡織企業(yè)的共識,節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新活動也得到眾多企業(yè)和廣大員工的積極參與。我省擁有環(huán)抱京津的特殊地理位置,決定了我省在環(huán)保方面承擔(dān)著重要責(zé)任。近年來,越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求加上奧運(yùn)會的舉辦使河北紡織企業(yè)更加深刻地感受到了節(jié)能減排的重要性。在政府大力推動和企業(yè)自覺參與下,他們從技術(shù)環(huán)節(jié)上尋找節(jié)能減排切入點,將節(jié)能減排作為河北紡織企業(yè)保生存、求發(fā)展、調(diào)結(jié)構(gòu)、促升級的必由之路。
1 節(jié)能減排在我國的應(yīng)用
在我國,建筑能耗占總能耗的27%以上,而且還在以每年1個百分點的速度增加。建設(shè)部統(tǒng)計數(shù)字顯示,我國每年城鄉(xiāng)建設(shè)新建房屋建筑面積近20億平方米,其中80%以上為高能耗建筑;建筑能耗占全國總能耗的比例將從現(xiàn)在的27.6%快速上升到33%以上。我國新建建筑已經(jīng)基本實現(xiàn)按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,比例高達(dá)95.7%,而施工階段執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的比例僅為53.8%。
能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?v觀人類社會發(fā)展的歷史,人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。能源的開發(fā)利用極大地推進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)和人類社會的發(fā)展。
2 紡織建筑隔熱設(shè)計原則
設(shè)計原則一:紡織建筑隔熱設(shè)計主要部位在屋面。因為圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面受到的太陽輻射強(qiáng)度以水平面為最大,東、西向其次,南向較小,北向最小,而且紡織車間四周又多有附房阻擋,因此紡織車間屋面應(yīng)為隔熱設(shè)計的重點。
設(shè)計原則二:降低室外綜合溫度。通過采取措施,降低屋面和外墻的外表面溫度,使內(nèi)表面的溫度不超過規(guī)定的數(shù)值,是防止建筑隔熱設(shè)計的重要內(nèi)容和措施。主要方法是:①圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面材料可采用淺色平滑反射性好的粉刷和飾面材料,如淺色馬賽克、淺色瓷磚等淺色塑鋼板、鍍鋅板、鋁板等,但要注意褪色和材料的耐久性問題。②在屋頂或墻面的外側(cè)設(shè)置遮陽設(shè)施,可有效地降低屋頂和外墻的綜合溫度。③利用屋面和吊頂本身的通風(fēng)作用,帶走太陽輻射熱,結(jié)構(gòu)外表面采用對太陽短波輻射的吸收率小而長波發(fā)射率大的材料,例如,白灰刷白屋面的綜合溫度低于鋁板屋面。
設(shè)計原則三:在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置通風(fēng)間層。這些間層與室外或室內(nèi)相通,利用風(fēng)壓和熱壓的作用帶走進(jìn)入空氣層內(nèi)的一部分熱量,從而減少傳入室內(nèi)的熱量。實踐證明,通風(fēng)屋頂、通風(fēng)墻不僅隔熱好而且散熱快。這種結(jié)構(gòu)形式,尤其適合于在自然通風(fēng)情況下,要求白天隔熱好,夜間散熱快的房間。
設(shè)計原則四:合理選擇外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力。主要根據(jù)地區(qū)氣候特點,房屋的使用性質(zhì)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)在房屋中的部位來考慮。在夏熱冬冷的地區(qū),外圍護(hù)結(jié)構(gòu)除考慮隔熱外,還應(yīng)滿足冬季保溫要求。對于有空調(diào)的房屋,因要求傳熱量少和室內(nèi)溫度振幅小,故對其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱能力的要求,應(yīng)高于自然通風(fēng)的房屋。
設(shè)計原則五:利用水的蒸發(fā)和植被對太陽能的轉(zhuǎn)化作用降溫。大面積鋼結(jié)構(gòu)紡織建筑采用滴水屋頂,主要就是利用水蒸發(fā)時需要大量的氣化熱,從而大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱,有效地減弱了屋頂?shù)膫鳠崃俊?br />
設(shè)計原則五:屋頂和東、西墻應(yīng)當(dāng)進(jìn)行隔熱計算。要求內(nèi)表面最高溫度滿足建筑熱工規(guī)范的要求,即應(yīng)低于當(dāng)?shù)叵募臼彝庥嬎阕罡邷囟,保證滿足隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到室內(nèi)熱環(huán)境和人體熱舒適可以接受的最低要求。
設(shè)計原則五:空調(diào)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。 空調(diào)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GBJ500l9規(guī)定的要求,因為隔熱計算是基于自然通風(fēng)條件下的最基本要求,紡織車間室內(nèi)溫濕度要求較高,因此應(yīng)按采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范要求的熱穩(wěn)定性要求進(jìn)行設(shè)計。
3 紡織建筑隔熱結(jié)構(gòu)
我國是目前世界上第二位能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國。能源供應(yīng)持續(xù)增長,為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了重要的支撐。中國已經(jīng)成為世界能源市場不可或缺的重要組成部分,對維護(hù)全球能源安全,正在發(fā)揮著越來越重要的積極作用。
3.1屋頂隔熱
南方炎熱地區(qū)紡織建筑屋頂?shù)母魺針?gòu)造,基本上分為實體材料層和帶有隔熱空氣層的屋頂、吊頂棚屋頂三類。
3.1.1實體材料層隔熱屋頂
此類屋頂又分坡屋頂和平屋頂。由于平頂構(gòu)造簡單,便于利用,故更為常用。為了提高材料層隔熱的能力,最好選用導(dǎo)熱系數(shù)和吸熱系數(shù)都比較小的材料,同時還要注意材料的層次排列,排列次序不同也影響結(jié)構(gòu)衰減度的大小,必須加以比較選擇。實體屋頂?shù)母魺針?gòu)造和保溫構(gòu)造相同,不再敘述。
3.1.2帶有隔熱空氣層的屋頂
此類屋頂是為了適應(yīng)炎熱多雨地區(qū)的氣候條件,在隔熱材料的上面再加一層蓄熱系數(shù)大的粘土方磚(或混凝土板),此時,粘土方磚外表面最高溫度,比卷材屋面可降低20℃左右,因而可減少隔熱層的厚度,達(dá)到同樣的熱工效果。但粘土方比卷材重,增加了屋面的自重。
3.1.3吊頂棚隔熱
這類隔熱形式在紡織廠尤為普遍,一般用于輕鋼門式結(jié)構(gòu)廠房,利用車間內(nèi)的吊頂將屋頂?shù)母邷剌椛渥钃跤诘蹴攦?nèi),夏季利用吊頂內(nèi)對外開的通風(fēng)窗進(jìn)行自然排氣,降低吊頂內(nèi)的溫度。此時吊頂材料應(yīng)采用具有一定保溫性能的材料,降溫效果良好。
3.1.4通風(fēng)吊頂
輕鋼紡織廠房屋面彩鋼板不采用保溫隔熱措施,而采用保溫隔熱吊頂,吊頂內(nèi)采用有組織的通風(fēng),夏季利用室外空氣的對流,帶走吊頂內(nèi)由于太陽輻射形成的高溫,節(jié)能效果明顯。特別適合于南方紡織企業(yè),夏季高溫輻射,對隔熱要求高。冬季氣溫較溫暖,結(jié)露現(xiàn)象不嚴(yán)重,尤為適用。
3.2外墻隔熱
外墻的室外綜合溫度較屋頂?shù),且多有附房和主車間隔開。而且紡織廠房多數(shù)車間發(fā)熱量均較大,所以在一般紡織建筑中外墻隔熱與屋頂比較是次要的。粘土磚墻為常用的墻體結(jié)構(gòu)之一,其隔熱效果較好,對于紡織車間外墻來說,在我國廣大南方地區(qū)兩面抹灰的240 磚墻,尚能滿足一般建筑的熱工要求?招拇u的隔熱效果稍差,應(yīng)適當(dāng)加厚,也可采用240 水泥磚和120加氣混凝土砌塊復(fù)合墻體進(jìn)行保溫隔熱,效果良好。
3 結(jié)束語
我國正在以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),加快發(fā)展現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè),降低紡織廠房空調(diào)負(fù)荷,有效降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用,使廠房真正成為節(jié)能型建筑,是現(xiàn)代化廠房設(shè)計的基本要求,廠房外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計是重要的一環(huán)。堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策,把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置,努力增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力,建設(shè)創(chuàng)新型國家。
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