洁净工业建筑的节能设计

     洁净厂房建筑节能不但包含普通民用建筑的节能共性!更以其不同的生产性!辅助性建筑群体而具有它自身的特性!先进合理的设计是洁净厂房建筑节能的关键!下面就洁净厂房建筑节能设计技术措施谈谈自己的工作体会。

一、总图设计与节能

    在我们按照《洁净厂房建筑设计规范》及满足生产工艺要求，避免人物流交叉，合理布局的同时!我们也应注意动力车间靠近负荷中心，使得总图管线短捷，从而降低蒸气管道损耗，减少电流线路衰减，减少供电扬程损失。在保证生产质量的前提下，车间、仓库、水泵房、变电所等辅助性建筑尽可能合理有序地组合成一个建筑单位，从而最大限度地实现节能目的。如近年新建的许多合资药厂将办公楼、科研实验室、车间、变电等辅助设施组合成联体建筑，既节约了用地，又缩短了管线，减少了外墙，降低了能耗，节约了能源，为我们总图规划设计拓宽了思路。

二、建筑设计与节能

1、建筑平面、立面设计与节能

   在建筑平面、立面设计时将节能的理念贯穿其中，使得门窗数量、位置、大小、外墙厚度与立面造型有机地结合，使其既满足洁净工艺生产的外部环境需求，又能减少能耗。

门窗的多少往往与立面设计有密切的关系，门窗处传热损耗总是大于外墙的。应该根据工业生产有关标准合理确定窗户面积，在满足生产采光通风的前提下，配合立面造型创意尽量少设外窗。平面的凹凸变化会使得立面造型活泼生动，但变化的同时也增加了外墙的面积，而外墙的热损耗占建筑能耗的首位，因此立面造型的变化应采取多种多样的手法。另外，洁净工业生产厂房多为钢筋混凝土结构，因此外墙应尽量采取“外包”的布置形式，以免冷桥的产生，从而减少热损失，这在我国北方采暖地区特别应该引起注意。

2、建筑外墙节能设计

我国华北、东北、西北三地区城镇建筑冬天都需要采暖，由于维护结构保温隔热不良，门窗单薄，透气严重，尽管采暖温度达不到舒适要求，而单位面积能耗却是发达国家三倍左右，其中外墙3--4倍,屋顶2.5--5.5倍,空气渗透能耗3--6倍,这种热量浪费型的建筑能耗高的原因在于维护结构隔热性差及气密性不良。

在节能的前提下，单一的承重用的材料已经不能满足较高的保温隔热要求，而复合墙体成为当代墙体的主流，所谓复合墙体即各种砌体墙与绝热材料复合或用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。建筑用的绝热材料主要是岩棉、矿棉、玻璃棉、泡沫聚苯乙烯、泡沫聚氨酯、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石以及加气混凝土等各种材料。外墙节能设计可分为外墙外保温。

外墙内保温及夹芯保温复合外墙三种措施：

（1）外墙内保温

外墙内保温是将绝热材料复合在外墙内侧。其分为：轻钢龙骨空隙内填塞保温泡热材料，外作石膏板或其它板材;预制保温板直接粘贴在外墙内侧;先帖聚苯板,再抹石膏或水泥砂浆,并用涂塑玻璃纤维网格布增强;将加气砼或粘土珍珠岩砌块帖砌在外墙内侧,再抹上砂浆;在外墙内表面直接抹保温砂浆(主要用在局部被减薄的墙上)。

外墙内保温的优点是：施工简便易行。使用广泛。其较普通的问题是板材接缝处及抹灰易出现裂纹，如正确使用嵌缝腻子加帖玻璃纤维网带，可以避免这些问题，但这种方法却减少建筑使用面积。

（2）外墙外保温

    外墙外保温是将绝热材料复合在外墙外侧。这种方法建筑热稳定性好，可避免冷桥，并对主体结构有保护作用，有利于延长结构寿命，还可增加建筑使用面积，但其施工难度大，工耗大且附加物件较多。

外保温通常作法是将聚苯板粘贴，钉挂在外墙外表面，覆以玻璃纤维网格布后，用聚合物水泥砂浆罩面，或用单面有钢丝网的舒乐舍板，钉挂或黏结固定在结构墙上，在钢丝网上抹水泥砂浆，然后做外墙面。

这种外保温的主要技术问题仍是表面裂缝空鼓和脱落。因此，设计时应对保温材料的性能、规格、尺寸、保温层厚度、搭接方式、固定件防锈、操作顺序、粘贴剂性能、面层砂浆之配合比及厚度、养护等事项及其构造节点做法均需一一给以说明，以确保施工质量能够满足设计要求。

（3）夹心保温复合墙

    夹心保温复合墙即将绝热材料置于外墙内，一般做法是在砌体中间留出空隙，在此空隙中安放岩棉板，玻璃棉板%聚苯板，或者填入散装或袋装的膨胀珍珠岩，聚苯颗粒，玻璃棉等，都可取得良好的保温效果，但要填补严密，避免内部形成空气对流，并做好内外墙之间的拉接。实际上舒乐舍板双面抹灰用于框架结构处墙也是夹芯保温复合的常用材料。

三种外墙保温方式设计选用何种，要根据工程所在地建材供应情况，价格以及施工质量保证条件选定。而保温材料的厚度，则应根据当地规定的节能设计标准通过外墙组合传热系数计算确定。

3、门窗节能设计

门窗是建筑外围护结构的主要耗能构件，其传热能耗加上窗缝冷气渗透产生的能耗占到建筑外围结构热量的40％--50％因而是建筑节能的一个重点。

（1）控制窗墙比

窗的传热系数大大高于同朝向墙的传热系数，窗缝又是冷空气渗透耗热的原因%因此采暖耗热量随窗墙比的增加而增加，在满足必要的通透性的条件下，严格控制窗墙比对建筑节能是十分重要的，建筑节能设计标准对此有具体的规定，如超过标准规定时，应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数，使建筑耗能指标达到要求。

（2）改善门窗保温效果

增加窗户或玻璃层数，在内外层玻璃之间形成密闭的空气层，可以大大改善窗户的保温性能，在一樘窗框上安装两层玻璃是一种很经济的选择，即单框双玻璃。在整樘窗中，除玻璃外，窗框（包括窗扇）也占了一定的面积，如钢、铝等金属窗一般占20％--30％，木、塑料为30％--40％它们对门窗传热也有不小影响，不同材质的窗框导热系数相差很大，如钢为55.2，铝为230,PVC塑料为0.17木为0.16等等，导热系数小的塑钢门窗应就是我们设计优选的材料。

（3）减少冷风渗透

现有的外门窗，特别是木窗和空腹钢窗，气密性很差，在风压和热压作用下，各季室外冷气及夏季热空气通过门窗缝隙进入室内，增加了耗能。由于塑料窗和铝窗都是挤出成型，可以根据功能的需要而设计沟槽，使他们的气密、水密、隔声等性能都比木窗及钢窗有较大提高。

三、屋面节能设计

    屋面保温设计是建筑节能设计的又一重要环节，它是保证建筑物顶层冬暖夏凉的技术关键，而我们的医药洁净厂房又多为单层厂房，因此屋面保温节能设计就更为重要。保温的设计包括保温层厚度和材质两个方面%而屋面保温效果的好坏与保温材料的导热系数又有密切的关系。

保温层材质的选择应综合考虑导热系数、重量及价格来确定，导热系数小的材质重量较轻，对结构有好处，但它们的价格却往往较贵。而保温层的厚度应根据所选定的材质，结合工程所在地的气侯，节能设计标准及习惯做法来计算确定。另外在夏季炎热的南方地区还应设计架空隔热屋面或做成坡屋顶。

总之，降耗节能%保护环境是我们每个人的义务和责任。从现在做起，研制开发出更多更好的节能技术与材料，从每一个设计做起，为建出更多更好的节能建筑而共同努力。