绿色工业建筑发展论文3篇

绿色工业建筑发展论文3篇

第一篇

1绿色工业建筑成为研究新热点

1.1绿色工业建筑是绿色建筑的重要组成部分

发展绿色建筑,已成为人们的共识,并且在理论和实践方面都得到了快速发展。但是,我国现阶段发展的绿色建筑,还主要集中在民用建筑领域,还有大量的工业建筑在节能减排方面可能会有更大的潜力,因此,绿色工业建筑的理论和实践工作也越来越受到人们的关注。近几年,我国每年新增建筑面积约10亿m2,其中住宅建筑约6亿m2,公共建筑近3亿m2,工业建筑有1亿m2。但在建筑工程投资额方面,工业建筑和民用建筑分别占53%和43%,虽然工业建筑量比例不算太大,但其工程投资额却超过了民用建筑。

1.2发展绿色工业建筑对我国更为迫切

应该看到,西方发达国家已经处于后工业时代,经济结构中,最大的是第三产业,工业只占较小的一部分。而我国正处于工业化的进程中,工业增加值在国民经济中占有相当的比重,并且在可见的数年内,工业仍然是我国经济结构中最大的产业。同时我国正处于工业化阶段,工业行业多,技术与工艺各企业参差不齐,高污染、高能耗产业仍将在一定时间内存在。这些我国都与西方发达国家有所不同,使得绿色工业建筑在我国的发展更为迫切。同时,在我国发展绿色工业建筑,不能完全照搬国外的东西,更应该根据我国的国情,根据我国的经济发展阶段,走自己的绿色工业建筑之路。因此,工业建筑在我国仍然会大量兴建,其产生的资料能源消耗、污染物排放等问题仍会有增无减。如果不果断采取措施,避免工业建筑的大量盲目随意兴建,那么因此产生的问题将成为我国业已脆弱资源、环境的难以承受的问题,我国的可持续发展战略也将深受影响。

1.3发展绿色工业建筑是实现制造业强国的必由之路

我国发展绿色工业建筑是形势所需,是实现工业强国的必由之路。当前,在我国经济结构中,高污染、高能耗、高费水的“三高”企业还占较大比重,这种粗放型经济增长方式,使得我国能源消耗总量在世界上的比重,已大大超过经济增长总量在世界上的比重,难以持续。“三高”的粗放型经济增长方式,也使资源环境付出了巨大的代价,阻碍了经济社会的可持续发展。在可持续发展的背景下,工业建筑领域也应引入绿色建筑理念,在设计中予以注重和改进,体现绿色与环保。这对于我国的节能减排任务的完成、降低我国制造业成本、提高产品的国际竞争力以及我国制造业强国战略的实现,都具有重大的战略意义。

2工业建筑的特点

要发展绿色工业建筑,首先应了解工业建筑的特点。工业建筑的设计前提是为了满足工艺需要,因此,与民用建筑相比,工业建筑有其显著的特点。

2.1建筑结构不同

生产工艺不同的厂房具有不同的特征,但大多具有跨度大、单体面积大、层高大的特点。工业建筑内部空间较大,这主要是因为建筑内生产设备多而且尺寸较大,并配有多种起重运输设备,还有的车间要加工巨型产品,通过各类交通运输工具。如有桥式吊车的厂房,室内净高在8m以上;万吨水压机车间,室内净高在20m以上;有些厂房高度可达40m以上。

2.2污染物排放量大,室内环境较差

民用建筑室内污染物主要为装修材料散发的挥发性有机物和人体散发的代谢产物,而工业建筑内的污染物则要复杂的多。具体的生产工艺复杂多样,排放污染物种类也是千差万别,并且污染物排放量大,不仅有废气,还有废水和废渣。这些污染物的排放不仅对周围环境造成巨大的污染,更会严重影响室内工作人员的身心健康。此外,工业建筑内的噪声水平一般也是较高的。

2.3能耗高

工业建筑由于体形系数大、层高大、窗墙比大、建筑保温性能重视不够等因素,使得工业建筑一般比民用建筑单位面积能耗高。同时,用于污染物排放量大,其换气次数一般都比较高,且工业建筑大多是24h连续运行,使得其建筑能耗水平更显著高于民用建筑。工业建筑由于采光、通风等要求,大多采用组合式侧窗、天窗,使屋面排水、防水、保温、隔热等建筑构造的处理复杂化,技术要求比较高。

2.4各种资源浪费比较严重

在工业建筑内,各种资源的浪费比较严重。首先大规模的资源对于工业行业而言,其最主要的目的就是进行工业生产,各种小规模的资源浪费通常不被看重,认为这对企业效益的影响微乎其微。其次,工人的节约意识淡薄,节约行为不能带来个人经济利益。这些都导致工业建筑内跑冒滴漏严重,材料利用率低。

2.5室内环境参数控制精度高

民用建筑室内环境对温度、湿度、洁净度等参数都有一定要求,但控制精度都要求较低,将参数控制在一定范围内即可。但在工业建筑内,控制参数虽不多,但大多控制要求高。工业建筑的这些特点,都与民用建筑有着显著的不同,因此,在发展绿色工业建筑时,必须考虑到这些特点,同时,紧密结合具体工艺要求,才能实现工业建筑的真正绿色。

3绿色工业建筑发展要点

由于工业建筑在设计理论、结构、能耗等多方面与民用建筑有很大的差距,因此,在绿色工业建筑的设计与发展方面,都会有很多的不同。我国正处于工业化阶段,要发展绿色工业建筑,应根据工业建筑的特点,将民用绿色建筑的理念,移植到工业领域。

3.1科学总体规划

随着我国经济的发展和城市的扩大,土地资源越来越成为稀缺资源。绿色工业建筑应优化设计,节约耕地资源。应在总体布局、规划选址、工艺流程、工业生产中人流和物流等多方面进行优化设计,尽量使工厂紧凑、高效。在进行科学总体规划时,一个总的基本原则是应考虑到不同行业、不同地区的工业建筑功能的差异,不能生搬硬套搞“一刀切”。应根据绿色工业建筑所在地域的气候、资源情况、自然环境、经济发展水平、文化等影响因素,进行科学的总体规划。

3.2建筑结构保温

为了实现建筑节能,在民用建筑领域,国家出台了数个节能规范,对建筑围护结构的保温性能最低限值进行了规定。但在工业建筑领域,传统结构设计考虑的大多是结构受力方面(车间内大多设计有天车),而保温性能则考虑较少。现阶段随着我国经济结构的调整,集约型发展模式将取代传统工业粗放型的发展模式,因此,对建筑热负荷影响最大的围护结构保温问题,理应受到重视。但在选择围护结构保温性能时,还必须要考虑工业建筑所在地的气候情况。如我国北方地区年平均气温低,则对工业建筑保温性能要求高;在我国的南方地区,考虑更多的可能是夏季的隔热,因此,建筑围护结构的热阻值则不宜过高,以降低围护结构成本以及建筑夜间的散热。

3.3通风和遮阳设计

由于工业建筑内部存在较多的余热、余湿及粉尘、有害烟雾等污染物,通风系统对于工业建筑而言意义非常重要。自然通风不需要消耗动力,节省能源,节省设备投资和运行费用,因而是通风方式的首选。但自然通风与室外气象条件密切相关,难以人为控制。这就要求在工业建筑设计时,做好室外气象参数的调研工作,根据建筑内的热压情况,缜密计算,并利用通风领域的新技术和研究成果,如分层通风技术、置换通风技术及计算机模拟技术等,实现通风效果与节能的平衡统一。由于设计有通风及采光系统,工业建筑的窗墙比一般都比较大,但这将易造成夏季工业建筑得热量过大(特别是西晒围护结构),车间温度过高。为此,可通过优秀的遮阳设计,在保证通风以及采光系统的正常运行下,有效降低工业建筑夏季得热量。

3.4工业余热的利用

长期以来,我国工业行业能源消耗高、利用率低,除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外,工业余热利用率低也是造成能耗高的重要原因。我国能源利用率仅为33%左右,比发达国家低大约10%,50%以上的工业耗能是以各种形式的余热被直接废弃。我国现阶段的节能减排工作,很重要的一部分内容就是对现有工业行业的节能改造。但这种改造是后期的一种“被动式”节能,对于新建的工业建筑,如果能在设计阶段,就对各种余热利用予以考虑,让其进入工艺生产流程,其效果要远比后期的改造要好。

3.5污染物排放

降低工业行业的污染排放,是我国节能减排战略的重要内容之一。绿色工业建筑是绿色的,那必然是生态的,是无污染排放或者低污染排放的。因此,绿色工业建筑必须靠精心设计、依靠科技进步的力量,采用低排放新设备及新技术应用等措施,使其在气候变化、生态系统、水资源、水土保持、生物多样性、地区环境、人体的潜在危害等影响方面做到最优,环境影响最小。

3.6完善评价体系

建立一套适合我国国情的绿色工业建筑评价体系是发展我国的绿色工业建筑的前提和关键,对积极引导大力发展绿色工业建筑,促进工业行业的节能减排和降低工业生产成本,都具有十分重要的意义。为推动我国绿色工业建筑的发展,规范绿色工业建筑评价标识,我国建设部组织有关单位编制了《绿色工业建筑评价导则》,作为开展绿色工业建筑评价,指导我国现阶段绿色工业建筑的规划设计、施工验收和运行管理的依据。这方面的工作才刚刚开始,还有很多工作需要完善和实施。

4结语

我国正处于工业化阶段,工业行业多,技术与工艺各企业参差不齐,高污染、高能耗产业仍将在一定时间内存在。但我国的资源及环境承受能力已达到极限,使得发展绿色工业建筑成为可持续发展战略对工业行业的必然要求。近年来,按照国家节能减排工作要求,工业领域十分重视绿色工业建筑的发展,对如何做好绿色工业建筑的规划设计、建设施工和运行管理提出了迫切要求。但应该看到,绿色工业建筑在我国的发展时间还不长,在该领域基于我国国情的研究还非常有限,这都需要广大科研、设计、管理等各领域的工作者的不懈努力。

作者:李洪欣 沈超 于小婷 李国顺 单位:郑州大学土木学院 海军航空工程学院人文社科系

第二篇

1绿色建筑评价体系的发展

我国的绿色建筑评价体系建设总体上还处于初期发展阶段,但发展较快。目前,国内较权威的绿色建筑评估体系有《中国生态住宅技术评估手册》,这是我国第一部生态住宅评估标准;为了实现把北京2008年奥运会办成“绿色奥运”的承诺,清华大学、中国建筑科学研究院等14家科研机构,2002年联合立项“绿色奥运建筑评估体系研究”课题,2004年结题,成为国内第一个有关绿色建筑的评价、论证体系;在借鉴国际先进经验,结合我国国情的基础上,建设部于2006年了GB/T50378—2006《绿色建筑评价标准》,这是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发,多目标、多层次地对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准。但我国目前的绿色建筑评价标准,主要针对民用建筑(居住建筑和公共建筑),尚未涵括工业建筑。虽然工业建筑量只占总建筑量的15%左右,但其工程投资额却占到53%。当前,我国正处于工业化的进程中,工业增加值在国民经济中占有一定的比重。现在工业建筑正在全国各地、特别是各地工业园中大量兴建,为避免工业建筑再走高耗能、高污染,再走节能技术改造的民用建筑老路,就必须首先建立和完善绿色工业建筑评价体系,以引导我国工业建筑向着节能、环保的方向发展。但是,由于绿色工业建筑的绿色评估是一个非常复杂的系统工程,在评估体系建立过程中需要解决好一系列的问题。

2绿色工业建筑评价体系的问题分析

2.1立足国情,走自己的路

在国外的绿色建筑标准体系中,有对于绿色工业建筑的评价部分。其做法是在公共绿色建筑评价标准的基础上,根据工业建筑的特征,专门编制了一个绿色工业建筑的评价标准。如英国的BREEAM,在后续版本中推出BREEAMINDUSTRIAL,专门适用于工业建筑。国外在绿色工业建筑方面的评价方法,都是根据国外的工业建筑的实际情况建立的,并在一定程度上解决了所在国家工业建筑的评价问题,但对于我国,直接采用国外的绿色工业建筑评价标准,并不一定能很好地解决我国工业建筑存在的众多问题。应该看到,西方发达国家已经处于后工业时代,已经将高污染、高能耗产业转移到发展中国家,工业方面保留的都是高新技术产业,生产工艺和环保水平都比较高。而我国正处于工业化阶段,正在实现从工业大国向工业强国的跨越。我国发展绿色工业建筑,必须立足于我国的国情:工业行业多,各企业技术与工艺参差不齐,高污染、高能耗产业仍将在一定时间内存在。因此,鉴于我国与西方发达国家的发展阶段和特点不同,我国应根据实情、国情和经济发展阶段,建立适合自己的绿色工业建筑评价标准。

2.2要克服“唯技术论”

要评价绿色工业建筑,重要的内容还是要看工业建筑在建造和使用过程中各种资源的消耗、污染物的排放量及对周边环境的影响。以美国的绿色建筑评估体系(LEED)为代表的罗列式评价体系,则主要看建筑采用了哪些节能技术,节能技术越多,评价越高。但在实际项目中,采用了各种先进的节能技术,实际能耗水平高于同类项目的情况屡见不鲜。例如,在工业厂房屋顶采用了光伏发电技术及设施,但从全寿命周期来看,并不一定节能。因此,我国的绿色建筑评价标准必须要克服“唯技术论”,应该立足于实际效果,用数据说话。这些反映在评价方法上,就是要尽可能采用定量,同时减少定性的评价方法,才能尽可能使得评价结果接近客观实际。

2.3行业多,差异大

民用建筑的使用性质虽有差别,但都是人在使用和居住,因此,其室内环境控制、能耗、污染物排放等方面差异不大。但在工业建筑领域,行业太多,各行业在建筑能耗、污染物排放、室内环境控制等方面存在较大差异,但如果对于不同的行业,仍按相同的评价标准而不加以区分,由影响因素数值大小进行打分的方法,会存在较大的不合理性。

2.4评价影响因素多

与民用建筑的评价体系不同,绿色工业建筑除了拥有建筑的一般特性外,还要用于生产,因此,对其绿色评价的影响因素更多。由于工业建筑主要用于生产,生产过程中需要原料、能源;生产产品需要运输、销售。基于减少物流运输消耗的考虑,在工业建筑选址时,应对其在生产过程中的生产资料的来源地、产品的主要销售地、交通网络的便利性进行评价。工业生产易产生各种废水、废气,其污染物排放种类多、排放量大,生产过程还可能产生较强的噪声,这些都对周边环境的影响大,同时,还可能对室内工作人员的身体健康造成影响。这在以人为本、努力构建和谐社会的今天,其影响更易受到关注。

2.5某些评价因素的界定及区分

工业建筑包括进行工艺生产的建筑和生产、管理、科研等人员工作和生活的附属建筑。工业建筑能耗是指为创造满足正常生产所需要的环境所产生的能耗,如各类工艺性空调,以及创造生产、管理和科研人员所需要的室内外环境需要的各种能源耗量的总和。在工业企业的耗能、耗水等影响因素的计算过程中,必须对工业生产中的能耗、水耗与建筑中的能耗、水耗进行区分。在工业建筑中,还有很多能源、水是在生产过程中消耗的,这种消耗进入了产品成本,属于工业增加值的一部分,因此,不能计算到工业建筑评价中去。

3评价体系方面的实践与推动

3.1绿色工业建筑评价体系的发展实践

进入21世纪,绿色建筑及其评价的研究也扩展到了工业建筑领域,我国科研工作者也在该领域不断开展各方面的实践。为促进绿色工业建筑评价体系的建立,中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会专门成立了绿色工业建筑学组,并于2008年10月在郑州召开了绿色工业建筑学组成立暨首次工作会议。2009年10月,国家建设部《关于同意开展<绿色工业建筑评价标准>编制工作的函》致有关单位部门,开始了《绿色工业建筑评价标准》的编制准备工作。2010年8月,为推动我国绿色工业建筑的发展,规范绿色工业建筑评价标识,国家住宅城乡建设部组织了中国建筑科学研究院等有关单位,编制了《绿色工业建筑评价导则》,并颁布执行,作为开展绿色工业建筑评价,指导我国现阶段绿色工业建筑的规划设计、施工验收与运行管理的依据,以积极推进绿色工业建筑的发展。2012年9月,中国城市科学研究会绿色建筑研究中心开展了绿色工业建筑评审工作。采用已颁布的《绿色工业建筑评价导则》为依据,从节能与能源利用、节水与水资源利用、室内环境与职业健康等多方面,对博思格建筑系统(西安)有限公司的新建工厂、南京天加空调设备有限公司大型中央空调产业制造基地、友达能源(天津)光伏厂房、永高股份有限公司天津公司厂房4个首批申报绿色工业建筑设计标识的项目,进行了认真评审,并给出了相应的改进意见与客观建议。这是我国采用颁布的《绿色工业建筑评价导则》,对我国绿色工业建筑进行评价的初次尝试。随着我国可持续发展战略的实施,相信会不断有更多的工业建筑加入到绿色评价中来。

3.2宣传与推动

工程实践中,人们的绿色环保意识,特别是在绿色工业建筑领域,还有待提高。在对工业企业调研时可看到,一些效益差的企业对绿色工业建筑的高投入非常敏感,而一些效益好的企业,特别是一些企业集团,其单位领导认为他们的主要职责应是企业的正常顺利生产,而对于绿色工业建筑及其评价的认知和推广,都是集团总部的事,不在自己的职权范围内而关注度较低。这些都显示,在具体的绿色工业建筑的推广过程中,并不会像想象的那样顺利,加之地区的条件限制,经济发展水平的不平衡和差异,都决定了绿色工业建筑及其评价还有一个较长的循序渐进的发展过程。

4结语

我国工业发展的实际情况和发展阶段,决定了我国发展绿色工业建筑不能照搬西方模式,必须立足于我国国情、现有资源状况和工业发展水平,解决好我国绿色工业建筑发展所面临的问题。近年来,我国虽然在绿色工业建筑及其评价方面做了很多工作和实践,但总体还处于探索发展阶段。加强工业建筑领域的可持续发展理念,增强人们、特别是工业企业的管理者的绿色工业建筑意识,对于绿色工业建筑及其评价的整体推动及开展具有重要的现实意义。

作者:李洪欣 陈远 李国顺 宋高举 单位:郑州大学土木学院 机械部第六设计研究院

第三篇

1对工业建筑进行绿色认证的意义

按照绿色工业建筑评价标准对绿色工业建筑进行绿色认证,并对通过认证的绿色工业建筑颁发认证证书,不仅响应了国家节能环保的政策,而且还有利于企业宣传。另外,从企业投资、运行费用的角度来说,对工业厂房实施绿色建筑并不一定会增加造价,某种意义上说还会减少造价。例如,因采用保温良好的围护结构并做精细化分析计算,使采暖和空调负荷减少,进而减少空调设备的额定容量,减少设备投资。在政策层面,国家和各地方政府更可谓不遗余力。2012年5月,财政部、住房和城乡建设部下发的《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》明确了绿色建筑奖励标准。此外,江苏、安徽、武汉、青岛、天津、深圳、广州、西安等省市均出台了有关补贴政策,通过认证的绿色工业建筑能享受国家和地方政府的财政补贴,根据住建部和财政部的发文,绿色建筑二星级有45元/平方米的补贴,绿色建筑三星级有80元/平方米的补贴,并且对三星级绿色工业建筑可以考虑减免物业税。

另外部分地区也有当地政策进行补贴,例如青岛,一星级补贴40万元,二星级补贴60万元,三星级补贴80万元,这样算来,做绿色建筑的增量成本并不高,而且绿色工业建筑可以降低后期运营的维护成本,迅速收回投资,使企业有利可图的。从工人劳动效率的角度来说,工业建筑绿色化能为工人提供相对舒适的工作环境,这能提高工人劳动的积极性和劳动效率。综上所述,从长远来看,绿色工业建筑随着绿色技术的推广而受市场认可,并能获得相应的溢价效应。由此可见,绿色节能、环保是可持续发展背景下的价值取向,是绿色工业建筑发展的必然趋势,可以通过国家政策引导企业建造绿色工厂,对符合绿色工业建筑评价标准等级的绿色工业建筑进行认证并颁发证书,并以此带动污染相对较大、能源结构不合理的工业建筑进行绿色改造,最终实现绿色工业工程的目标。这样工业建筑市场才会从整体上实现节能、环保并走向可持续发展的轨道。

2绿色工业建筑通过中国绿标认证的过程和方法

2.1绿色工业建筑认证的过程

总结绿色工业建筑获得认证证书的过程大概可以分为以下几个阶段,以供企业参考:(1)准备工作阶段,该阶段主要进行咨询委托并编写绿色工业建筑方案书。(2)初步方案阶段,该阶段主要进行初步方案咨询,对项目的整体绿色工业建筑设计理念进行策划分析并确认项目目标,分析项目适合采用的技术措施与实现策略,进行投资估算以及星级自评估。(3)可行性分析阶段,该阶段主要进行方案设计,对确认的绿色生态技术提供可行性分析报告。(4)施工图深化设计阶段,完成图纸设计。(5)设计标识资料汇总阶段,该阶段要完善相关的申报材料并进行绿色工业建筑星级申报。(6)项目评审阶段,相关机构依照《绿色工业建筑评价标准》对申报材料进行评审,企业按照相关机构审查意见,补充资料,完成评审。最后对符合要求的绿色工业建筑颁布《绿色建筑设计标识证书》。设计满足相关要求后,进行绿色施工,竣工运行一年后可以申报《绿色建筑运营标识证书》。首批进行绿色工业建筑设计标识申报的有南京天加空调设备有限公司大型中央空调产业制造基地、博思格建筑系统(西安)有限公司新建工厂、友达能源(天津)光伏厂房、永高股份有限公司天津公司厂房。

2.2绿色工业建筑认证的方法分析

相关部门按照《绿色工业建筑评价标准》(以下简称《标准》)采用权重计算分值的方法对申报绿色工业建筑标识的工业厂房进行评分,采用分级制来体现绿色工业建筑的实现程度。绿色工业建筑的评价等级根据《绿色工业建筑评价标准》所规定的方法评价后的总得分(包括附加分)分为一星级、二星级、三星级共3个级别。虽然采用权重体系进行评价,但是《标准》也有必达分要求,主要涉及到一些能耗、水耗等指标和国家对工程建设的强制性要求,这些是评价绿色工业建筑的前提,只有满足必达分要求,才可以申请绿色工业建筑评价。绿色工业建筑评价体系由节地与可持续发展的场地、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室外环境与污染物控制、室内环境与职业健康、运行管理七类指标及技术进步与创新构成。节能、节水所占的权重相对较大,节地、室外环境次之,室内环境和运行管理也不容忽视、。下面以2个最关键的指标为例进行简要分析说明。

绿色工业建筑评价最关键的指标是工业建筑能耗,是指为保证生产、科研、人员和室内环境所需的各种能源耗量的总和。《标准》要求工业建筑能耗指标必达分为2分,即要求单位产品(或单位建筑面积)工业建筑能耗指标至少达到国内同行业的基本水平。《标准》对节能的评价主要从“空调系统”、“动力设备自动控制系统”、“热回收系统”、“可再生能源利用”、“照明节能系统”几个方面按照《标准》确定的评分权值进行评分。绿色工业建筑综合水耗是绿色工业建筑评价的另一个关键指标,是指为保证正常生产、科研、人员和室内外环境所需的各种水资源耗量的总和,不包括直接用于产品的耗水量。《标准》对水资源利用指标也做了必达分要求,要求单位产品取水量指标和水重复利用率的必达分均为1分,即要求至少达到国内同行业基本水平。《标准》对节水的评价主要从“水资源利用”“、节水系统”、“废水再利用系统”等方面评分权值按照《标准》确定的进行。节地与可持续发展的场地、节材与材料资源利用、室外环境与污染物控制、室内环境与职业健康、运行管理等指标项在此不再做单独分析。在这7个评价指标中,节能与能源利用、室内环境与职业健康属于暖通专业需要重点关注的内容,包含了35分的有效评分,可以看出暖通系统在绿色工业建筑认证中至关重要。有资料还显示,空调能耗占建筑能耗的60%以上,而且随着工业化和城镇化的快速发展,这个比例还在不断上升。由此可见给工业建筑设计一套绿色节能环保的空调系统对工业建筑通过绿色评估认证起着举足轻重的作用。

3蒸发冷却空调技术在绿色工业建筑认证中的作用

3.1蒸发冷却空调技术的特点

蒸发冷却空调技术是利用自然环境空气中的干球温度与露点温度差,通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效而且经济的冷却方式。它具有较低的冷却设备成本(初投资约为常规空调设备的1/2),能大幅降低用电量和用电高峰期对电能功率的要求。运行能耗约为常规空调设备的1/5,节能达70%以上。采用水做为制冷剂,减少温室气体的排放,而且对臭氧层无破坏,有“绿色空调”、“仿生空调”之称,是一种的节能环保和可持续发展的制冷空调系统。此技术自上世纪80年代中期传入我国以来,目前已经在宾馆、办公楼、餐厅、体育馆、影剧院等民用建筑,以及数据机房基站、纺织厂、电厂、制鞋厂等工业建筑领域大量应用。

3.2蒸发冷却空调技术在工业上的应用特点

在工业厂房安装空调设备供冷,不但能保护建筑物和设备,节约材料,减少清洗和维护费用,改进了产品质量和加工工艺,而且有利于企业招收工人,提高工人的劳动生产率,减少事故、旷工和工人的流动率。然而,工业厂房的供冷很复杂,一些厂房内的加热炉、电子设备、照明、生产机械以及所有的热加工或湿加工过程都会产生大量热量,或者要求大量的通风;还有一些厂房,诸如化工厂、造纸厂、水泥厂、印刷厂、铸造厂等要通过排出大量空气来控制与上述生产过程有关的灰尘、蒸汽、烟气或异味等。这就需要用大量的新风来置换排风,而新风量过大使得采用机械制冷方式来供冷能耗极高,是不现实的。另外,和蒸发冷却不同,大多数机械制冷系统趋于集中化,因此,从制冷机房到空调区需要大量的风管、水管、电缆布线等,开支相对较大。而蒸发冷却空调技术几乎免费就能处理余热、烟气、和灰尘等问题,而且可以全新风运行,风量足够。再加上蒸发冷却空调绿色环保,设备成本较低,这都证明在工业厂房采用蒸发冷却空调技术降温是明智的选择。

3.3蒸发冷却空调技术在工业上应用的案例分析

蒸发冷却空调受降温幅度的限制,使得制冷量一定时,采用蒸发冷却空调会使得送风量较传统空调大,送风焓差较小。大风量造成较多的换气次数,不仅有利于工业厂房内温湿度稳定,而且有利于工业废气以及污染物的排出,能够维持厂房内相对较好的室内空气品质。以下2个案例都是基于西安工程大学蒸发冷却团队与澳蓝(福建)实业有限公司产学研合作的研究成果的分析。

实例1:制鞋厂空调项目,该项目工厂成型车间面积22m×120m,人员较多,设备发热量大,从6月份到9月份有大约75%的时间段,车间温度在35℃以上。而且,粘合剂的使用产生大量的甲苯等有害气体,危害工人身体健康。为了改善工厂车间环境,业主决定采用蒸发冷却空调技术对车间进行通风、降温。该项目设计选用22台风量为15000m3/h的蒸发式冷气机,总送风量为330000m3/h,换气次数达每小时42次。夏季,蒸发式冷气机全部开启,系统全新风运行,对车间进行通风降温,排出甲苯等有害气体;过渡季节,可根据需要开启部分蒸发式冷气机,对车间进行通风,维持车间所需的温湿度以及良好的空气品质;冬季,可作为通风加湿系统,排出有害气体,保持车间良好的适性。机组投入运行后,对运行效果进行了测试。发现在炎热的夏季,未开启蒸发式冷气机时,车间温度均在35℃以上,但通过冷气机降温以后,车间温度大部分时间在30℃以下,在靠近出风口的工作岗位,降温效果更明显,空气品质较好,使工人工作的环境得到极大改善。

实例2:福州某通信机房改造项目,机房面积为380m3,层高4m;机房主设备功耗45kW。原配置3台机房专用精密空调机组,单台制冷量为46kW,功耗为15.6kW。夏季高温季节,3台机组全部运行,其他季节部分运行。该机房全年空调耗电约26.4万kWh。该项目改造后该机房采用蒸发式冷气机替代部分原有的机械制冷空调机组。该项目设计选用5台风量为15000m3/h,电机功率为1.1kW的直接蒸发式冷气机,对应配置5台排风机,每台排风机的风量为10000m3/h,电机功率为1.1kW。根据福州气象条件和冷气机的降温能力测算,在福建,全年大约有300天,室外温度低于30℃,此时,单独使用冷气机就能满足通信机房的温湿度要求;而在少数高温潮湿天气,可采用冷气机与机房专用空调联动来满足机房要求。度要求,而从耗电量来看,采用冷气机比机房专用空调节电率达90%,可见,采用蒸发冷却空调节能效果显著。

4结语

能耗作为绿色工业建筑评价的关键指标,是影响绿色工业建筑等级认证得分的重要因素。另外,蒸发冷却空调可以全新风运行,有利于维持车间内良好的空气品质,有利于工人的身体健康,这同样可以给绿色工业建筑加分;再者,蒸发冷却空调技术绿色环保,不产生CFCs气体和温室气体,不污染环境,满足《标准》对“室外环境与污染物控制”加分项的要求;采用蒸发冷却空调技术是一项创新,还会得到附加分。最终以为绿色工业建筑等级认证加分为手段,为企业创造更多的溢价效应。伴随工业的发展,节能减排的呼声越来越高,蒸发冷却空调技术顺应时展,迎合了人们对绿色、安全的生活质量的渴望。更重要的是,蒸发冷却空调技术的特点与工业厂房制冷的特点相匹配。因此,蒸发冷却空调技术的应用必将在工业领域兴起,带动工业建筑走向绿色、节能、环保、可持续发展的道路。

作者:吕伟华 黄翔 刘佳莉 李鑫 单位:西安工程大学