中机国能电力工程有限公司 上海 200061
摘 要：我国的经济发展较为迅猛，其中能源的利用一直是经济发展中的一个重要环节。任何一个工程建设都需要考虑能源的合理利用，电厂的建设也不例外。引进高效的节能技术是高效使用能源的前提条件。因此，在电厂的建筑设计中要将能源的利用作为重点，实现一定的节能效果。
关键词：电厂建筑；节能设计；意义；要求；措施
引言
电厂给人们带来了光明和温暖，但它的建设和运行也耗费了大量的资源——大片的土地、大量的投资、煤和水。往往一个电厂的建成，也就形成了一个小城镇，其时间跨度和区域跨度之大直接影响本地区和周围地区今后很长一个时期的发展。因此，有节制地建设、低能耗地建设成为电厂建筑设计的重要课题。
一、电厂建筑设计进行节能的重要意义
电厂建筑的组成主要包括：锅炉房、汽轮机组房、集控中心、运煤建筑、除尘建筑、辅助建筑等。电厂在运行过程中会产生大量的热量，在进行电厂建筑设计时必须考虑通风、隔热及保温问题，电厂的运行多数为自动化集成控制系统，无人在厂房值守，因此对于建筑围护结构的保温隔热设计要求非常高。在部分电厂中，由于建设时缺乏可行性的建设规划，使得建筑物的布局杂乱无章，不仅严重浪费了国家土地资源，还增加了建设成本，也增加了空调系统和照明系统的能耗，严重造成了资源的浪费。因此，我国电厂建筑的节能设计还需进行大幅度的改进，应该采取有效的措施降低电厂的建筑耗能。
二、节能设计在电厂建筑中的要求
在对电厂建筑进行节能设计的过程中，主要是从以下几个要求得以体现的，这些要求涉及到各个环节中，因此需要得到一定的重视。首先需要满足环境的要求，与环境发展相一致是首要的要求。在进行设计的过程中应该从日照以及风向等多个因素进行考虑，在满足电厂建筑基本需求的基础上，尽量从当地的自然环境出发进行设计，这样可以达到更加理想的效果，例如在温度较低的区域，则不应使用玻璃幕墙。其次，自然空间的使用应该得到合理的规划，起到节约的目的。厂房的净空高度需要达到规定的条件，在此基础上，每层建筑的高度应该得到合理的配置，这样既保证了每层的功能符合要求，也能尽量避免浪费空间，造成能源的损耗。第三，最大化的利用自然条件是应该遵循的重点要求。可以借鉴小区设计中的设计概念，多种植一些植物，植物具有吸收二氧化碳的作用，还能起到美化的作用，根据不同地区的气候条件，选择合适的植物进行栽种，还有助于建筑物的节能采光，有效的降低了能源的使用。
三、电厂建筑设计中的节能措施
1、建筑总体节能设计
（1）因地制宜，根据日照、风向和地方气候特点，确定建筑最佳方位、间距和朝向。与总图专业密切配合，使建筑总平面设计和单体设计有利于冬季日照并避开主导风向，夏季则利于自然通风，宜采用南北向或接近南北向。
（2）在满足使用净空高度的前提下，减小层高；在满足使用功能的前提下，增加建筑进深，控制其体型系数在一个较低的水平，以减少其外围护结构的传热损失，降低建筑能耗。条式建筑物的体型系数不应超过0.35，点式建筑物的体型系数不应超过0.40。
（3）采用平开窗，建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30%，透明幕墙具有可开启部分或设有通风换气装置。
（4）根据建筑日照设计原理，合理设计建筑构件自遮阳或采取其他遮阳措施，如窗户挑檐可减小玻璃面的日照面积，降低夏季空调能耗。在进行遮阳设计时要考虑各个地区气候特点，对于冬冷夏热地区，冬季需要日照，夏季需要遮阳，采用活动式遮阳措施。在严寒地区，入口设置挡风门斗。
（5）尽量利用厂区内的各种植物，调节区域微气候：采用透水透气的花格地砖，减少硬化地面；种草植树，增加植被绿化。绿化道路、爬藤西墙、种植屋顶，减少日晒，保湿降温，实现生态平衡。高大乔木还可减低冬大的冷风、为建筑物和人行道带来荫凉。
2、建筑形体设计
在建筑设计中，原则上应减少建筑物外表面积，适当控制建筑体形系数（即建筑外表面给与其所包围的体积之比），减少建筑面宽，加大进深或增加组合体。建筑外形选用长条型，而体型复杂，凹凸面过多的塔式布置对节能不利。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，要重视屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等构造措施，对于调节日照节省能源是十分有效的。尤其是玻璃幕墙建筑，必须考虑好良好的遮阳、遮光条件。围护结构采用浅色外表面，可反射夏季太阳辐射热，减少壁面得热。尽可能充分利用自然光；采用高效照明光源及灯具。
此外，将功能相近的建筑合理组合也是一种有效的节能手段。通过设计能使建筑之间交通短捷、流畅，方便联系和管理，减少占地面积和相应的室外空间，还因减少了外墙面积，减少了能耗，进而取得节能的效果。
3、内、外墙的节能措施
电厂建筑内外墙的节能技术属于综合性的技术，是指将建筑物的内部结构和外部结构结合起来进行整体规划设计的综合方案，同时对常用的节能技术进行一定的改进，实现节能和节材的双重功能。
（1）内保温技术。目前，我国常用的内保温技术主要包括以下几种：增强水泥复合、增强石膏复合及聚合物砂浆负荷聚苯保温板等，这些保温技术操作方便快捷，且保温时间持久，因此多数电厂建筑都采用上述内保温技术。
（2）外保温技术。外保温技术是新兴起来的一种保温措施，经过实践证明，具有很好的节能效果。对于电厂建筑来说，外保温位于主体结构外侧，作用主要有以下两个：其一，维护主体结构的稳定性；其二，降低“热桥”效用，最大限度的利用建筑物内部的空间。目前，常用的外保温技术主要有聚苯板和墙体一次浇注成型和聚苯颗粒保温料浆外墙保温两种。
4、屋顶节能设计
由于太阳辐射强烈引起顶层房间过热，是一个十分普遍的问题。在设计中可加强隔热层并有架空通风层，还可在空气间层内贴热反射材料。设倒置式屋面并有利于保护防水层使之耐久。其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用，应设置排气孔以排除保温层内不易排除的水分。高效保温材料已经开始应用于屋面，如用膨胀型泡沫聚苯板，上铺防水层的正铺法为多，也可采用倒铺法，使防水层不直接受日光暴晒，以延缓老化。但聚苯板应采用挤出法生产的闭孔型，不与屋面黏结，上用压块固定。
5、自然通风、采光
新技术、新设备给人类带来了方便、舒适的生活，也改变了人与自然的关系。人类过分依赖新技术，不但过多地造成浪费和污染，也使人类的体质下降，违背了自然规律，如何使用新兴技术并趋其利而避其害，是一个重要的课题。
随着经济条件的改善，电厂建筑使用空调和机械通风也越来越多，改善了工人的生活环境，提高了工作效率。大大小小的控制室自不必说，一些办公、值班，甚至检修间也用上了空调，似乎是一种进步。对此建筑设计在这方面应起一定的导向作用：一方面宣传使用空调的利与弊，建议不用空调或少用空调；另一方面搞好门窗设计以及楼面、屋面通风口设计，控制、组织气流。如在主厂房的设计中，按计算确定汽机房外侧窗的数量和位置，在热源部位(如汽机、除氧器)和死角部位(如汽机房内侧)的楼板上设置通风格栅，在屋顶设置风机。夏季，从低侧窗进风，通过格栅带走热量，由屋顶风机排出。冬季，由屋顶风机进风，将上升的热气流压向楼面、地面，从低侧窗排出。通过精心设计，提高了通风效率和舒适程度，节省了能源。
6、门窗节能设计
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，《公共建筑节能设计标准》对此有具体的规定。
2）改善窗保温效果
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，为降低造价，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。在整樘窗中，除玻璃外，窗框（包括窗扇）也占了一定的面积，不同材质的窗框导热系数相差很大，目前导热系数小的塑钢门窗应该是优选的材料。
结语
电厂建筑节能设计，不单是建筑专业设计研究的课题，而且对于采暖系统、空调系统，节能电器，节水管件、阀门等各个专业的优化设计和节能技术措施都是很重要的组成部分，特别是为电力生产提供不同级别工作环境的空调净化系统的节能设计更不容忽视，合理的换气次数，优化设计的空调及制冷系统，良好的送、回风管线及其保温密封性能等等都是节能设计中的重要环节，而近年来空调专业蓄冷，蓄热技术的推广应用必将为空调节能设计掀开新的一页。
参考文献
[1]高蒙蒙.建筑节能技术与新材料在火力发电厂中的运用研究[J].，2014，42
[2]王小宁.建筑节能在火力发电厂中的应用[J].科技情报开发与经济，2014（16）：34-36.
[3]薛彤彤.电厂建筑设计中的节能问题探讨[A].2013年以电力土建科技创新推进可持续发展学术交流会[C].2013（5）.
[4]丛佩生，文军，殷海洋.火力发电厂建筑节能设计应注意的问题[J].吉林电力，2012.
论文作者:唐佳赟,李敏娟,姚君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月
论文发表时间:2017/4/17
标签：电厂论文; 建筑论文; 节能论文; 日照论文; 系数论文; 建筑物论文; 建筑设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月论文;