集成電路廠房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

1、集成電路廠房建筑節(jié)能設(shè)計(jì) 摘要:集成電路廠房是高能耗建筑，設(shè)計(jì)階段須采取多項(xiàng)措施來(lái)減少能耗。針對(duì)其特殊的負(fù)荷特點(diǎn)，根據(jù)多年的工作實(shí)踐，對(duì)集成電路廠房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)措施進(jìn)行了相關(guān)探討，以期提高業(yè)內(nèi)集成電路廠房的節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí)。關(guān)鍵詞:集成電路廠房;節(jié)能設(shè)計(jì);能耗0引言近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展，建筑能耗伴隨著我國(guó)建筑總量的攀升已經(jīng)成為能源消耗的大戶(hù)，由此，建筑節(jié)能指標(biāo)成為整個(gè)建筑領(lǐng)域熱點(diǎn)話(huà)題之一。集成電路廠房是特殊的工業(yè)廠房，以往沒(méi)有引起節(jié)能領(lǐng)域的足夠重視，但其在建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中通常需要消耗大量的能源，因此，在集成電路廠房的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該融入節(jié)能的理念。集成電路廠房和民用建筑比擬，節(jié)能設(shè)計(jì)既

2、有一定的共性，也存在自身不同的特點(diǎn)。集成電路廠房的節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，只有充分掌握了集成電路廠房的特點(diǎn)，才能運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具的輔助技術(shù)手段，設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的工程。1集成電路廠房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法介紹11建筑平面、立面節(jié)能設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足生產(chǎn)必須的外部環(huán)境，集成電路廠房在建筑平面、立面設(shè)計(jì)的階段就應(yīng)該貫穿節(jié)能的理念。外墻的熱損耗在集成電路廠房能耗中排在首位，平面設(shè)計(jì)成凸凹變化造型會(huì)增加外墻的面積，因此，集成電路廠房平面應(yīng)盡量減少凹凸變化的部位。廠房的門(mén)窗傳熱損耗通常要比外墻大很多，由于集成電路廠房的生產(chǎn)工藝和一般工業(yè)廠房不同，因此，在滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下應(yīng)盡量減少門(mén)窗的布置。此外，在建筑平面、立面設(shè)

3、計(jì)中可以通過(guò)科學(xué)地布置外墻厚度、門(mén)窗大小、數(shù)量、位置，同時(shí)結(jié)合廠房的立面造型來(lái)解決節(jié)能設(shè)計(jì)問(wèn)題。12合理制定集成電路廠房暖通空調(diào)1)根據(jù)車(chē)間工作人員的需求。工業(yè)廠房的供暖和制冷要求往往高于普通民用建筑，這是因?yàn)楣I(yè)廠房配備了大量的生產(chǎn)機(jī)械，這將產(chǎn)生巨大的運(yùn)營(yíng)能量。為了使車(chē)間人員和機(jī)械設(shè)備正常工作，車(chē)間的溫度應(yīng)在暖通空調(diào)的作用下控制在合理的范圍內(nèi)。綜合來(lái)看，集成電路建筑內(nèi)部溫度以2627為宜，室內(nèi)采暖溫度應(yīng)控制在1416。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)溫差一般很小。一些設(shè)計(jì)人員傾向于將集成電路車(chē)間的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與一般民用建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)保持一致，這是不合理的。集成電路廠房由于生產(chǎn)過(guò)程中的不

4、同類(lèi)型，其生產(chǎn)負(fù)荷不同，有的是熱負(fù)荷，有的是新風(fēng)負(fù)荷;有的是人員密度太高，暖通空調(diào)需要在環(huán)境中保持適當(dāng)?shù)睦湄?fù)荷和濕負(fù)荷。因此，暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)集成電路廠房的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。2)根據(jù)廠區(qū)的分布情況。結(jié)合能源供給和廠區(qū)的分布情況，合理設(shè)計(jì)并選擇集成電路廠房的暖通空調(diào)冷熱源配置形式。如果集成電路廠房的熱源主要是蒸汽熱源，那么熱源介質(zhì)也應(yīng)該是蒸汽，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和自然環(huán)境的保護(hù)。如果集成電路廠房暖通空調(diào)的熱源為地?zé)嵩?，那么熱源介質(zhì)應(yīng)為高溫加熱后的水。一般來(lái)說(shuō)，供熱系統(tǒng)應(yīng)盡量防止使用電能轉(zhuǎn)化為熱能的形式，因?yàn)殡娔芄岜厝粫?huì)產(chǎn)生巨大的本錢(qián)。如果集成電路廠房的采暖、通風(fēng)和空調(diào)熱源既沒(méi)有足夠的熱源，也沒(méi)

5、有足夠的蒸汽源，可以采用氣體輻射加熱法，這種供熱方式不僅本錢(qián)低，而且經(jīng)濟(jì)高效。但是，在使用這種加熱方式時(shí)，必須采取必要的平安措施，特別要注意工廠的明火平安。同時(shí)，在廠房冷源供給方面，也應(yīng)根據(jù)廠房的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)低本錢(qián)、高利用率。13集成電路車(chē)間電氣設(shè)計(jì)原那么1)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)原那么。集成電路廠房建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能投資考慮具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。為滿(mǎn)足節(jié)能要求，到達(dá)節(jié)能效果，不應(yīng)該采用增加節(jié)能材料和節(jié)能設(shè)備使用頻率的方法。要遵循經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)的原那么，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性，保證節(jié)能高效。2)適用性設(shè)計(jì)原那么。現(xiàn)代集成電路廠房的建筑電氣設(shè)計(jì)，涉及到具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須遵循適用性設(shè)計(jì)原那么，即

6、在保持建筑設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的根底上，為實(shí)現(xiàn)建筑物供電可靠性、負(fù)荷容量、電能質(zhì)量等目標(biāo)奠定根底。此外，配電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代集成電路廠的建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷優(yōu)化，使其更加合理、科學(xué)，滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。14照明節(jié)能設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原那么是在保證工藝生產(chǎn)的照度要求的前提下，更有效地利用能源并盡量選用高光效燈具，以到達(dá)功率密度低于標(biāo)準(zhǔn)照度值的目的。同時(shí)，在選擇燈具時(shí)應(yīng)考慮照明和維護(hù)的總本錢(qián)，這需要對(duì)燈具效率、光衰減特性、初始投資本錢(qián)燈具、年度運(yùn)行維護(hù)本錢(qián)和燈具使用壽命進(jìn)行綜合比擬。目前，許多企業(yè)都選擇三班制工作方式，由此，在夜間工作時(shí)，燈具應(yīng)提供足夠的照度，以保證生產(chǎn)照度要求，提高工作效率。白天根據(jù)自然光強(qiáng)度，在滿(mǎn)

7、足工藝照度要求的前提下，可調(diào)整車(chē)間燈具控制電路的配電設(shè)計(jì)，到達(dá)節(jié)能、延長(zhǎng)燈具壽命、減少維修量的目的。2集成電路廠房結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在選擇建筑材料時(shí)，必須充分考慮防火、防銹、隔熱等因素。如果不采取隔熱處理，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致建筑壽命的縮短，不能滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)的要求。對(duì)框架結(jié)構(gòu)廠房的抗震性能有較高的標(biāo)準(zhǔn)要求。檁條和墻梁需要使用彎曲和壓縮性能優(yōu)良的材料和設(shè)備。為了便于施工時(shí)的安裝，還需要選用剛度等級(jí)較高的材料。采用支撐體系來(lái)加強(qiáng)承重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，樓板也可采用扁鋼板，以減輕樓板自重，同時(shí)在鋪設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)同一梁進(jìn)行嚴(yán)密的壓縮，防止位移。集成電路廠房的利用率受多種因素的影響，其中不僅包括對(duì)建筑面積進(jìn)行了優(yōu)化和

8、改良設(shè)計(jì)，還關(guān)系到集成電路廠房的結(jié)構(gòu)和采用的生產(chǎn)工藝。目前，集成電路車(chē)間內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類(lèi)型。1)在單跨車(chē)間，在傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)中，2個(gè)橫向承重墻之間的間距一般稱(chēng)為跨度。但是，框架結(jié)構(gòu)中2行柱之間的距離可以形成跨度。這種車(chē)間結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，便于各種大型設(shè)備的應(yīng)用。采光通風(fēng)可通過(guò)天窗完成，適應(yīng)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)。2)混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房，這種結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用比擬廣泛，它能在梁、柱、樓板的節(jié)點(diǎn)支撐下產(chǎn)生應(yīng)力體系，具有均勻的剛度和較好的延性特性，大局部框架結(jié)構(gòu)都會(huì)增加抗側(cè)移構(gòu)件，提高抗震性能。3)鋼鐵結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計(jì)在導(dǎo)熱性方面很強(qiáng)，輕鋼也一樣。一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)熱系數(shù)為50，如果輕鋼

9、結(jié)構(gòu)的受熱溫度到達(dá)100以上，輕鋼結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度會(huì)不斷下降，但塑性增加;在溫度到達(dá)250時(shí)，塑性降低，但輕鋼結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度反而會(huì)提高;當(dāng)溫度到達(dá)500時(shí)，輕鋼結(jié)構(gòu)將崩潰。因此，當(dāng)輕鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)境溫度到達(dá)150，必須進(jìn)行隔熱和防火設(shè)計(jì)。為滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)要求，可采取摻混凝土、包裹耐火磚或涂耐火材料等措施。節(jié)能理念不應(yīng)該局限于集成電路廠房設(shè)計(jì)的1局部或1個(gè)環(huán)節(jié)，而應(yīng)融入建筑設(shè)計(jì)和實(shí)施的全生命周期內(nèi)。3結(jié)語(yǔ)集成電路廠房節(jié)能設(shè)計(jì)的理念不僅僅局限在某一方面，而是應(yīng)當(dāng)積極主動(dòng)地融合到建筑領(lǐng)域全生命周期內(nèi)。在集成電路廠房的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還需要針對(duì)該廠房建筑所在的周邊環(huán)境開(kāi)展詳細(xì)的調(diào)研，將設(shè)計(jì)思想與調(diào)研結(jié)論充分結(jié)合，以防止不必要的浪費(fèi)，降低對(duì)資源的消耗，不斷提高資源的再生指標(biāo)。參考文獻(xiàn):1雷永昌工業(yè)廠房電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探析J城市建設(shè)理論研究(電子版)，2021(10):87882張楠，韓賽賽，李紅偉工業(yè)廠房暖通空調(diào)的特點(diǎn)