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中华人民共和国国家标准
烧结砖瓦工厂节能设计规范
Code for design of energy conservation of fired brick and tile plant
GB 50528-2009
主编部门:国家建筑材料工业标准定额总站
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2 0 0 9 年 1 2 月 1 日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第375号
关于发布国家标准《烧结砖瓦工厂节能设计规范》的公告
现批准《烧结砖瓦工厂节能设计规范》为国家标准,编号为GB 50528-2009,自2009年12月1日起实施。其中,第1.0.3、4. 2.1、4.5.1、4.5.5、4.6.1条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二00九年八月十日
前 言
根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标[2006]136号)的要求,本规范由中国建材西安墙体材料研究设计院会同有关单位共同编制完成。
本规范编制过程中,编制组进行了广泛深入的调查研究,认真总结了不同地区烧结砖瓦工厂节能技术设计应用方面的丰富经验,研究分析了我国烧结砖瓦工厂的现状和发展,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改和完善,最后邀请有关专家审查定稿。
本规范共分7章。主要内容是对烧结砖瓦工厂节能设计中总图与建筑节能、工艺节能、电气节能、辅助设施节能、能源计量等方面做了具体要求和指标规定。
本规范中黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建材西安墙体材料研究设计院负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给中国建材西安墙体材料研究设计院(地址:陕西省西安市长安南路6号,邮编:710061;传真:029-85221489;邮箱:qczjzx@pub.xaonline.com),以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员:
主编单位:中国建材西安墙体材料研究设计院
参编单位:国家建筑材料工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心
国家建筑材料工业标准定额总站
中国建筑材料工业规划研究院
主要起草人:肖 慧 闫开放 路晓斌 唐宝权 周 炫
主要审查人员:陈福广 陶有生 马保国 尚建丽 赵镇魁 焦雨华 苑克兴 王 辉 范兴安
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1 总 则
1.0.1 在烧结砖瓦工厂设计中,为贯彻执行国家有关法律、法规和方针政策,优化工程设计,做到节约和合理利用能源资源,提高能源资源利用效率,保证工程设计质量,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的烧结砖瓦工厂节能设计。
1.0.3 新建、扩建的烧结砖瓦工厂的设计规模砖厂不应低于6000万块标砖/年、瓦厂不应低于60万平方米/年。新建、扩建和改建的烧结砖瓦工厂设计中必须采用人工干燥、隧道窑焙烧工艺,严禁采用国家已经公布的限制类和淘汰类技术工艺、设备和产品。
1.0.4 烧结砖瓦工厂的节能设计,应贯穿在可行性研究、初步设计、施工图设计的全过程。
1. 0.5 烧结砖瓦工厂设计宜采用工农业废弃物、城市建筑及生活垃圾等替代部分原料和燃料。
1.0.6 烧结砖瓦工厂的节能设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 能耗 energy consumption
生产单位产品消耗的热量和电能。
2. 0.2 热耗 heat consumption
由燃料、各种含能工农业废弃物及原料产生的用于生产单位产品所消耗的热量。
2.0.3 煤耗 coal consumption
生产单位产品所消耗的各类燃料折合标准煤量。包括内掺和外投用、干燥用以及为加热原料、坯体成型所需蒸汽用和机修方面用的燃料。
2. 0.4 电耗 electricity consumption
从原料制备至成品堆放的全部生产过程的综合电能消耗量。包括各生产工序动力用电、生产照明用电以及办公室、仓库照明用电,不包括生活用电和基本建设用电。
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3 总图与建筑节能
3.1 一般规定
3.1.1 烧结砖瓦工厂总体布置应分区明确、布置紧凑、物流顺畅、节约用地。
3.1.2 烧结砖瓦工厂的建筑应根据其使用性质、功能特征和节能要求划分为下列类别:
工厂办公楼、化验室、独立的车间办公室、综合楼以及食堂、浴室、门卫等公共建筑类划为A类。
职工宿舍等居住建筑类划为B类。
有采暖或空调的生产建筑、辅助性生产建筑,以及独立的配电站、水泵房、空压机房、汽车库、锅炉房及机修等低温采暖的辅助性建筑类划为C类。
设于非采暖或空调生产车间内有采暖或空调要求的车间值班室、检验室、控制室等辅助性工业建筑类划为D类。
3.1.3 A类建筑的节能设计应按国家现行标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189执行。
3.1.4 B类建筑的节能设计,分别按国家现行标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ 26、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134和《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75执行。
3.1. 5 C类、D类建筑的节能设计可执行现行国家标准《民用建筑热工设计标准》GB 50176。
3.2 建筑各部位节能要求
3.2.1 夏热冬冷和夏热冬暖地区的C类、D类建筑,外窗开启面积不宜小于窗面积的50%,当不便设置开启窗时,应设通风装置。
3.2.2 严寒地区的C类建筑,应设置门斗或采取防止冷空气渗入的措施。
3.2.3 严寒和寒冷地区的C类、D类建筑外窗可按表3.2.3选取。外窗气密性不应低于现行国家标准《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T 7107规定的3级;外门气密部分同窗,门肚板部分传热系数应小于1.5W/(㎡·K)。
表3.2.3 严寒及寒冷地区建筑外窗
严寒地区 | C类 | 塑钢单框双层玻璃 |
D类 | 塑钢中空玻璃 | |
寒冷地区 | C类 | 塑钢单框双层玻璃 |
D类 | 塑钢中空玻璃 |
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4 工艺节能
4.1 一般规定
4.1.1 烧结砖瓦工厂可行性研究、初步设计阶段应以原料性能、产品品种、质量及产量指标等因素综合考虑能耗指标设计,应提供节能技术措施、用电方案、预设能耗指标及评价,必要时提供不同工艺设备和采用节能技术措施前后能耗对比数据。
4.1.2 烧结砖瓦工厂生产线所采用的中小型三相异步电动机、容积式空气压缩机、通风机、清水离心泵、三相配电变压器等通用设备,应符合现行国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB 18613、《容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值》GB 19153、《通风机能效限定值及节能评价值》GB 19761、《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762、《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052等的规定。
4.1.3 主要生产车间应按输送距离、管道长度和电缆长度较短的原则布置。
4.1.4 所选用材料应是符合相应国家标准规定的商品材料,保温隔热材料可采用同类中性能优良产品。对确有必要现场制作的特殊材料,宜给出该种特殊材料的性能指标(含热工评价);同时宜给出质量评价方法及检验依据。
4.2 主要能耗指标
4.2. 1 新建、扩建和改建烧结砖瓦工厂生产线的主要能耗设计指标应符合表4.2.1的规定。
表4.2.1 新建、扩建和改建烧结砖工厂生产线的主要能耗设计指标
工艺形式 | 产品分类 | 热耗(kJ/t) | 电耗(kW·h/t) |
人工干燥、隧道窑烧成 | 砖 | 1465×103 | 12.0 |
瓦 | 1758×103 | 14.4 |
注:1 空心砖产品电耗修正值=电耗指标×1.2;
2 硬质原料和硬质燃料电耗修正值=电耗指标+4.8kW·h/t×粉磨率;
3 生产高度机械化或自动化,生产工人实物劳动生产率超过750t/人·年的工厂,电耗修正值=电耗指标+0.24×(生产工人实物劳动生产率—750)kW·h/t。
4.2.2 烧结砖瓦生产线主要生产工序分步电耗应符合表4.2.2的规定。
表4.2.2 烧结砖瓦生产线分步电耗设计指标
生产工段 | 单位 | 隧道窑设计值 |
原料开采 | kW·h/t原料 | ≤0.8 |
原料制备 | kW·h/t混合料 | ≤3.1 |
砖瓦成型 | kW·h/t混合料 | ≤8.4 |
砖瓦干燥 | kW·h/t | ≤2.0 |
砖瓦焙烧 | kW·h/t | ≤3.2 |
4.3 原料开采、制备及成型
4.3.1 原料开采、制备及成型工艺设备选型基本原则:应根据原料性能、产品纲领及产量选择原料开采、制备及成型工艺,优化选型设计,保证产品质量,并应符合本规范第4.2.2条的规定。
4.3.2 原料选择普氏硬度系数不宜大于4,破碎电耗不宜大于34kW·h/t原料。
4.3.3 原料应采取堆棚、储存、风化、预均化、陈化措施。
4.3.4 硬质原料破碎宜采用两级破碎系统,筛分系统的筛上料不宜再回到原来的破碎机中。
4.3.5 陈化库的容量应根据原料的性能和工艺要求计算确定。
4. 3.6 成型工序应采用同步垂直切条装置等措施保证湿坯合格率100%,废头不大于5%。
4.4 砖瓦干燥系统
4.4.1 干燥室长度及条数应根据原料性能、产品纲领及产量确定。
4.4.2 干燥室应利用窑炉余热作为干燥热源,余热热量不足时可用热风炉补充。
4.4.3 干燥室墙和顶必须有保温措施,传热系数不应大于0.40W/(㎡·K)。
4.4.4 干燥室送风道(管)应采取保温措施,保证热风温度降不大于0.5℃/m。
4. 4.5 干燥室应设密封装置,保证进、出口溢流热损失小于1%。
4.4.6 干燥室送热风机应采用变频调速装置。风机选型时风量应按系统特性和漏风系数进行计算,风机能力的储备系数应小于15%。
4.5 砖瓦焙烧系统
4.5.1 砖瓦焙烧系统的能效设计指标应符合表4.5.1要求。
表4.5.1 砖瓦焙烧系统的能效设计指标
工艺形式 | 产品分类 | 系统热效率(%) | 煤耗(kg/t) |
人工干燥、隧道窑烧成 | 砖 | >48 | 15.2 |
瓦 | 18.2 |
4.5.2 窑炉结构设计应符合现行行业标准《砖瓦焙烧窑炉》JC 982的有关规定。
4.5.3 烧结砖瓦焙烧系统设计应符合下列要求:
1 焙烧系统应采用优质耐火和保温隔热材料,系统表面热损失在热平衡支出项的比例应小于12%,保证窑顶表面温度比环境温度不高于20℃,窑墙表面温度比环境温度不高于15℃。
2 窑炉抽送热风道(管)应采取保温措施,保证热风温度降不大于0.5℃/m。利用抽送热风道(管)作为车间采暖热源的可不作要求。
3 窑炉应采用优质棉状制品塞实密封、曲封和砂封等措施减少漏风。窑炉进、出口溢流热损失小于1%。窑顶投煤孔或燃烧孔溢流热损失小于1%。
4 窑墙和顶内外温差在120℃~450℃时,复合墙体传热系数不应大于0.40W/(㎡·K);窑墙和顶内外温差大于450℃时,复合墙体传热系数不应大于0.28W/(㎡·K)。
4.5.4 热风管路的保温设计应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264的有关规定。
4.5.5 窑炉排烟风机应采用符合国家有关标准的变频调速装置。
4.6 余热利用
4.6.1 新建、扩建和改建的烧结砖瓦工厂必须同步设计余热利用系统。
4.6.2 余热利用系统不应影响砖瓦正常生产、增加系统能耗、降低生产能力。
4.6.3 烧成系统余热可用于坯体干燥、供应热水和采暖。厂区建筑宜采用余热利用技术采暖和热泵技术供应热水,采暖和热水供应系统设置应与建筑物相协调。
5 电气节能
5.0.1 电气设计必须符合相关强制性国家标准的规定。
5.0.2 电气设备应采用国家强制认证、能效比高的节能产品。
5.0.3 变配电室应靠近负荷中心,应设集中补偿柜,11kV·A以上用电设备宜设就地补偿器。工厂计费侧最大负荷时的功率因数不应低于0.92。
5.0.4 带有控制流量闸阀的电气设备宜采用变频方式。
5.0.5 30kV·A以上用电设备需采用降压启动,应采用变频装置。
5.0.6 照明设计应符合现行国家标准《建筑照明设计规范》GB 50034的有关规定。车间照明应因地制宜采用高效节能光源及混光照明。高大厂房内应采用高压钠灯、金属卤化物灯混光设计。厂区道路照明宜采用光电和时间控制照明方式。
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6 辅助设施节能
6.1 给水排水
6.1.1 烧结砖瓦工厂给水系统设计应分别采用生产循环给水系统和生活消防给水系统。生产用水重复利用率不应低于85%。
6.1.2 污水排放必须符合现行国家标准《污水综合排放规范》GB 8978的规定及当地有关规定。污水经处理宜作中水回用。
6.1.3 厂区建筑供水系统应采用变频恒压系统。
6.1.4 设计中采用的节水型产品及节能型产品均应符合现行国家标准《节水型产品技术条件及管理通则》GB/T 18870的要求。
6.2 采暖、通风和空气调节
6.2.1 烧结砖瓦工厂采暖、通风和空气调节设计应执行现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的有关规定。
6.2.2 采暖设计应符合下列要求:
1 采暖地区应优先采用窑炉余热热水集中采暖系统。
2 面积较大的多层建筑物(如综合办公楼等)应采用南、北向分环布置的采暖系统,并分别设置室温调控装置。
3 采用高效散热器产品不宜暗装,散热器安装数量应与计算负荷相符。
6.2.3 通风和空气调节设计应符合下列要求:
1 生产厂房应采用自然通风方式。需要采用机械通风方式时,通风机的风量储备系数应小于10%。
2 集中空调系统中,温度及使用时间要求不同的区域,应划分为不同的空调风系统。
3 空调房间的新风量应保证室内每人不少于30m³/h。
4 空调系统的冷源,应根据所需的冷量、当地能源、水源和热源,通过技术经济比较选用适宜的机组,并宜采用水冷电动压缩式冷水(热泵)机组。
5 寒冷地区不宜采用空气源热泵冷热水机组。
7 能源计量
7.0.1 烧结砖瓦工厂设计中,能源计量器具的配备和精度、计量装置的设置等应达到计量合格和现行国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167的要求。
7.0.2 烧结砖瓦工厂能源计量装置的设置应满足生产线各子系统单独考核计量的要求,并应对所需计量值采用集中、自动记录和统计。特别是对能耗高的设备运行状态应设置监测及故障报警。
7.0.3 工厂的水、蒸汽、压缩空气等动力介质宜设置全厂及车间两级计量仪表。
7.0.4 能源计量装置的等级应符合国家对计量仪器的要求精度,允许偏差为±1%。
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003
《建筑照明设计规范》GB 50034-2004
《民用建筑热工设计标准》GB 50176-93
《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264-97
《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T 7107-2002
《污水综合排放标准》GB 8978-1996
《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167-2006
《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB 18613-2006
《节水型产品技术条件与管理通则》GB/T 18870-2002
《容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值》GB 19153-2003
《通风机能效限定值及节能评价值》GB 19761-2005
《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762-2005
《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052-2006
《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-95
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2003
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2001
《砖瓦焙烧窑炉》JC 982-2005