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1天津市滨海新区塘沽房产供热中心 天津市 300451;2天津市大港水利工程公司 天津市 300270
【摘 要】隨着国民经济的发展,城镇化进程的加快,民用建筑能耗呈稳步上升的态势,加剧了我国能源压力,制约着国民经济的可持续发展。因此,要加强民用建筑的节能理念的研究,对于民用建筑的供热也要采用节能的措施。
【关键词】民用建筑、供热管网、节能措施
一、前言
我国国民经济的飞速发展加快了城镇化的进程,大量民用建筑及其配套设施迅速兴建,但是由于建筑节能意识尚未深入民心,节能技术运用尚不够成熟,在民用建筑迅速兴建的同时带来了巨大的能源损耗。此外,早期民用建筑大多采用单一建筑材料,其导热系数高,室内能量快速流失,而且供暖方式为集中供暖,住户不能根据各自的供暖需求自行调节,从而增加了能耗。由此可见,我国民用建筑节能已经刻不容缓。
二、民用建筑节能措施
1、牢固树立全民绿色环保居住新理念
要改变人们对建筑节能的认识,就要以政府为主导,纳入其精神文明建设考核中来,以各级职能部门为依托,充分利用电视、广播、报纸、宣传栏等手段来改变民众对于民用建筑能耗的无知和错误认识现象,增强全民节能意识,牢固树立绿色环保居住新理念。
2、老旧建筑节能改造措施
(1)加固外墙保温层
加固外墙保温层主要是通过在外墙加固一定厚度的热阻值高、导热系数小(小于0.05W/mK)的高效保温材料,以达到蓄存更多热量、减缓热量流失的目的,从而使得室内环境更加舒适。
(2)改造老旧采暖系统
①关停热效低、污染严重的小锅炉,采用城市热网、区域热网或者较大规模的集中供暖为热源,减少环境污染,避免热源浪费。
②对于热损失相对较大、节阻损耗过高的供暖管路进行集中更换,减少热量损失。
(3)改装分户暖气
针对老式居民住宅楼供暖,多采取散热片单元串联总阀控制的现状,对原有供暖管路进行独户串联改造,每户装有独立的控制阀门,居民可根据各自不同的热量需求进行热量调节,从而在很大程度上提高热能的利用效率。
(4)改革采暖收费方式
积极推动以热量为计量标准,实施阶梯收费的管理模式,改变平均主义,以经济手段促进居民日常节能。
3、新建建筑节能措施
(1)完善工程标准
我国目前执行的民用建筑节能标准只相当于欧美发达国家上世纪中后期水平,只有坚持不懈地完善民用建筑标准系列,并严格指导新建民用建筑的设计、施工、验收,才能将节能融入到工程的各个环节。
(2)墙体节能
改善墙体结构可通过采用将聚苯、岩棉、玻璃棉等保温材料放置在墙体中间做成保温夹心复合墙,或者利用隔热性能好的加气混凝土、空心砖、空心砌块等做成单一材料外墙,来满足结构和保温隔热功能。
(3)门窗节能
首先要在保证良好自然采光的情况下合理选择门窗比例,降低热能的损耗。其次,要选择隔热性能好的窗框材料和低传导间隔层。再次,可采用生态式呼吸型玻璃窗实现温度的自我控制调节。
(4)暖通系统节能
采用低温热水地板辐射采暖或电热地板辐射采暖技术,低温地板辐射采暖过程中,热量以对流方式向上传递,温度下高上低,而且可以有效节约空间。
4、加速建筑节能产品研发,因地制宜利用新能源
(1)加速建筑节能产品研发
为加速建筑节能产品的研发和应有,国家可以利用政府平台,促进高校科研机构和企业科研机构合作研发新产品。对生产企业在严把好质量关的前提下,进行减免税收、政策优惠等形式的奖励,促进新产品的生产和应用。
(2)因地制宜利用新能源
①在我国大部分居民区都可推广以天然气、太阳能为热源的热水系统以及以太阳能为动力的照明系统。
②在广大农村地区可以充分利用沼气为居民建筑提供照明、取暖、燃气及热水系统等需求。
③在风力资源丰富的地区,可以充分利用风能为居民建筑提供照明、取暖、燃气及热水系统等需求。
④在煤层气资源丰富的矿区,可以充分利用这一清洁能源为居民建筑提供照明、取暖、燃气及热水系统等需求。
三、供热管网的节能改造
管网的技术状况是影响系统节能的理论效率的重点
1、管网技术状况对供热系统的影响
管网的技术状况影响系统效率的因素有保温结构的导热系数,热网管道内壁与保温层外壁温度差,热网各管段长度和系数水漏失热损失。
(1)保温结构的隔热性能
根据外网运行经验,当管网有良好的保温时,其热损失约占总输热量的5%~8%,与之对应的保温结构费用约占热网管道成本的25%~40%,可见,保温对保证供热质量,节约投资和燃料都有重要影响。
(2)热网的总长度
在保证采暖指标的前提下,总管长因取最小值,这不仅可减少基建投资,还可以缩小散热表面,减少散热量,提高系统效率。
(3)管道径向温差
在热媒温度选定的情况下,缩小管道径向温差,可与提高隔热材料导热保温性能取得大致相同的节能效果。
(4)热网水漏损失程度
对于95~97℃供热系统,据计算热媒水2%的漏失量,即相当于5%的散热损失5%的漏失量,即可使系统效率降低10%以上,因此提高供热系统的效率,应以热网作为重点环节,热网循环水泵的耗电,电也是影响系统效率的因素,对于热网而言,影响热网循环水泵功率的因素是最不利环路的沿程阻力与局部阻力之和,因此,采取适当可行的措施以减小最不利环路的沿程和局部阻力损失,是减少热网循环水泵功率的主要方法。 2、节能改造的技术措施
(1)环路的合理划分
在实际工作中常遇到的问题有:环路划分杂乱无章、供热能力与实际负荷不适应、环路组成与网路结构不合理。环路网络的各种不合理状况,大多是由基建扩大、热负荷点任意补接、热望管线自然延伸所造成的,显然,热网环路的种种不合理状况,是造成采暖系统效率低、能源浪费的重要原因。热网节能改造的首要一点,就是要改变环路划分的不合理狀况,使之科学、合理。首先根据热媒流量平衡分配原则确定环路数,管线布置应力求短直,供热热网的供热半径最大一般不超过5000mm,主干线应尽量通过主要的、负荷大的、用户集中的区域,便于实现阻力平衡,同时还要兼顾基建现状与规划,保持网络的合理稳定。
(2)减少网路热损失的技术措施
减少网路热损失是提高供热系统效率的主要途径
①要减少管道的散热损失,就必须选用密封好,保温绝缘性能高的保温材料,如聚氨酯发泡塑料管(黄夹克系列产品),从技术和管理方面考虑,复合硅酸盐涂料等保温层厚度可按有关规定计算。
②控制热水泄漏量,造成热水泄露的原因有:管网腐蚀、管件损坏、用户放水等,从技术和管理方面考虑可采取的措施有:设计安装号管道伸缩器,防止管道热胀破裂,严格控制水质防止管壁腐蚀;安装自动放气阀,杜绝任何放水设施等,采取严格的管理制度和必要的技术措施,以控制热水泄漏量。
四、结论
节能住宅的设计,应从设计方案抓起,不能光抓围护结构的节能,要结合建筑物的特点,选用合适的节能采暖系统,从而达到节能的目的。在抓新的节能建筑设计的同时,要对旧的非节能建筑进行改造。在节能改造中,应注重围护结构和室内采暖的同时改造。在供热系统改造中,应充分运用平衡调节技术,根据建筑物的特点,选用合适的节能采暖系统,使室内各环路达到水力平衡。将热网的节能技术改造列为系统节能的重点,而热网改造设计的关键环节合理划分环路,选用良好的保温材料和优化的保温结构,采用先进的施工工艺等综合技术措施,才能取得减少热损失的最佳工程效果。
参考文献:
[1]涂逢祥.21世纪初建筑节能展望[J].新型建筑材料,2001(Z1).
[2]刘培琴 等.我国建筑节能现状及发展[J].煤气与热力,2001(03).
[3]李曙光.浅谈我国建筑节能现状及对策[J].应用能源技术,2003(01).
【摘 要】隨着国民经济的发展,城镇化进程的加快,民用建筑能耗呈稳步上升的态势,加剧了我国能源压力,制约着国民经济的可持续发展。因此,要加强民用建筑的节能理念的研究,对于民用建筑的供热也要采用节能的措施。
【关键词】民用建筑、供热管网、节能措施
一、前言
我国国民经济的飞速发展加快了城镇化的进程,大量民用建筑及其配套设施迅速兴建,但是由于建筑节能意识尚未深入民心,节能技术运用尚不够成熟,在民用建筑迅速兴建的同时带来了巨大的能源损耗。此外,早期民用建筑大多采用单一建筑材料,其导热系数高,室内能量快速流失,而且供暖方式为集中供暖,住户不能根据各自的供暖需求自行调节,从而增加了能耗。由此可见,我国民用建筑节能已经刻不容缓。
二、民用建筑节能措施
1、牢固树立全民绿色环保居住新理念
要改变人们对建筑节能的认识,就要以政府为主导,纳入其精神文明建设考核中来,以各级职能部门为依托,充分利用电视、广播、报纸、宣传栏等手段来改变民众对于民用建筑能耗的无知和错误认识现象,增强全民节能意识,牢固树立绿色环保居住新理念。
2、老旧建筑节能改造措施
(1)加固外墙保温层
加固外墙保温层主要是通过在外墙加固一定厚度的热阻值高、导热系数小(小于0.05W/mK)的高效保温材料,以达到蓄存更多热量、减缓热量流失的目的,从而使得室内环境更加舒适。
(2)改造老旧采暖系统
①关停热效低、污染严重的小锅炉,采用城市热网、区域热网或者较大规模的集中供暖为热源,减少环境污染,避免热源浪费。
②对于热损失相对较大、节阻损耗过高的供暖管路进行集中更换,减少热量损失。
(3)改装分户暖气
针对老式居民住宅楼供暖,多采取散热片单元串联总阀控制的现状,对原有供暖管路进行独户串联改造,每户装有独立的控制阀门,居民可根据各自不同的热量需求进行热量调节,从而在很大程度上提高热能的利用效率。
(4)改革采暖收费方式
积极推动以热量为计量标准,实施阶梯收费的管理模式,改变平均主义,以经济手段促进居民日常节能。
3、新建建筑节能措施
(1)完善工程标准
我国目前执行的民用建筑节能标准只相当于欧美发达国家上世纪中后期水平,只有坚持不懈地完善民用建筑标准系列,并严格指导新建民用建筑的设计、施工、验收,才能将节能融入到工程的各个环节。
(2)墙体节能
改善墙体结构可通过采用将聚苯、岩棉、玻璃棉等保温材料放置在墙体中间做成保温夹心复合墙,或者利用隔热性能好的加气混凝土、空心砖、空心砌块等做成单一材料外墙,来满足结构和保温隔热功能。
(3)门窗节能
首先要在保证良好自然采光的情况下合理选择门窗比例,降低热能的损耗。其次,要选择隔热性能好的窗框材料和低传导间隔层。再次,可采用生态式呼吸型玻璃窗实现温度的自我控制调节。
(4)暖通系统节能
采用低温热水地板辐射采暖或电热地板辐射采暖技术,低温地板辐射采暖过程中,热量以对流方式向上传递,温度下高上低,而且可以有效节约空间。
4、加速建筑节能产品研发,因地制宜利用新能源
(1)加速建筑节能产品研发
为加速建筑节能产品的研发和应有,国家可以利用政府平台,促进高校科研机构和企业科研机构合作研发新产品。对生产企业在严把好质量关的前提下,进行减免税收、政策优惠等形式的奖励,促进新产品的生产和应用。
(2)因地制宜利用新能源
①在我国大部分居民区都可推广以天然气、太阳能为热源的热水系统以及以太阳能为动力的照明系统。
②在广大农村地区可以充分利用沼气为居民建筑提供照明、取暖、燃气及热水系统等需求。
③在风力资源丰富的地区,可以充分利用风能为居民建筑提供照明、取暖、燃气及热水系统等需求。
④在煤层气资源丰富的矿区,可以充分利用这一清洁能源为居民建筑提供照明、取暖、燃气及热水系统等需求。
三、供热管网的节能改造
管网的技术状况是影响系统节能的理论效率的重点
1、管网技术状况对供热系统的影响
管网的技术状况影响系统效率的因素有保温结构的导热系数,热网管道内壁与保温层外壁温度差,热网各管段长度和系数水漏失热损失。
(1)保温结构的隔热性能
根据外网运行经验,当管网有良好的保温时,其热损失约占总输热量的5%~8%,与之对应的保温结构费用约占热网管道成本的25%~40%,可见,保温对保证供热质量,节约投资和燃料都有重要影响。
(2)热网的总长度
在保证采暖指标的前提下,总管长因取最小值,这不仅可减少基建投资,还可以缩小散热表面,减少散热量,提高系统效率。
(3)管道径向温差
在热媒温度选定的情况下,缩小管道径向温差,可与提高隔热材料导热保温性能取得大致相同的节能效果。
(4)热网水漏损失程度
对于95~97℃供热系统,据计算热媒水2%的漏失量,即相当于5%的散热损失5%的漏失量,即可使系统效率降低10%以上,因此提高供热系统的效率,应以热网作为重点环节,热网循环水泵的耗电,电也是影响系统效率的因素,对于热网而言,影响热网循环水泵功率的因素是最不利环路的沿程阻力与局部阻力之和,因此,采取适当可行的措施以减小最不利环路的沿程和局部阻力损失,是减少热网循环水泵功率的主要方法。 2、节能改造的技术措施
(1)环路的合理划分
在实际工作中常遇到的问题有:环路划分杂乱无章、供热能力与实际负荷不适应、环路组成与网路结构不合理。环路网络的各种不合理状况,大多是由基建扩大、热负荷点任意补接、热望管线自然延伸所造成的,显然,热网环路的种种不合理状况,是造成采暖系统效率低、能源浪费的重要原因。热网节能改造的首要一点,就是要改变环路划分的不合理狀况,使之科学、合理。首先根据热媒流量平衡分配原则确定环路数,管线布置应力求短直,供热热网的供热半径最大一般不超过5000mm,主干线应尽量通过主要的、负荷大的、用户集中的区域,便于实现阻力平衡,同时还要兼顾基建现状与规划,保持网络的合理稳定。
(2)减少网路热损失的技术措施
减少网路热损失是提高供热系统效率的主要途径
①要减少管道的散热损失,就必须选用密封好,保温绝缘性能高的保温材料,如聚氨酯发泡塑料管(黄夹克系列产品),从技术和管理方面考虑,复合硅酸盐涂料等保温层厚度可按有关规定计算。
②控制热水泄漏量,造成热水泄露的原因有:管网腐蚀、管件损坏、用户放水等,从技术和管理方面考虑可采取的措施有:设计安装号管道伸缩器,防止管道热胀破裂,严格控制水质防止管壁腐蚀;安装自动放气阀,杜绝任何放水设施等,采取严格的管理制度和必要的技术措施,以控制热水泄漏量。
四、结论
节能住宅的设计,应从设计方案抓起,不能光抓围护结构的节能,要结合建筑物的特点,选用合适的节能采暖系统,从而达到节能的目的。在抓新的节能建筑设计的同时,要对旧的非节能建筑进行改造。在节能改造中,应注重围护结构和室内采暖的同时改造。在供热系统改造中,应充分运用平衡调节技术,根据建筑物的特点,选用合适的节能采暖系统,使室内各环路达到水力平衡。将热网的节能技术改造列为系统节能的重点,而热网改造设计的关键环节合理划分环路,选用良好的保温材料和优化的保温结构,采用先进的施工工艺等综合技术措施,才能取得减少热损失的最佳工程效果。
参考文献:
[1]涂逢祥.21世纪初建筑节能展望[J].新型建筑材料,2001(Z1).
[2]刘培琴 等.我国建筑节能现状及发展[J].煤气与热力,2001(03).
[3]李曙光.浅谈我国建筑节能现状及对策[J].应用能源技术,2003(01).