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【摘 要】我国建筑量大,耗能越来越多,采取建筑采暖节能技术是必然。通过对我国现在建筑采暖系统的分析以及相应的采暖节能技术的应用,将会大大减少采暖能耗,达到相应的节能标准。文章对民用建筑采暖节能技术进行了探讨。
【关键词】民用建筑;采暖节能;措施
我国大部分地区属于温带季风性气候,建筑采暖技术在我国是必不可少的,尤其是在我国北方供热取暖技术将会有更高的要求。供热采暖的方式有多种,常见的有燃煤采暖供热,燃油采暖供热以及燃气采暖供热等。基于燃煤采暖成本低,而且便于集中管理所以目前我国主要的建筑采暖来源是燃煤,因此围护结构节能效果提高是为建筑节能创造了实现条件,而供热采暖系统的节能才是具体落实环节。
一、建筑采暖系统的基本情况及存在的问题
1、能耗偏高。建筑节能对采暖的综合热指标有一定的要求,但很多建筑基本没有达到这个标准,譬如民用建筑外墙材料为黏土实心砖,而且并没有做好保温和隔热措施,木窗、钢窗、铝合金双玻窗、塑钢双玻窗等的保温性能很差,导致采暖的能耗偏高,造成能源的极大浪费。
2、采暖节能材料应用程度不高。尽管市场上推出了很多新型的采暖材料,譬如石膏砌块、页岩空心砖、GRC条板、陶粒混凝土空心砌块等,但由于这些材料的成本高,很难在市场上得到大力推广,另外,很多国家禁止低成本材料仍然流通市场,一定程度上造成对采暖节能新材料打击。
3、忽视采暖功能的设计开发。某些开发商和设计者,对建筑物的设计偏向于外观,因而采用了落地窗、凹凸空间等,但采暖对窗墙面积的比例、建筑形体系数、维护结构等都有严格的要求,这些外观设计影响了采暖性能的发挥。
4、再生能源利用程度低。很多建筑物的采暖技术常用地下水源热泵技术,但由于再生能源利用技术不到位,导致对太阳能、中水水能等再生能源的利用程度低。
二、建筑采暖系统节能的措施和方法
1、供热采暖的能耗分析。为节省能源,应当分析造成供热采暖系统能量损耗的原因。其一、由于建筑围护结构(窗体、墙体、楼顶、地面)材质的限制以及很多地方因为监管不到位因此没能按照建筑节能的标准来完成,围护结构保温性能差,因此围护结构消耗能量,同时由于近几年的窗体面积占的比例越来越大,能量损失更是比以前大得多。其二供热设备的能量损失。首先不同的地区采取的供热设备不同,在农村或偏远的乡镇地区居民都采用锅炉燃煤,这种独立的燃煤方式大多数都会导致燃烧不充分,不仅不能使热量充分得到利用,而且燃烧不充分产生的小颗粒给环境带来了很大的污染。而居民楼里的集体供暖就会在热量运输当中损失很多所以热量损失和煤的不充分燃烧是能源消耗的一个比较大的问题。其三在热量运输过程中,由于工作人员监管不到位,或是政策落实不到位热量运输管路材质不到位,使室外管网系统未进行保温同地区的管道比比皆是会造成很大的热量损失。其四是居民楼室内采暖系统消耗能量。我国现在的供暖系统采用的供暖方式由于不具备用热计量,室温无法实现自动调节再加上多方面社会问题导致我国单位面积能源消耗同比其他国家要多很多。
2、建筑取暖供热系统的完善。做到建筑取暖供热系统的完善就要从供热系统的各个部分来改进。在热源方面一般情况下都是用煤,就是要求工作人员在煤源的来源要做好监督,质量不好的煤热值就低,所以相应的工作人员要利用热值高的煤,可以减少煤的使用量这样就可以在热源方面做了改进。然后是燃煤设备的设计要合理,选择合适燃煤的锅炉和输送热量和水的泵确保各个用户的需求量;在热量传送系统中的改进,四通八达热量的传输的媒介就是四通八达的管路,管路的材质决定了热量运输的效率。在管道设计时要采用新型保温性能好,能有效减少热量损失的材质,管路设计严格按照国家相关规定进行设计,以保证整个设备的配套,避免不必要的热量损失;到达用户时要确保时良好的散热。这就是从供热系统方面节能技术的应用。
3、提高围护结构的保温性能。建筑物的围护结构主要由窗体、墙体、楼顶和地面四大围护部件组成,这些部件热性能的好坏,对建筑物供暖能源的消耗有很大影响。改善其保温性能,可以大幅度减少系统的热负荷,实现较大程度的节能。墙体的保温:墙体是建筑围护结构的重点,墙体节能主要从墙体材料和墙体保温两方面入手。目前推广使用的墙体材料主要有新型空心砖、建筑砌块及新型保温节能墙板三大类,其热导率都明显低于实心黏土砖。随着建筑节能要求的逐步提高,单一砌筑的墙体结构热导率将不能满足要求。为此,出现了外墙外保温、夹芯保温和外墙内保温等复合保温墙体。这类墙体主要以多孔砖、砌块或现浇混凝土墙板为承重材料,与高效保温的聚苯板、玻璃面板或岩棉板组成复合墙体。复合墙体保温效果明显提高,完全满足建筑节能的要求,其中以外墙外保温复合墙体节能效果最佳。门窗的节能:在建筑外围护结构中门窗的保温隔热能力较差,而且要经常开启和关闭,通过门窗的热损失大约占建筑能耗的50%,可见改善门窗的绝热性能,是节能工作的重点。普通的单玻铝合金外窗的传热系数是墙体的6倍,因此应优先采用中空玻璃、镀膜玻璃等,窗框优先采用塑料窗框、断热型窗框等。此外,增加窗玻璃层数,在内外层玻璃之间形成密闭的空气层,可大大改善窗户的保温效能。窗上加贴透明聚脂膜,也颇有效。屋面的保温:屋面的保温措施同墙体保温类似,同样采用复合保温形式。保温屋顶主要有单一保温屋顶、外保温屋顶、内保温屋顶和夹芯屋顶4种类型,目前绝大多数为外保温屋顶。
4、合理的建筑设计。根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中因地制宜,合理利用自然通风。因此在整个建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。此外,在建筑设计时还应注意选择最有利的建筑朝向,采用南北向或接近南北向,使建筑满足冬季的日照要求,同时增加太阳辐射得热,夏季可以减少太阳辐射得热,且与当地夏季的主导风向一致,从而充分利用天然能源,这是最简单、最基本的节能措施。
5、安装室温控制装置。在一些新建的建筑中,要安装室内温度控制装置,使热用户有条件去根据自己的实际需要来调节自己满意的室内温度,因此就不会引发因超热而拒缴采暖费的问题。在安装了室温控制装置后,室温控制装置就会自动的实现系统的水力平衡,以实现分时段控制不同的室温,例如在家中无人时可通过调节热媒流量而实现户内采暖系统低温运行,达到“人走热关”的节能效果,在实现水力平衡而节能的基础上进一步实现热能的节能目的。
6、实行分户热计量收费。长期以来,我国供暖大都按面积收费,耗能多少与用户利益无关,用户一般不进行节能调节,当室温较高时,就出现了用户开窗散热的情况,造成供暖耗能普遍较高。按热表计量收费能够将用户的自身利益与节能消耗结合起来,使用户住在节能的建筑中,既享受节能建筑的温暖舒适,又得到节能建筑降低热消耗而带来的采暖费用下降的经济效益。从根本上转变居民的用热观念,促进公民节能意识的提高,推动节能工作的开展。
7、利用可再生能源。以太阳能为例,这种资源丰富,并且不会产生污染等副作用。尤其是高层建筑和多层建筑,应该尽量应用这种技术,另外,在改造现有建筑采暖节能工程的时候,应大力推进太阳能技术的应用,实现采暖工程的循环经济效益。
结语
目前,节约能源,提高能源利用率已经成为建筑行业追求的一个目标。这就需要专业人员在这一领域要不断探索,使建筑采暖节能技术进一步推广与完善,能源消耗更加合理和有效,从而为人们创造出节能、环保、适宜的居住环境,实现可持续发展的战略目标。
参考文献:
[1]杜奕莘.建筑节能与采暖效益分析[J].工程建设与设计,2013
[2]戚斌.对当前建筑采暖节能的认识与分析[J].环境科学,2013
[3]张宝华.我国建筑设计中的节能设计措施[J].科技信息,2011
【关键词】民用建筑;采暖节能;措施
我国大部分地区属于温带季风性气候,建筑采暖技术在我国是必不可少的,尤其是在我国北方供热取暖技术将会有更高的要求。供热采暖的方式有多种,常见的有燃煤采暖供热,燃油采暖供热以及燃气采暖供热等。基于燃煤采暖成本低,而且便于集中管理所以目前我国主要的建筑采暖来源是燃煤,因此围护结构节能效果提高是为建筑节能创造了实现条件,而供热采暖系统的节能才是具体落实环节。
一、建筑采暖系统的基本情况及存在的问题
1、能耗偏高。建筑节能对采暖的综合热指标有一定的要求,但很多建筑基本没有达到这个标准,譬如民用建筑外墙材料为黏土实心砖,而且并没有做好保温和隔热措施,木窗、钢窗、铝合金双玻窗、塑钢双玻窗等的保温性能很差,导致采暖的能耗偏高,造成能源的极大浪费。
2、采暖节能材料应用程度不高。尽管市场上推出了很多新型的采暖材料,譬如石膏砌块、页岩空心砖、GRC条板、陶粒混凝土空心砌块等,但由于这些材料的成本高,很难在市场上得到大力推广,另外,很多国家禁止低成本材料仍然流通市场,一定程度上造成对采暖节能新材料打击。
3、忽视采暖功能的设计开发。某些开发商和设计者,对建筑物的设计偏向于外观,因而采用了落地窗、凹凸空间等,但采暖对窗墙面积的比例、建筑形体系数、维护结构等都有严格的要求,这些外观设计影响了采暖性能的发挥。
4、再生能源利用程度低。很多建筑物的采暖技术常用地下水源热泵技术,但由于再生能源利用技术不到位,导致对太阳能、中水水能等再生能源的利用程度低。
二、建筑采暖系统节能的措施和方法
1、供热采暖的能耗分析。为节省能源,应当分析造成供热采暖系统能量损耗的原因。其一、由于建筑围护结构(窗体、墙体、楼顶、地面)材质的限制以及很多地方因为监管不到位因此没能按照建筑节能的标准来完成,围护结构保温性能差,因此围护结构消耗能量,同时由于近几年的窗体面积占的比例越来越大,能量损失更是比以前大得多。其二供热设备的能量损失。首先不同的地区采取的供热设备不同,在农村或偏远的乡镇地区居民都采用锅炉燃煤,这种独立的燃煤方式大多数都会导致燃烧不充分,不仅不能使热量充分得到利用,而且燃烧不充分产生的小颗粒给环境带来了很大的污染。而居民楼里的集体供暖就会在热量运输当中损失很多所以热量损失和煤的不充分燃烧是能源消耗的一个比较大的问题。其三在热量运输过程中,由于工作人员监管不到位,或是政策落实不到位热量运输管路材质不到位,使室外管网系统未进行保温同地区的管道比比皆是会造成很大的热量损失。其四是居民楼室内采暖系统消耗能量。我国现在的供暖系统采用的供暖方式由于不具备用热计量,室温无法实现自动调节再加上多方面社会问题导致我国单位面积能源消耗同比其他国家要多很多。
2、建筑取暖供热系统的完善。做到建筑取暖供热系统的完善就要从供热系统的各个部分来改进。在热源方面一般情况下都是用煤,就是要求工作人员在煤源的来源要做好监督,质量不好的煤热值就低,所以相应的工作人员要利用热值高的煤,可以减少煤的使用量这样就可以在热源方面做了改进。然后是燃煤设备的设计要合理,选择合适燃煤的锅炉和输送热量和水的泵确保各个用户的需求量;在热量传送系统中的改进,四通八达热量的传输的媒介就是四通八达的管路,管路的材质决定了热量运输的效率。在管道设计时要采用新型保温性能好,能有效减少热量损失的材质,管路设计严格按照国家相关规定进行设计,以保证整个设备的配套,避免不必要的热量损失;到达用户时要确保时良好的散热。这就是从供热系统方面节能技术的应用。
3、提高围护结构的保温性能。建筑物的围护结构主要由窗体、墙体、楼顶和地面四大围护部件组成,这些部件热性能的好坏,对建筑物供暖能源的消耗有很大影响。改善其保温性能,可以大幅度减少系统的热负荷,实现较大程度的节能。墙体的保温:墙体是建筑围护结构的重点,墙体节能主要从墙体材料和墙体保温两方面入手。目前推广使用的墙体材料主要有新型空心砖、建筑砌块及新型保温节能墙板三大类,其热导率都明显低于实心黏土砖。随着建筑节能要求的逐步提高,单一砌筑的墙体结构热导率将不能满足要求。为此,出现了外墙外保温、夹芯保温和外墙内保温等复合保温墙体。这类墙体主要以多孔砖、砌块或现浇混凝土墙板为承重材料,与高效保温的聚苯板、玻璃面板或岩棉板组成复合墙体。复合墙体保温效果明显提高,完全满足建筑节能的要求,其中以外墙外保温复合墙体节能效果最佳。门窗的节能:在建筑外围护结构中门窗的保温隔热能力较差,而且要经常开启和关闭,通过门窗的热损失大约占建筑能耗的50%,可见改善门窗的绝热性能,是节能工作的重点。普通的单玻铝合金外窗的传热系数是墙体的6倍,因此应优先采用中空玻璃、镀膜玻璃等,窗框优先采用塑料窗框、断热型窗框等。此外,增加窗玻璃层数,在内外层玻璃之间形成密闭的空气层,可大大改善窗户的保温效能。窗上加贴透明聚脂膜,也颇有效。屋面的保温:屋面的保温措施同墙体保温类似,同样采用复合保温形式。保温屋顶主要有单一保温屋顶、外保温屋顶、内保温屋顶和夹芯屋顶4种类型,目前绝大多数为外保温屋顶。
4、合理的建筑设计。根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中因地制宜,合理利用自然通风。因此在整个建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。此外,在建筑设计时还应注意选择最有利的建筑朝向,采用南北向或接近南北向,使建筑满足冬季的日照要求,同时增加太阳辐射得热,夏季可以减少太阳辐射得热,且与当地夏季的主导风向一致,从而充分利用天然能源,这是最简单、最基本的节能措施。
5、安装室温控制装置。在一些新建的建筑中,要安装室内温度控制装置,使热用户有条件去根据自己的实际需要来调节自己满意的室内温度,因此就不会引发因超热而拒缴采暖费的问题。在安装了室温控制装置后,室温控制装置就会自动的实现系统的水力平衡,以实现分时段控制不同的室温,例如在家中无人时可通过调节热媒流量而实现户内采暖系统低温运行,达到“人走热关”的节能效果,在实现水力平衡而节能的基础上进一步实现热能的节能目的。
6、实行分户热计量收费。长期以来,我国供暖大都按面积收费,耗能多少与用户利益无关,用户一般不进行节能调节,当室温较高时,就出现了用户开窗散热的情况,造成供暖耗能普遍较高。按热表计量收费能够将用户的自身利益与节能消耗结合起来,使用户住在节能的建筑中,既享受节能建筑的温暖舒适,又得到节能建筑降低热消耗而带来的采暖费用下降的经济效益。从根本上转变居民的用热观念,促进公民节能意识的提高,推动节能工作的开展。
7、利用可再生能源。以太阳能为例,这种资源丰富,并且不会产生污染等副作用。尤其是高层建筑和多层建筑,应该尽量应用这种技术,另外,在改造现有建筑采暖节能工程的时候,应大力推进太阳能技术的应用,实现采暖工程的循环经济效益。
结语
目前,节约能源,提高能源利用率已经成为建筑行业追求的一个目标。这就需要专业人员在这一领域要不断探索,使建筑采暖节能技术进一步推广与完善,能源消耗更加合理和有效,从而为人们创造出节能、环保、适宜的居住环境,实现可持续发展的战略目标。
参考文献:
[1]杜奕莘.建筑节能与采暖效益分析[J].工程建设与设计,2013
[2]戚斌.对当前建筑采暖节能的认识与分析[J].环境科学,2013
[3]张宝华.我国建筑设计中的节能设计措施[J].科技信息,2011