【摘要】 我國人口眾多,可利用的資源較少,因此把節(jié)約能源作為一項基本國策有其深遠意義。本文分析了目前建筑采暖系統(tǒng)的基本情況及存在的問題,并對建筑采暖節(jié)能的措施和方法進行了探討。
【關(guān)鍵詞】 建筑 采暖 節(jié)能 分戶計量
建筑節(jié)能的目標,是通過建筑物自身降低能耗需求和采暖(空調(diào))系統(tǒng)提高效率來實現(xiàn)。其中建筑物承擔約60%,采暖系統(tǒng)承擔40%。達到節(jié)能的目標,采暖系統(tǒng)的節(jié)能是非常重要的環(huán)節(jié)。目前雖然節(jié)能建筑的面積已達數(shù)億m2以上,但采暖所需的礦物質(zhì)能源供應(yīng)的下降卻不顯著。主要的原因是供熱采暖系統(tǒng)還沒有與建筑物的節(jié)能同步實施。
就供熱系統(tǒng)的節(jié)能來講,根據(jù)對北方地區(qū)的調(diào)查,國內(nèi)平均每蒸噸熱量(0.7MW)平均只能為6000m2建筑供暖,而從理論上講,每lt/h熱容量(0.7MW)的鍋爐所帶供暖面積至少應(yīng)為10000m2(此時供熱指標為70W/m2),即熱源供出的熱量亦即熱網(wǎng)的實際熱效率(只考慮熱量,未考慮電耗)只有60%,其余40%的熱量都是無效熱量。若全面實現(xiàn)建筑節(jié)能,可為1.5萬~1.9萬m2建筑供暖,可見供熱系統(tǒng)節(jié)能潛力之大?梢哉f,圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能效果提高是為建筑節(jié)能創(chuàng)造了實現(xiàn)條件,而供熱采暖系統(tǒng)的節(jié)能才是具體落實環(huán)節(jié)。
1 建筑采暖系統(tǒng)的基本情況及存在的問題
能耗偏高。建筑節(jié)能對采暖的綜合熱指標有一定的要求,但很多建筑基本沒有達到這個標準,譬如民用建筑外墻材料為黏土實心磚,而且并沒有做好保溫和隔熱措施,木窗、鋼窗、鋁合金雙玻窗、塑鋼雙玻窗等的保溫性能很差,導(dǎo)致采暖的能耗偏高,造成能源的極大浪費。
采暖節(jié)能材料應(yīng)用程度不高。盡管市場上推出了很多新型的采暖材料,譬如石膏砌塊、頁巖空心磚、GRC條板、陶;炷量招钠鰤K等,但由于這些材料的成本高,很難在市場上得到大力推廣,另外,很多國家禁止的低成本材料仍然流通于市場,一定程度上造成對采暖節(jié)能新材料的打擊。
忽視采暖功能的設(shè)計開發(fā)。某些開發(fā)商和設(shè)計者,對建筑物的設(shè)計偏向于外觀,因而采用了落地窗、凹凸空間等,但采暖對窗墻面積的比例、建筑形體系數(shù)、維護結(jié)構(gòu)等都有嚴格的要求,這些外觀設(shè)計影響了采暖性能的發(fā)揮。
再生能源利用程度低。很多建筑物的采暖技術(shù)常用地下水源熱泵技術(shù),但由于再生能源利用技術(shù)不到位,導(dǎo)致對太陽能、中水水能等再生能源的利用程度低。
2 建筑采暖系統(tǒng)節(jié)能的措施和方法
2.1 提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能
建筑物的圍護結(jié)構(gòu)主要由窗體、墻體、樓頂和地面四大圍護部件組成,這些部件熱性能的好壞,對建筑物供暖能源的消耗有很大影響。改善其保溫性能,可以大幅度減少系統(tǒng)的熱負荷,實現(xiàn)較大程度的節(jié)能。
墻體的保溫:墻體是建筑圍護結(jié)構(gòu)的重點,墻體節(jié)能主要從墻體材料和墻體保溫兩方面入手。目前推廣使用的墻體材料主要有新型空心磚、建筑砌塊及新型保溫節(jié)能墻板三大類,其熱導(dǎo)率都明顯低于實心黏土磚。隨著建筑節(jié)能要求的逐步提高,單一砌筑的墻體結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)率將不能滿足要求。為此,出現(xiàn)了外墻外保溫、夾芯保溫和外墻內(nèi)保溫等復(fù)合保溫墻體。這類墻體主要以多孔磚、砌塊或現(xiàn)澆混凝土墻板為承重材料,與高效保溫的聚苯板、玻璃面板或巖棉板組成復(fù)合墻體。復(fù)合墻體保溫效果明顯提高,完全滿足建筑節(jié)能的要求,其中以外墻外保溫復(fù)合墻體節(jié)能效果最佳。
門窗的節(jié)能:在建筑外圍護結(jié)構(gòu)中門窗的保溫隔熱能力較差,而且要經(jīng)常開啟和關(guān)閉,通過門窗的熱損失大約占建筑能耗的50%,可見改善門窗的絕熱性能,是節(jié)能工作的重點。普通的單玻鋁合金外窗的傳熱系數(shù)是墻體的6倍,因此應(yīng)優(yōu)先采用中空玻璃、鍍膜玻璃等,窗框優(yōu)先采用塑料窗框、斷熱型窗框等。此外,增加窗玻璃層數(shù),在內(nèi)外層玻璃之間形成密閉的空氣層,可大大改善窗戶的保溫效能。窗上加貼透明聚脂膜,也頗有效。
屋面的保溫:屋面的保溫措施同墻體保溫類似,同樣采用復(fù)合保溫形式。保溫屋頂主要有單一保溫屋頂、外保溫屋頂、內(nèi)保溫屋頂和夾芯屋頂4種類型,目前絕大多數(shù)為外保溫屋頂。
2.2 合理的建筑設(shè)計
根據(jù)建筑功能要求和當?shù)氐臍夂騾?shù),在總體規(guī)劃和單體設(shè)計中因地制宜,合理利用自然通風(fēng)。因此在整個建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。此外,在建筑設(shè)計時還應(yīng)注意選擇最有利的建筑朝向,采用南北向或接近南北向,使建筑滿足冬季的日照要求,同時增加太陽輻射得熱,夏季可以減少太陽輻射得熱,且與當?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向一致,從而充分利用天然能源,這是最簡單、最基本的節(jié)能措施。
2.3 安裝室溫控制裝置
在一些新建的建筑中,要安裝室內(nèi)溫度控制裝置,使熱用戶有條件去根據(jù)自己的實際需要來調(diào)節(jié)自己滿意的室內(nèi)溫度,因此就不會引發(fā)因超熱而拒繳采暖費的問題。在安裝了室溫控制裝置后,室溫控制裝置就會自動的實現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡,以實現(xiàn)分時段控制不同的室溫,例如在家中無人時可通過調(diào)節(jié)熱媒流量而實現(xiàn)戶內(nèi)采暖系統(tǒng)低溫運行,達到“人走熱關(guān)”的節(jié)能效果,在實現(xiàn)水力平衡而節(jié)能的基礎(chǔ)上進一步實現(xiàn)熱能的節(jié)能目的。
2.4 實行分戶熱計量收費
長期以來,我國供暖大都按面積收費,耗能多少與用戶利益無關(guān),用戶一般不進行節(jié)能調(diào)節(jié),當室溫較高時,就出現(xiàn)了用戶開窗散熱的情況,造成供暖耗能普遍較高。按熱表計量收費能夠?qū)⒂脩舻淖陨砝媾c節(jié)能消耗結(jié)合起來,使用戶住在節(jié)能的建筑中,既享受節(jié)能建筑的溫暖舒適,又得到節(jié)能建筑降低熱消耗而帶來的采暖費用下降的經(jīng)濟效益。從根本上轉(zhuǎn)變居民的用熱觀念,促進公民節(jié)能意識的提高,推動節(jié)能工作的開展。
2.5 利用可再生能源
以太陽能為例,這種資源豐富,并且不會產(chǎn)生污染等副作用。尤其是高層建筑和多層建筑,應(yīng)該盡量應(yīng)用這種技術(shù),另外,在改造現(xiàn)有建筑采暖節(jié)能工程的時候,應(yīng)大力推進太陽能技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)采暖工程的循環(huán)經(jīng)濟效益。
3 結(jié)語
隨著人民生活水平的提高和城市化進程的加快,建筑能耗的相對值和絕對值都將持續(xù)增長,建筑節(jié)能工作任重而道遠。“節(jié)約能源,提高能源利用率”已經(jīng)成為建筑行業(yè)追求的一個目標。這就需要專業(yè)人員在這一領(lǐng)域要不斷探索,使建筑采暖節(jié)能技術(shù)進一步推廣與完善,能源消耗更加合理和有效,從而為人們創(chuàng)造出節(jié)能、環(huán)保、適宜的居住環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。
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