采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能設(shè)計論文

時間:2022-05-23 09:43:58

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采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能設(shè)計論文

摘要:采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造不僅是改善人們居住環(huán)境,降低建筑能耗的要求,同時也是減少大氣污染,保護環(huán)境的要求。下面本研究首先分析了關(guān)于采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計要求,然后從墻體節(jié)能改造、外窗的節(jié)能改造以及熱源及管網(wǎng)熱平衡改造設(shè)計三個方面進行了詳細設(shè)計,最后對既有居住建筑節(jié)能改造的效果和經(jīng)濟性進行總結(jié)得知,采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計不僅能夠降低熱源的浪費,減少建筑節(jié)能使用成本,同時對提高供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性和資源利用率也具有顯著的作用,值得臨床推廣使用。

關(guān)鍵詞:采暖地區(qū);居住建筑;節(jié)能改造;設(shè)計

采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造,是符合我國經(jīng)濟發(fā)展的趨勢。改革開放以來,我國為了快速發(fā)展經(jīng)濟,建立了許多高耗能高污染行業(yè),雖然帶來了巨大的經(jīng)濟效益,但同時也帶來了能源消耗嚴重、環(huán)境污染等一系列問題的出現(xiàn),需要我國改變原有的經(jīng)濟發(fā)展方式,逐漸向環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會轉(zhuǎn)變。這就需要我們抓住一切可以利用的機會,采暖地區(qū)既有居住建筑的改造,可以極大地提高對資源的利用效率,也符合我國新型的經(jīng)濟發(fā)展方式。

1采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造要求

首先,采暖地區(qū)既有建筑節(jié)能改造的要求主要是在建筑的硬件設(shè)施上,主要表現(xiàn)在垂直單管系統(tǒng),應(yīng)該被逐漸淘汰。應(yīng)該都使用垂直或水平雙管系統(tǒng)。恒溫閥在使用時也有一定的要求:應(yīng)該使用三通型恒溫閥;以保證控制的有效性。恒溫閥的裝配應(yīng)該按照裝配要求進行安裝,還應(yīng)該做到它的調(diào)節(jié)特性、溫包、閥頭曲線都應(yīng)該達到合格標準。能夠正常感應(yīng)建筑內(nèi)的濕度,并能做出相應(yīng)的調(diào)控。其次,應(yīng)該使用具有說明書、許可證明等一系列達標的裝置。改造工程完工之后,還要對這些裝置進行反復(fù)調(diào)整、實驗,已證實其裝置的性能和使用方式是正確的運用。還應(yīng)該具有專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備和專門的監(jiān)控機構(gòu),以方便隨時對裝置進行定期的抽檢和排查。對于不符合使用標準的應(yīng)該及時予以更換。對于出現(xiàn)不能正常運轉(zhuǎn)或數(shù)據(jù)監(jiān)控不正常的裝置應(yīng)及時對其進行檢修。最后,室內(nèi)系統(tǒng)也有一定的要求,具體表現(xiàn)為:應(yīng)定期熱力復(fù)核審計,提供系統(tǒng)改造散熱器的熱量提供數(shù)據(jù),然后此基礎(chǔ)上分析熱提供質(zhì)量是否達到先前計算標準;還應(yīng)對水壓和出水量進行分析,計算出整個室內(nèi)熱提供與熱能耗的投入與產(chǎn)出比率,以為更好地分析室內(nèi)系統(tǒng)供熱的情況,并可以針對出現(xiàn)的問題作出及時的應(yīng)對[2]。

2采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計的具體實施措施

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)稱,中國既有房屋采暖的建筑占總數(shù)的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤,可以大約計算出東北、西北、華北地區(qū)每年就要耗費1670萬噸煤,這些高耗能的采暖方式,會大量的消耗能源。同時由于我國既有居住建筑維護結(jié)構(gòu)多數(shù)存在保溫標準低,隔熱效果差等問題,因此對我國既有居住建筑圍護結(jié)構(gòu)進行節(jié)能改造成為當前建筑設(shè)計中的重點內(nèi)容。

2.1墻體節(jié)能改造設(shè)計分析

對墻體的保溫有兩種方式,一種是外墻保溫,一種是內(nèi)墻保溫。由于墻內(nèi)外的溫度不同,會使墻面發(fā)生裂縫,這就提醒在進行既有居住建筑節(jié)能改造的時候要對外墻增加保溫層,通過對外墻的漏點進行保護層的安裝,盡量降低室內(nèi)外溫度差異,還可以通過增加對室內(nèi)溫度的監(jiān)控,防止室內(nèi)溫度過高,進而導(dǎo)致室內(nèi)外溫度差異擴大。利用安裝室內(nèi)熱量檢測儀器,對室內(nèi)溫度進行及時的監(jiān)測,調(diào)控室內(nèi)溫度,使其保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi),并根據(jù)室外溫度對室內(nèi)溫度進行調(diào)整。防止室內(nèi)外溫度差異過大。比如對于外墻節(jié)能改造中,可在主體結(jié)構(gòu)外墻的基礎(chǔ)上通過采用掛或粘貼的方式通過鋪設(shè)保溫材料,同時在保溫材料的外側(cè)涂抹一層保護砂漿或保護裝飾達到保溫的效果,其中圖1為外墻節(jié)能改造中常見的構(gòu)造形式之一。由于我國多數(shù)采暖地區(qū)既有居住建筑多數(shù)為7層以下的磚混結(jié)構(gòu)建筑,并呈現(xiàn)為排式布局,且體型規(guī)整,多數(shù)建筑的體形系數(shù)大約在0.3,而墻體厚度大約為240和370mm,因此在墻體外保溫節(jié)能改造設(shè)計中,根據(jù)節(jié)能50%和65%標準規(guī)定墻體的傳熱系數(shù)0.75W/(m2•K)和0.60W/(m2•K),則建筑外墻的保溫層厚度、外墻構(gòu)造方式以及導(dǎo)熱系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)表1進行判定。

2.2外窗的節(jié)能改造

外窗能耗能夠達到建筑總能耗的50%左右,所以對門窗的改造對建筑節(jié)能有很重要的作用。當前常用的既有居住建筑節(jié)能改造中對于外窗的節(jié)能改造主要從增加門窗的密閉性,改變窗戶的材料等措施,以防止建筑熱能的流失與損耗,例如使用一些節(jié)能門窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶的基礎(chǔ)上再加上一層窗戶,并適當?shù)膶蓚€玻璃進行調(diào)整。還有設(shè)計研究認為,既有居住建筑中外窗節(jié)能改造中對窗洞口四周墻體的節(jié)能改造尤為重要。基于此本研究提出了以下幾種窗洞和窗口周圍墻體節(jié)能改造方案。通過對上圖進行分析可以得知,圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬于墻體和窗洞同時進行改造,而這種改造方案相對于方案(b)而言,其不僅保溫效果好,同時對節(jié)約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實際改造工程中還應(yīng)根據(jù)具體的情況進行具體的分析,以設(shè)計出最佳的改造方案,達到節(jié)能保溫的效果。

2.3熱源及管網(wǎng)熱平衡改造

首先,我國北方的熱管網(wǎng)較長,而大部分管網(wǎng)的建造時間又比較長,舊管網(wǎng)的使用效率較低。保溫層受到破壞,致使部分建筑的水循環(huán)量過大,水供應(yīng)出現(xiàn)不平衡的局面。應(yīng)該通過對供熱管線進行直埋,建立健全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控配合人力檢查的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。其次,進行對熱能源提供裝置進行改造,通過對集體供熱總的裝置的改造,和單個居住用戶的分散處理,來得到提高供暖的能源使用效率。最后,通過對室內(nèi)溫度的監(jiān)控,利用現(xiàn)代化熱計量儀器,對熱計量的使用和溫度的調(diào)控進行合理的安排[1]。對改造成本進行運算,優(yōu)化改造成本,還有室內(nèi)、室外供熱系統(tǒng)的成本優(yōu)化,減少熱量來源的基礎(chǔ)設(shè)施改造成本等。具體又可以分為,供暖的能源使用可以細分為天然氣、電費、管理人員的工資以及供熱成本的相關(guān)內(nèi)容。采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造是一個對人力、物力、財力耗費的工程,但其成果遠比成本要高出很多,然而也不能因為成果顯著,就忽略采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的成本,不能顧此失彼,應(yīng)該合理的控制采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本,讓使用者看到采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本構(gòu)成。

3采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的益處

3.1采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本降低

采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造,會在很大程度上減少采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本,會減少建筑內(nèi)外部圍護結(jié)構(gòu)的維護成本,還會降低熱提供系統(tǒng)及維護的成本,降低熱能來源的提供成本。這就可以簡單地用一個公式來表示:供熱成本降低=建筑內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的建設(shè)與維護成本降低+室內(nèi)及小區(qū)熱系統(tǒng)改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據(jù)采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能成本降低的具體內(nèi)容來分的,此外還可以通過供熱成本降低的構(gòu)成來分,也可用公式來表示:供熱成本降低=水費成本降低+電費成本降低+燃料費降低。由此可見,采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的益處,其直接益處就是減少了采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本,為用戶節(jié)省采暖地區(qū)既有居住建筑使用的費用,直接給節(jié)能采暖帶來成本上的有效降低[3]。

3.2采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的增益效益

采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的增益效益可以從幾個方面分析:首先是居民采暖費用的降低。采暖地區(qū)既有居住建筑的供暖費用是由能源生產(chǎn)價格,運送的費用,銷售的費用相加。采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造能降低供暖能源運輸當中的能量損失,從而減少運輸過程中的運輸成本[4]。通過對采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造,還能增加能源的利用效率,從而在一定程度上減少建筑節(jié)能改造能源的成本費用。其次具體的效益有以下兩方面,一方面會減少建筑設(shè)施的建設(shè)費用。進行采暖地區(qū)既有居住建筑供暖費用,在某些方面是和建筑的建設(shè)是有聯(lián)系的,例如門窗的改造,地板、屋頂?shù)脑O(shè)計,這些兩者都是有交叉的,采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能成本的降低,也會減少建筑的費用。會減少對家用電器的使用,空調(diào)、電熱扇等家用電器使用的減少,會減少用戶電費的使用[5]。

3.3采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的成效

采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的總成本投入。首先,不同采暖的方法會需要不同的投入這而使用熱電聯(lián)集中供暖則會使成本增加,這幾種集中供暖都是常見的采暖地區(qū)既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差額可以達到20元。

4結(jié)語

綜上所述,通過對采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造可以有效地避免供熱能源的浪費,還可以提高采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的供暖效率。另外通過對一些基礎(chǔ)設(shè)施進行改造設(shè)計,還能提高供暖系統(tǒng)的安全性,從而在很大程度上提高供暖系統(tǒng)的利用率,減少建筑節(jié)能的使用成本,增加采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的使用周期。

作者:掌軒 王麗穎 單位:長春工程學(xué)院建筑學(xué)院

參考文獻:

[1]費良旭,孟慶偉,崔再禹.海南地區(qū)既有居住建筑節(jié)能診斷與改造研究[J].新型建筑材料,2013,(11):68-71.

[2]沈婷婷.夏熱冬冷地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造策略研究[D].杭州:浙江大學(xué),2010.

[3]李倩林.北方采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造管理模式研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2011.

[4]陳硯祥.采暖區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造管理模式研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2011.

[5]侯隆澍,梁傳志,董璐.北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造技術(shù)導(dǎo)則修訂思路探討[J].建設(shè)科技,2015,(12):68-70.