时间:2022-02-18 17:41:01
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑采暖论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词采暖系统热计量既有建筑建筑节能改造
在计划经济时期,我国北方地区建设了大量的节能建筑,这些既有建筑内的采暖系统以单管顺流式为主。由于单管顺流式系统的用户,一户内有若干个产管,每根立管中的热水自上而下流过每一层的散热器后进入回水管,与大家设想的热量计量条件不同:即每一户只有一个给水入口和一个回水出口,具有测量流量和温差的条件。因此有人认为单管顺流式系统不可计量。实际上,不同的采暖系统形式,需采用不同的工作大批量制造的计量仪表。为解决既有建筑采暖系统的计量问题,我们在96年开始的中加合作项目--既有建筑节能改造中,对该问题进行了探讨。
一、单管顺充式系统供热量计量的基本原理及方法
采用单管顺流式系统的建筑物,在每一户内,是以相互独立的每一组散热器来进行供热的,户内各房间的散热器的相互独立特点,可采用按照公式(1)原理制造的计量仪表。
(1)
式中:A、b--由实验确定的散热器系数;
β1、β2、β3、β4--与散热器使用条件有关的系数;
F--散热器面积,m2;
tp--散热器平均温度,℃;
--计量仪表的采样周期,S。
由式(1)可见,只要测得室内温度及散热器平均温度,确定仪表的采样时间,即可得出散热设备放出的热量Q。测量tp的方法不同,热量计量的方式也不同。目前按照式(1)制造的仪表有两种,一种是蒸发式仪表,一种是电子式仪表。
二、既有建筑采暖系统热量的计量方法
在既有建筑改造试点项目中,采用的电子式计量仪表就是通过测量散热器的进出水温度和室内温度的方法,进行热量计量的。散热器的进出水温度传感器安装在每组散热器的进出水的支管上。这样对于一个具体房间来说,房间供热量QZ应是散热器的散热量与管道散热量之和。
即:QZ=Q+QL(2)
式中:Q--散热器散热量,J
QL--管道散热量,J。
理论分析表明,由于水温不同,每层房间的管道散热量不同。表1是一个具有6根立管、5层建筑物的管道散热量占房间供热量的百分比情况。采暖系统为异程式带跨越管的单管顺流式系统,两根立管的间距为3.3m,建筑物层高为3.0m,立管6是最远立管。由表1可知,不同楼层不同立管管道散热量是不一样的。靠近主立管处管道散热量占房间供热量的5.2%~10.1%,最远立管为4.3%~7.0%,系统平均为6.35%。如果仅计算散热器散热量,则房间的供热量将少计6.35%.
通过对欧美的采暖系统分析,我们发现,西方国家在计量中,不考虑管道散热量是由于他们使用的管道直径较小,或者有保温,或者保温后埋入地面内。这与我国的国情是不相符的。为此有必要探讨一种既能减少水温测点,又可提高计量精度的方法。
对于单管顺流式采暖系统来说,房间供热量应是散热器的散热量与管道散热量之和。由于每个房间内的管道规格不同,水温不同,因此每层房间的管道散热量不同。对于图1所示的立管来说,各层房间的供热量应为:
(2)
式中:Q3L、Q2L、Q1L--第3、2、1层管道散热量,W;
Q3、Q2、Q1--第3、2、1层散热器的散热量,W;
Q3L0、Q1L0--第3、1层编号为0的管道散热量,W;
Qg3、Qhl--第3、1层立管与供水(回水)管道相连接部分的散热量,W;
上述公式中,未知量太多,无法求解。需依据温度敏感元件的设置情况,在补充若干个方程后,即可利用计算机求出各个房间的供热量。
三、结果分析
1.无跨越管的单管顺流式采暖系统
对于一栋5层的建筑物来说,理论分析表明,无跨越管的单管顺流式采暖系统,进出水温敏感元件可减少40%。为了对各种计量方式比较,将考虑管道散热量以后,传感器不减少时的测得的房间供热量,计为方案1;将考虑管道散热量以后,传感器减少40%时测得的房间供热量,计为方案2;将不考虑管道散热量以后,传感器减少40%时的测得的房间供热量,计为方案3。经计算可知:
(1)计算管道散热量以后,方案1和方案2相比,水温敏感元件减少前后,测得的每个房间供热量基本相同。每根立管上各个房间供热量之和的最大误差为-0.33%。整栋楼各个房间供热量之和的平均误差为-0.25%。这表明采用此法,整栋楼各个房间供热量之和要多计算0.25%。
(2)如果不考虑管道散热量,方案1和方案2相比,水温敏感元件减少前后,得出的每个房间供热量相关较大。每根立管上各个房间供热量之和的最大误差为8%。整栋楼各个房间供热量这和的平均误差为7.3%。这表明采用此法,整栋楼各个房间供热量之和要少计算7.3%。
(3)方案2与方案4(水温敏感元件不减少,但不考虑管道散热量时)相比,得出每个房间供热量误差。经计算可知,如果不考虑管道散热量,每根立管上各个房间供热量之和的最大误差为10.8%。整栋楼各个房间供热量之和的平均误差为6.62%。
(4)方案3和方案1相比,得出的每个房间供热量误差。可知:靠近主立管的立管所在的顶层和底层房间,由于不考虑管道散热量,最大误差为12.2%。其余房间最大误差为10.4%。
由此可知在,利用较少的水温敏感元件,对无跨越管的单管顺流式采暖系统房间供热量计量,是完全可知地的。同时使水温敏感元件减少40%。这不但减少设备投资,而且减少安装工程量。
2.带跨越管的单侧连接的单管顺流式采暖系统
按照人们的习惯做法,带跨越管的单管顺流式采暖系统房间供热量计量方法与无跨越管的单管顺流式采暖系统一样,需在每组散热器的进出口设置温度敏感元件。理论分析表明,有跨越管的单管顺流式采暖系统,进出水温敏感元件可减少30%。为了对各种计量方式比较,将考虑管道散热量以后,传感器不减少时的测得的房间供热量,计为方案5;将考虑管道散热量以后,传感器减少30%时测得的房间供热量,计为方案6;将不考虑管道散热量以后,传感器减少30%时的测得的房间供热量,计为方案7。经比较可知:
(1)计算管道散热量以后,方案5和方案6相比,水温敏感元件减少前后,测得的每个房间供热量基本相同。整栋楼各个房间供热量之和的平均误差为0.32%。这表明采用此法,整栋楼各个房间供热量之和要少计算0.32%。
(2)如不考虑管道散热量,方案5和方案7相比,整栋楼各个房间供热量之和的平均误差为7.19%.这表明采用此法,整栋楼各个房间供热量之和要少计算7.19%。
(3)方案6和方案8(水温敏感元件不减少,但不考虑管道散热量)相比,得出的每个房间供热量误差。可知,如果不考虑管道散热量,整栋楼各个房间供热量之和平均误差为7.02%。
(4)方案7和方案5相比,得出的每个房间供热量误差。可知:靠近主立管的立管所在的顶层和底层房间,由于不考虑管道散热量,最大误差为11.4%。其余房间最大误差为10.9%。
由此可知,利用较少的水温敏感元件,对有跨越管的单管顺流式采暖系统房间供热量计量,是完全可行的。同时使水温敏感元件减少30%。这不但减少设备投资,而且减少安装工程量。
关键词:居住区供暖规划;太阳能供暖;联合供暖
中图分类号:TU984文献标识码: A
1引言
目前,我国能源储备面临巨大的挑战[1]。传统能源面临较大压力,我们必须要开发和利用各种新能源与可再生能源,走一条可持续发展之路。
我国太阳能资源丰富,全国有三分之二以上地区的年太阳辐照量超过5000MJ/m2,年日照小时数超过2200h。我国太阳能资源分布的主要特点是太阳能的高值中心和低值中心都处于北纬22°~35°太阳年辐射总量西部地区要高于东部,南部地区低于北部[2]。因此我们应合理利用太阳能资源,本文研究了沈阳地区太阳能与常规能源联合供暖。
2 多层建筑采暖负荷动态模拟
1建筑概况:本文以沈阳一栋六层三个单元一梯两户的住宅建筑为模型,建筑面积2901.12 ,供暖期限为11月1日至翌年3月31日。
2.用DEST软件模拟建筑动态负荷,并分析多层建筑逐时单位面积负荷,可知最大采暖负荷为1月,采暖负荷指标为41.61w/,平均采暖负荷指标为16.49w/,采暖耗热量为6.24x105 MJ。
3 规划居住区内利用太阳能集热器的集热量分析
1.太阳能集热器类型
太阳能集热器是太阳能热利用的关键部件[3],分为平板型多层太阳能集热器、真空管太阳能集热器[4―5]、聚焦型太阳能集热器、太阳能空气集热器 [6]。
2.住宅建筑外观设计之中太阳能集热器布置位置
1)太阳能集热器的布置位置:屋顶、南向、与遮阳板相结合。
3.屋顶布置太阳能集热器的间距
按互不遮挡原则最小间距为[8]:
(3.1)
式中,S――满足不遮挡条件的最小安装距离,m;
H――前排集热器最高点与后排最低点的垂直高差,m;
H――太阳高度角[9];
R――太阳光线水平投影与集热器表面法线在水平投影间夹角。
偏离南向,中午前后两个时刻夹角最小值[10]:
(3.2)
式中,a――计算时刻太阳方位角,上午取负值;
P――集热器方位角[11]。
4.倾斜面上太阳辐射量的计算方法
Mills D[12]提出集热器大多数用固定安装。张鹤飞认为最佳倾角是使系统使用期内总得热量最大[13]。本文以固定集热器的方式布置集热器,倾斜面上的太阳辐照量为:
(3.3)
式中,I――倾斜面上太阳辐射量,MJ /(・d);
――水平面上直射辐射,MJ /( ・d);
――水平面上散射辐射,MJ /( ・d);
β――集热器倾角;
――地面反射率[14];
――斜平面上直射辐射的修正因子。
5.单位面积集热器的集热量
(1)沈阳市气象及地理概况
沈阳地势平坦,为温带季风气候。夏季平均气温为 20℃,最高气温为 36℃。冬季最低温度为-30℃。沈阳位于中国东北地区南部,北纬 41.8°。
(2)屋顶集热器单位面积集热量
沈阳纬度为41.8°,本文取太阳能集热器安装角度为42°。计算出采暖期逐时太阳能集热器单位面积集热量。
(3)南向集热器单位面积集热量
为避免遮挡阳光,南向集热器布置在两窗间的外墙上,倾角为90°。计算得单位面积集热器逐时集热量。
4 多层住宅建筑采暖中利用太阳能保证率分析
通过对多层建筑三种情况:第一种t1,只在屋顶布置;第二种t2,只在南向布置;第三种t3,在屋顶和南向同时布置,分析多层住宅建筑采暖中可利用太阳能的保证率。
4.1太阳能集热量
图4.1 太阳能集热器布置在屋顶集热量
多层建筑屋顶面积为484,能布置太阳能集热器的面积为192。集热器只布置在屋顶情况下逐时的集热量。(如图4.1所示)
用同样的方法计算出,太阳能集热器只布置在屋顶的逐时集热量。
由于太阳能集热器布置在屋顶与南向两者并无相互遮挡。因此t3情况太阳能集热器集热量为t1与t2的代数和。
4.2常规能源需要量
通过对t1情况下采暖季五个月(11月、12月、1月、2月、3月)的前五日对采暖负荷与常规能源需要量逐时进行对比。发现11月1日~11月5日:几日内的采暖负荷几乎都由常规能源来承担;12月1日~12月5日:只在个别时刻太阳能集热器的集热量能完全满足建筑物所需采暖负荷,不需常规能源提供;1月1日~1月5日:只有在1月2日11刻时常规能源需要量为0;2月1日~2月5日:某些时刻采暖负荷曲线明显高出常规能源需要量曲线,差值为可利用太阳能;3月1日~3月5日:太阳能集热器的集热量完全满足负荷需要。
对于t2和t3情况,与t1的分析方法相同,在此不详细介绍。
4.3太阳能保证率分析
保证率:
(i=1,2,3)(4.1)
式中,Qti――不同布置情况下满足采暖需要的集热量,MJ;
Qf――采暖季总采暖负荷,MJ。
采暖季每月利用太阳能的保证率见表4.1。
表4.1 多层住宅能耗中太阳能的保证率
屋顶布集热器保证率 南向布集热器保证率 屋顶和南向布集热器保证率
十一月 11.31% 7.99% 14.72%
十二月 8.60% 6.15% 12.01%
一月 8.47% 5.77% 12.00%
二月 12.35% 8.71% 16.27%
三月 16.90% 11.32% 20.98%
采暖季 10.54% 7.33% 14.17%
由数据可知,多层建筑太阳能集热器只在屋顶布置与在屋顶和南向同时布置集热器的保证率相差不大,但初投资会减少一半。
5结论
(1)多层建筑在屋顶布置集热器的太阳能保证率高于在南向两窗之间垂直布置太阳能集热器的太阳能保证率。
(2)在本研究设定条件下规划区多层建筑屋顶与南向同时布置集热器可满足采暖季平均太阳能保证率为14.17%。其中太阳能的保证率在十二月份为最小,可达12.00%。在三月为最大,可达20.98%。
参考文献
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关键词供热系统;热力站;节电技术;供热管网;
Abstract: With the development and progress of society, the emphasis on the central heating system thermal stations and heating pipe network power-saving technology is of great significance. The thermal station in the central heating system and heating pipe network is an important part of connecting the heat source and heat users, they played a calorie conversion, regulation, distribution, measurement, testing the role. This paper describes the central heating system thermal stations and heating pipe network power-saving technology to explore the content.
Keywords heating system; thermal station; power-saving technology; heating pipe network;
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
引言
集中供热系统的热力站是供热网路与热用户的连接场所。它的作用是根据热网工况和不同的条件,采用不同的连接方式,将热网输送的热媒加以调节、转换,向热用户系统分配热量以满足用户需求;并根据需要,进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。
1、供热管网运行调节的方法
供热节能主要通过减少供热量、热量分配均衡来实现。
1.1减少供热量
随着室外气温的不断变化,热网热负荷也在不断变化,供热量最小值就是为满足采暖建筑的国家采暖标准要求时所供的热量,也就是说,总供热恰好与基本的总需求相等,供热量小于需求量说明供热不达标,供热量大于需求量,说明用户散热加大,造成热能浪费。因此,在供热运行时,需要适时地调节热网,从而使得供求热量相等,并且始终维持在最小值。
1.2热量分配应均衡
为了避免因热网的水力失衡、造成冷热不均现象发生,在热量分配上,应尽量使每个热用户室温均衡。这样调整后使得冷的用户室温达标了,热的用户室温超标也减轻了,从而减少了热能的浪费。热网节能前的基础就是热网的平衡,并且供热调节的前提条件就是热网的平衡。不同的供热调节方式,需要不同的热网平衡技术。
2、供热管网运行调节的实用设备
热网平衡设备的功能主要是利用流量输配基本规律安全实现流量按需分配,介绍几种比较常用的设备:自力式流量控制阀、压差阀、均流阀、温控阀。
2.1自力式流量控制阀
分自动和手动两部分,自动部分由自动阀瓣、弹簧和膜片组成,手动部分由手动阀瓣、刻度尺组成,二者由一个公共的腔体有机地结合在一起。手动部分两边的压差通过导压管作用在膜片的两侧,手动部分设定流量大小,自动部分保持手动部分两边的压差不变,从而保持设定的流量不变。
2.2压差阀
稳定被控阻力件的压差,使回路之间相互独立。被控阻力件两边的压差通过导压管作用在膜片的两侧,当被控阻力件两边的压差增大时,膜片克服弹簧的弹力带动自动阀瓣关小自动阀口,减小流量,从而降低被控阻力件两边的压差;反之,增大被控阻力件两边的压差,这样,就保证了被控阻力件的压差始终不变。
2.3均流阀
可调孔板上有几个大小不同的标准孔,在同样的压差下,每个孔通过不同的流量,它与流量阀或压差阀连用,效果最佳。
2.4温控阀
当室内温度高于给定的温度值时,感温元件热膨胀增大,克服弹簧弹力,带动自动阀瓣,关小阀口,减小进入散热器的流量,散热器的散热量自动减小,室温随之下降;反之,室温随之升高。
3、供热管网节电技术
(一)采暖热指标合理选定是节电的基础
采暖热指标是城镇供热规划设计与建筑供热设计中一个重要的经济技术评价和控制指标, 是确定集中供热系统热源规模的主要依据,一般多用面积热指标表示,即单位时间内对单位建筑面积的供热量。热指标的大小直接影响着供热系统的运行效益, 如热指标偏大,会使设备和管网的容量偏大,增大了建设投资,增加了运行成本,从而降低集中供热系统的经济性;如热指标偏小,将难以满足用户的使用要求,达不到供热效果,影响社会效益。
在集中供热系统的运行管理中, 热指标又是各种量化控制的基础。当热指标偏大时,设备的运行处于低负荷比的状态, 热效率和管网输送效率会大大降低, 设备的供热能力不能充分发挥, 特别对于蒸汽供热管网能源利用效率更低,不利于节能。因此对于已有的集中供热系统, 合理确定其采暖热指标可充分挖掘已有设备和管网的供热能力, 在不增加热源和扩建管网的基础上, 达到扩大供热面积的效果。
目前我国建筑节能发展正处在第三阶段, 即建筑总节能要求达到65%, 同时要求2020 年建筑能耗达到发达国家20 世纪末的水平。而当前的各类采暖居住建筑既有节能标准为30%的,也有节能标准为50%的,而新建采暖居住建筑执行的是建筑节能65%的标准。同时,城市居民生活水平的不断提高,对所居住房屋的装修也使得建筑物的采暖热指标发生了很大变化,建筑节能状况纷乱复杂。因此, 在设计中采用以往设计规范中给定的采暖热指标是不合理的。这需要供热行业的设计人员和工程技术人员通过维护结构测试法和采暖系统测试法, 结合供热计量技术对采暖建筑热指标重新进行核算, 为不同类型建筑确定合理的采暖热指标。
(二)热力站循环水泵正确的选型和安装是节电的当务之急
在水泵的选型与安装上, 目前普遍存在着一些不合理的地方, 许多时候不依照水力计算,而是死套所谓的“规定”,并层层加码或参照别人的设计、以前的设计,甚至在错误的理论指导下确定泵的型号。因此,在水泵的问题上存在大量的电能浪费。主要问题有:
1、泵扬程偏高、与实际需要相差太大循环水泵扬程过高既造成了电能浪费,有时还使泵在超流量工况下工作, 使电机过载, 不得不在关小水泵出口阀门的状况下工作,进一步造成了电能的浪费,可以使电耗超过实际需要的三倍以上。如某一种水泵流量为100m3/h, 当扬程H=12.5m 时,水泵功率N=5.5kW;扬程H=20m时,N=11kW;扬程H=32m 时,N=15kW;扬程H=42m 时,N=22kW。造成水泵扬程偏高的原因一般有两种:
(1) 错误地把楼房高度加在循环水泵的扬程中
这是错误认识造成的。一些人错误地把采暖系统的楼房高度, 作为选择循环水泵扬程的依据。他们把循环水泵的作用和补水定压泵的作用混到了一起, 不知道循环水泵的扬程只是用来克服采暖系统的循环阻力,而补水定压泵的扬程是维持采暖系统所需静水压强。循环水泵的扬程不应负担楼房的高度。那些把热力站的循环水泵扬程定为32m 甚至40m 的就是这种情况。
(2)设计人员的保守心理和习惯的后果
这是设计人员不良的设计习惯造成。一般的设计人员都存在着保守的心理, 认为所选的设备各方面的参数大一些总比小了好,这样不会出问题。而很少去考虑怎样做才能更经济、更实用,怎样做才能使自己的设计水平有所提高, 怎样做才能使这方面的技术更进步、更先进。而且有的人一直“墨守成规”,或不加思索、不加研究和鉴别地去参考别人的设计,或随着大多数状况走,这样可不动脑,可少犯错误。这样在选择设备时就会死搬规程,或层层加码,最后再乘以一个安全系数,使所选水泵的扬程超过实际很多。不但造成了大量的能源浪费,而且往往给运行带来很大困难。若不关小出口阀门, 电机就会超载, 同时关小的阀门又增加了系统的阻力。
(三) 热力站内合理照明灯具的设计、选型
我国照明用电量已占发电量的10%左右,能源供需矛盾日益加剧。如何科学、合理地节约用电, 是每个电气设计人员必须认真加以思考和解决的问题。
照明节能没计应遵循的原则, 按照国家提出的“中国绿色照明工程”,照明节电已成为节能的重要方面。我国目前的照明节能潜力很大, 一般节能方案均能达到节约20%~30%,即使按保守数据20%计算,全国节约的电能价值很可观。照明节能不等于降低对视觉作业的要求或降低照明质量, 也不能为节能而盲目增加投资,应把握“满足功能、技术先进、经济合理”的基本原则,也就是说在保证不降低工作场所的视觉要求的前提下,照度水平标准应与国际标准接轨, 采用国际上先进的照明质量评价指标, 在保证照度标准和照明质量的前提下, 尽可能减少照明系统中的能量损失,最有效地利用电能。力求技术先进、经济合理、使用安全、维护方便,达到节约电能、提高照明环境质量水平的目的。
(四)供热管网设计中的节电措施
供热管网的管径大小与建设投资成正比,与运行电耗成反比。但同时也与小区建筑物的耗热指标及采暖方式密切相关, 有时供热的发展会超出规划的设想。因此为了节电,为了给今后供热发展留出充分的空间, 热网的管径在建设资金允许的条件下, 应尽量大一些,经济比摩阻最好控制在30~50Pa/m。这样还可以同时提高管网的水力稳定性。另外应大胆推广在安定理论指导下的直埋技术,采用无补偿(或少补偿)、无固定墩的直埋技术。
(五)提高供回水温差是节电的重要途径
根据热量计算公式:Q=G×C×(Tg-Th) 可知, 当供热系统向热用户提供相同的热量Q时,供回水温差T=Tg-Th与循环水量G 成反比例关系。即系统的供回水温差大,则循环水量就小,水泵的电耗就会大大降低。由此公式可以发现一个规律: 当供回水温差提高到原来的两倍时, 循环水量也降至原来的二分之一,而管网的沿程阻力降至原来的四分之一,而水泵的功率要降至原来的八分之一。可看出,提高供热系统的供回水温差,可大大降低运行电耗。同时由于阻力损失的大幅度降低,可以使有中继泵站的供热系统, 取消了中继泵站, 节省了建设投资和中继泵站的运行费用。
结束语
能源是国民经济发展的物质基础, 电能是在各行业中应用最广泛的一种二次能源。供热企业是耗电大户,各种水泵、风机都用电。如果系统设计不合理,设备选型不当,很容易造成电能的大量浪费。因此,为消除用电过程中电能的浪费现象,提高电能的利用率,必须采取技术上可行、经济上合理和不影响环保的一切节约电能的技术和措施, 合理有效地利用电能源。
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论文导读:靠空调设备运转达到采暖和制冷目的的建筑称为空调建筑。在建筑热工设计分区中则定名为冬冷夏热地区。我国对建筑节能给予了高度重视。建筑节能,关于冬冷夏热地区空调建筑节能的探讨。
关键词:冬冷夏热地区,空调建筑,建筑节能
建筑能耗通常是指建筑物使用过程中所消耗的能源,包括采暖、供冷、照明、热水供应及电器等能耗。靠空调设备运转达到采暖和制冷目的的建筑称为空调建筑。冬夏两季,空调建筑的空调能耗一般占整个建筑总能耗的50%以上。积极开展对此类建筑的节能研究,尽早采取合适的节能措施,使人们既能在比较经济且不浪费能源的前提下获得舒适的生活环境,又能节约更多的能源供可持续发展。
1、冬冷夏热地区空调建筑节能的意义
所谓“过渡地区”,是指我国采暖地区与炎热地区之间的一条过渡地带,是一种习惯提法,在建筑热工设计分区中则定名为冬冷夏热地区。我国幅员辽阔,国家标准中将全国划分为五个热工气候分区,即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。,建筑节能。长江流域的主要城市包括上海、南京、杭州、合肥、南昌、武汉、长沙、重庆、成都等均属夏热冬冷地区。这一地区气候的共同特点是:夏季气温高,最热月平均气温25℃~30℃,最高气温达40℃以上;空气湿度大,相对湿度经常在70%-80%甚至更高,加剧了酷暑和严寒对人体健康的威胁,给人的感觉是夏季闷热和冬季阴冷,对生活和工作造成十分不利的影响(见表1)。
表1 夏热冬冷地区气候条件
城 市 夏季气温(℃) 冬季气温(℃) 湿 度(%) 最热月平均温度 极端最高气温 最冷月平均温度 极端最低气温 最热月 最冷月 成都 27.8 37.0 5.4 -5.9 80 85 重庆 28.6 44.0 6.3 -2.7 83 73 武汉 28.8 42.5 3.2 -18.1 76 79 长沙 29.3 42.7 4.6 -11.3 81 75 南京 28.0 43.0 1.9 -14.0 73 81 上海 28.2 40.0 3.5 -10.1 75 83
【关键词】外墙内保温;DeST-c模拟计算;空调负荷;节能
0.引言
建筑环境变化是由众多因素所决定的一个复杂过程,只有通过计算机模拟计算的方法才能有效地对建筑环境状况进行预测。计算机模拟计算可以判断某种节能措施应用在特定建筑物上的适用性。
不同建筑间能耗的差异很大程度上是由围护结构的不同引起的。护结构的作用是使室内受到遮护,以不受室外温度变化的影响。经实测,我国北方采暖地区的建筑物约有三分之一的热量经外墙传向室外[1]。从节能角度出发,采暖居住建筑外墙发展的总趋势是采用高效保温材料构成的复合的外墙体。外墙保温有两种形式,即外保温与内保温。内保温墙体即绝热材料复合在建筑物外墙内侧,同时以石膏板、建筑人造板或其他饰面材料覆面作为保护层。构造:①体结构层,②空气层,③绝热材料层,④覆面保护层[2]。
1.围护结构设计方案
1.1 工程概况
以某办公楼为计算对象。地上5层,建筑高度18.3米,总建筑面积:4408m2。1-5层有开敞式办公区和办公室,设置空调;卫生间设空调;走廊等其他功能房间不设空调。
1.2 设计思路
在进行建筑设计时 ,一般也不考虑供暖空调系统的具体形式,所以,建筑的节能优化设计主要指围护结构的优化设计,包括建筑几何结构的设计和建筑构件材料的选择。在设计一栋建筑时,对建筑的热性能无法进行测试,简单的理论计算也无法对复杂的建筑进行有效分析。文中采用DeST-c辅助模拟计算工具来帮助设计者完成人力不能为的计算,优化方案,实现节能舒适的设计。
提出一个建筑设计方案,然后增加外墙的内保温这一项节能措施,用DeST-c模拟软件计算,了解外墙内保温的节能效果。选取两个不同的地区,分别比较外墙内保温的节能措施对空调负荷的影响。
(1)寒冷地区选取北京为代表城市。
模拟建筑围护结构参数:外墙:①外墙未做保温,传热系数:1.281。②外墙做内保温(聚苯板 60mm厚),传热系数:0.476。屋顶传热系数0.543;楼板传热系数2.7;内墙传热系数:1.041;外窗传热系数:2.4。
根据建筑所处城市的建筑气候分区,围护结构的热工性能符合《公共建筑节能设计标准》中的规定。
(2)夏热冬冷地区选取上海为代表城市。
方案1:
围护结构参数及采取的内保温措施达到与寒冷地区相同的水平模拟建筑围护结构参数:外墙:①外墙未做保温,传热系数:1.281。②外墙做内保温(聚苯板 60mm厚),传热系数:0.476。屋顶、楼板、内墙、外窗传热系数与上同。
方案2:
根据《公共建筑节能设计标准》中对夏热冬冷地区围护结构的热工性能的规定来设定围护结构传热系数。
模拟建筑围护结构参数:外墙:①外墙未做保温,传热系数:1.281。②外墙做内保温(聚苯乙烯泡沫塑料 10mm厚),传热系数:0.946。屋顶传热系数0.7;外窗传热系数:2.9;楼板、内墙传热系数与上同。
注:传热系数单位:W/(m2·k)。
1.3 其他输入参数的设定
1.3.1 通风换气量的确定
在夏季夜间及过渡季,室内外通风量为开窗风量;其他时间为关窗风量(渗透风量)。开窗风量及关窗风量的大小与当地的气象条件、建筑周围的地形与建筑本身的结构密切相关,难以给出确定的数值[3]。文献[4-5]通过测试和调研得出,建筑物房间的关窗风量可取换气次数0.5h-1(考虑到关窗不严引起的渗透风量),开窗风量取10h-1。最后综合考虑确定关窗风量取换气次数0.5h-1,开窗风量取10h-1。
1.3.2 内遮阳措施的确定
内遮阳设施采用百叶窗帘。窗帘的作息:只在6月中旬到9月中旬的中午11点到下午4点打开窗帘,其余时间关闭窗帘。
2.计算结果与分析
2.1 外墙内保温对空调负荷的影响(间歇采暖方案)
对于间歇采暖的方案,采用内保温措施后,累计热负荷明显降低,而空调冷负荷变化不大。
这是由于,冬季,一般室内温度高,室外温度低,热流必然由室内流向室外。采取保温措施,使流出的热量减少,既可以节能,又可以使室内温度变得舒适。夏季,一到夜间必须把白天房间内所积蓄的热量尽快地排向室外,这时,重要的是散热。上海地区,白天因受强烈日射而室温升的很高的房间,即使白天也要尽量把热排放出去。这时,因为房间采取了保温措施,反倒使房间变的更热。即采取内保温措施后,冷负荷反而增大。
2.2不同采暖方式对空调负荷的影响
墙体采取内保温措施后,在间歇采暖与连续采暖方案下能耗的比较:采用连续采暖的方案后,最大热负荷显著增大。(这个跟采暖时间段有关)。内保温节能墙体的外侧结构层密度大、蓄热能力大,因此采用这种墙体时室温波动较大,供暖时升温快,不供暖时降温也快,在冬季时,宜采用连续供暖方式以保证正常的室内热环境。
2.3 不同内保温方案对空调负荷的影响
采用两种内保温方案(这里指前面1.2节提到的方案1和方案2)后,经模拟得出:采取较好的保温措施,可以明显降低采暖能耗。而空调季,采用内保温措施时甚至比不采用保温能耗还要高。
冬季护结构的热阻决定着各内表面温度和室内所需热量。这是因为在冬季室内的温度一般比室外温度要高,热量由室内传向室外,方案1围护结构的传热系数低于方案2,所以方案1热负荷最低。夏季,虽然室内外温差的方向并不总是一致的,而在夜间可能由室内向室外方向传热,但是,在有空调设备的建筑中,护结构热阻的作用仍与冬季类似。不过,由于夏季室内外温差与室外空气温度的日波动值相比,两者不相上下,所以,在决定室内热环境方面,围护结构热阻的相对重要性减小了,而蓄热量的相对重要性要比冬季大。方案2的蓄热量大于方案1,所以方案2的冷负荷要大一些。
3.结论
从以上研究可得如下结论:
(1)不同气候地区外墙内保温对降低空调热负荷均有利。在上海地区增大内保温效果,即减小墙体传热系数,对降低空调热负荷有利,反而使得空调冷负荷增加。
(2)不同气候地区应采取不同的隔热保温措施,如夏热冬冷地区在进行围护结构的热工设计时,不能简单地采用降低围护结构传热系数,来达到节约建筑能耗的目的。夏热冬冷地区,既要保证夏季隔热,又要兼顾冬季保温;寒冷地区,既要保证冬季保温,又要兼顾夏季隔热。
采用内保温的节能墙体,供暖时升温快,不供暖时降温也快,在冬季时,宜采用连续供暖方式以保证正常的室内热环境。经过上述分析这种墙体应用在礼堂、俱乐部、会场等公共建筑上较为有利。
【参考文献】
[1]李秋启,程玉林,王淑琴.墙体的内保温与外保温.http://.
[2]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术.中国建筑工业出版社.
[3]张晓亮,朱光俊,江亿.建筑环境设计模拟分析软件DeST第13讲住宅模拟优化实例. 暖通空调,2005,35(18(:65-72,109.
关键词:燃气,空调,燃气峰谷
1.燃气空调的种类
1.1以燃气为能源的吸收式冷(热)水机组
1)燃气锅炉+蒸汽型吸收式制冷机或热水型吸收式制冷机
这是一种最为普通的方式,可用于大型建筑物或中小型区域供冷、供热工程,对于要求直接提供蒸汽或热水供应的旅馆建筑也较适用。这种系统可提供冷水、蒸汽(或热水)。1995年建成的上海市政府大楼即采用这种方式。燃气锅炉产生0.8MPa(表)的饱和蒸汽驱动蒸汽型双效吸收式冷水机。
2)燃气型吸收式冷热水机
一般建筑物的采暖、制冷均可采用,大型建筑物和中、小型区域供冷、供热也可使用。燃气型吸收式冷热水机分类如下:
(1)制冷、采暖专用机
这是燃气型吸收式冷热水机的主要型式。即夏季用来制冷、冬季用以采暖,各行其职。
(2)制冷、采暖兼用机
对温湿度调节要求较高的场合,采用制冷、采暖兼用机,可同时提供冷、热源。同时,在需提供热水的场合,可在制冷或采暖的同时提供热水。
(3)氨吸收式制冷机
以氨为制冷剂,氨水溶液为吸收剂的氨吸收式制冷机是最古老的吸收式制冷机。以燃气为驱动能源,或以燃气锅炉产生的蒸汽为驱动能源,制取低温用或空调用冷源。免费论文。
(4)中小型吸收式冷热水机
供办公楼、店铺、住宅等中小规模的建筑空调用,机组的型式繁多。
(5)燃气吸收式热泵
以燃气为驱动源的吸收式热泵分为第一类吸收式热泵与第二类吸收式热泵两种。第一类吸收式热泵又称增热型吸收式热泵,利用各种排热及废热为辅助热源,在吸收器与冷凝器中给水加热。单效机热水温度最高可加热至85℃;双效机最高可加热至40℃,用于工艺流程或采暖。第一类吸收式热泵的性能系数:单效机达到1.7以上;双效机可达到2以上。显然,与采用燃气锅炉产生热水相比,经济性较高。
第二类吸收式热泵又称升温型吸收式热泵。它将排热及废热等较低温度的热源,升温至较高温度后供工艺流程使用。这种热泵的单级升温幅度约30°C;性能系数0.45左右,同样具有较高的经济性与节能效果。
3)与热电冷联产系统(全能系统)相配的专用吸收式制冷机
随着热电冷联产全能系统的发展,合理利用系统中的排热是提高系统性能系数的重要因素。通过排热锅炉(余热锅炉)产生蒸汽或热水,采用常规的蒸汽或热水型溴化锂吸收式冷水机组制冷是常见的方式之一。
1.2由燃气发动机驱动的压缩式冷水机组及热泵机组
由燃气发动机驱动的压缩式制冷机无疑具有较高的性能系数,因而在燃气空调中以燃气为能源的压缩式冷水机组及热泵机组(简称GHP)得到了发展。由燃气发动机驱动的压缩式冷水机组及热泵机组与电动压缩机组比较,可无需考虑电力系统的发电效率及输配电效率,因而具有较高的性能系数,是一种既可以燃气为能源又具有较高性能系数的制冷机组。燃气热泵与电动热泵相比还具有以下特点:
1)可回收的发动机的排热使热泵的输出量增加,还可将回收的排热驱动吸收式制冷机制取冷水;
2)发动机驱动极易进行转速控制,实现能量调节,可保持部分负荷时的高效率;
3)吸热源为大气的场合,因发动机的排热基本不受大气影响,即使在严冬,输出也变化不大;
4)除霜过程可用发动机的排热加热,输出热水温度降低较小。
2.发展燃气空调的意义
2.1有利于环境保护
燃气空调使用的主要是天然气,天然气是清洁能源,燃烧后的排放物较少,可以减少温室气体及大气污染的排放总量。天然气与煤和石油相比,燃烧后不产生SOx,NOx、CO2较低。因此,燃气空调有利于大气环境的保护,可减少温室气体和其它污染物对大气环境的影响。尤其在今天,人们愈来愈关注我们生存的环境,愈来愈重视对环境的保护,这就使燃气空调得到了较大的发展空间。
2.2有利于燃气的峰谷平衡,有利于电力负荷率的改善
电力与燃气是两大主要能源。在炎热的夏季(7、8、9月)由于大量电力空调器的使用,使电力负荷率出现了越来越大的不平衡。燃气的峰谷与电力正相反,夏季由于环境温度高,以取暖与供热为主要目的的城市燃气用量趋降。发展燃气空调,将燃气用于空调制冷,既节省了夏季大量的电力消耗,有利于电力负荷率的改善,又可利用夏季过剩的燃气,有利于燃气的峰谷平衡,达到燃气与电力企业双赢的效果。
2.3有利于能源的综合利用
能源的综合利用体现在能效的综合利用与能源品种的综合利用两方面。众所周知,就目前市售的吸收式制冷机而言,性能系数要低于同容量的压缩式制冷机。免费论文。但若吸收式制冷机利用余热、排热等废热源制冷,则具有无可比拟的经济性。前述的热电冷联产与区域供冷、供热系统就是发电系统与吸收式制冷机的组合。可将能源按热势梯级利用,先将燃气用于发电,排热用于吸收式制冷机制冷或供热,使燃料的利用效率(热、电综合利用效率)达到80%左右,显然比直接采用燃气型吸收式冷热水机制冷、采暖经济性高。因而近年来得到较快的发展。能源品种的综合利用表现在能源的多元化方面,能源多元化是当前建筑物使用能源的新思路,当一种建筑物同时使用两种能源(燃气与电力各占一定比例)时,供能可靠性大;当电力与燃气价格有涨跌时调控能力强,可做到经济运转等优点。这种系统近年来在大型空调系统中占有一定的比例,逐步被广大用户接受,给燃气空调的发展增添了新内容。
3.发展我国燃气空调的建议
与国外相比,我国的燃气价格偏高,这是由于我国的燃气资源大部分分布在西部地区,而使用燃气的工业发达地区在东部,输送管道过长,提高了用气地点的燃气价格。我国的电价长期受国家统配价格的影响,虽已启动省市、地区和中央的三级供电市场,但电价仍然偏低。相对于电力价格,燃气价格偏高。就经济效益而言,发展燃气空调的最大受益者是燃气公司和电力公司。因此国外燃气公司和电力公司采取了不少优惠燃气空调发展的措施。日本的一些燃气公司对燃气空调用户实行特别的价格优惠,包括不同季节和不同用气量的价格。政府则实行优惠税制、低利率融资以及建筑物补助金等。总优惠价相当于1台100万kcal/h的燃气空调可补贴60万元人民币。同时组织制造厂商联合开发各种燃气空调的新产品,以取得更高的经济效益。美国的做法是各州的电力公司或燃气公司自行制定补助金或奖励制度。免费论文。目的在于减小电力的峰值负荷,维持原有的供电品质。电力公司的做法是以新装的燃气空调所减少的电力峰值需求来补助设备的购置费,据称最高补助金额可达200美元每千瓦。意大利的做法是由燃气公司按燃气型吸收式冷热水机的容量补助设备购置费用,同时燃气价格8折优惠。此办法的实施促进了燃气空调的较快发展。韩国政府规定,一定建筑面积以上的建筑物必须有60%以上的空调负荷采用吸收式机组或冰蓄冷系统。近年来,韩国的燃气空调占中央空调的90%以上。电力设备负荷率逐年上升,2008年达到74.5%,使电力企业取得良好的经济效益。
参考文献:
[1] 张荣荣,鲁雪生,李书泽,顾安忠. 燃气机热泵的能耗与运行费用分析[J]哈尔滨工业大学学报, 2006,(08) .
[2] 张荣荣,李书泽,鲁雪生,顾安忠. 燃气机驱动空气-水热泵机组的供热性能研究[J]建筑热能通风空调, 2005,(02) .
关键词:高层住宅建筑保温工程工程施工热桥
中图分类号:TU111文献标识码: A 文章编号:
一、引言。
在我国一些地区,建筑外墙节能构造仍然属于新技术。在经济效益驱动下,常见节能构造草率、粗糙、不负责任的现象。再有施工单位对节能构造的理解差异,材料管理、技术管理、质量管理的良莠不齐,使设计构造和施工构造又有了变化,最终完成的外保温工程便出现了许多本不该出现的构造缺陷。如:保温构造自重大,施工安装不方便,开裂、渗漏、脱落、伤人,保温效果不均匀、不稳定,虽然保温材料自身的技术指标好,但建筑物的整体保温效果却不好等等。
二、对热桥的认识。
1、含义及其常见的热桥。
热桥以往又称冷桥,现统一定名为热桥。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,故称为热桥。
常见的热桥有处在外墙周边的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁,钢筋混凝土或钢框架梁、柱,钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋,以及金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等。
2、热桥的形成原因。
所谓热桥效应,即热传导的物理效应,由于楼层和墙角处有混凝土圈梁和构造柱,而混凝土材料比起砌墙材料有较好的热传导性(混凝土材料的导热性是普通砖块导热性的2至4倍),同时由于室内通风不畅,秋末冬初室内外温差较大,冷热空气频繁接触,墙体保温层导热不均匀,产生热桥效应,造成房屋内墙结露、发霉甚至滴水。总之,热桥效应是由于没有处理好热传导(保温)而引起的。热桥效应在砖混结构的建筑中出现较多,而且由于温度、湿度、热量等多方面因素的影响,会出现“同一座楼,有的住户家发霉严重,有的住户家里却没事”。
3、一般热桥的解决措施。
由于造成热桥效应的因素很多,解决起来较为复杂。将长霉的部位墙面清除后,沿楼面与墙面交接处,内墙外墙交接处墙面向外加宽,达到提高墙体保温、保湿的目的,减小热传递,能有效解决热桥效应,这种方法的弊端是造价太高。另外,将内墙贴上瓷砖,定期擦试,虽不能彻底解决热桥效应,但却能缓解发霉现象
热桥对建筑的影响,最直接的表现就是冬季保温和夏季隔热的效果会受影响,在实际的施工过程中,普遍采用的减少热桥影响的施工工艺就是在外墙采用外墙保温(一般为聚苯颗粒保温砂浆或保温板)、中空玻璃和隔热断桥(或塑钢)门窗覆盖整个采暖空间,即用保温材料将整个房间或者整个建筑进行包裹处理,就像夏季使用棉被将冰棍包裹,隔热保温,能很好的减少热桥的影响。外墙保温工艺的使用,最最直接的效果就是空调的能耗可以减少,不论采暖还是制冷,都有一层隔热层与外界分隔。
三、外保温技术。
外墙保温指采用一定的固定方式(粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等),把导热系数较低(保温隔热效果较好)的绝热材料与建筑物墙体固定一体,增加墙体的平均热阻值,从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。
热桥的产生所谓热桥是指建筑围护结构中的一些部位f如梁、柱、门窗)与主墙体材料存在传热性能的差异,在室内外温差的作用下,这些部位成为热流相对密集、内表面温度较低(或较高)的区域,与主墙体传热相比,成为热量流失的主要桥梁,故称为热桥.如在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位.因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,成为热量散失的通道.在节能建筑中,热桥对能耗及室内热环境质量影响很大,处理不当既增大了建筑能耗,又降低了室内热环境的质量.因此,在保温施工中,正确处理热桥部位的传热,会减少建筑能耗
四、外保温过程中热桥问题处理的实例。
工程概述该建筑为华北地区高层住宅楼,地上30层、地下2层4个单元,剪力墙结构,总建筑面积38 000 m2.外窗采用断桥铝合金双层中空玻璃:屋面保温采用50 mm厚挤塑聚苯板,珍珠岩找2%坡,最薄部分不小于30 mm厚;外墙保温层为40 mllq厚腹丝穿透型钢丝网架挤塑聚苯板与墙体一次浇筑成型(辅以锚筋拉结),内外面喷界面处理剂;地下室顶板采用60 illln厚挤塑板粘贴;室内采用地暖采暖.
本工程保温施工中热桥可能产生的位置及处理方案。
外墙大墙面。
由于外墙已采用腹丝穿透型钢丝网架挤塑聚苯板与墙体一次浇筑成型,保温层相对牢固.但由于现浇筑混凝土工程中会造成挤塑聚苯板的局部损坏或位置偏移,存有一些缝隙,这样势必影响保温的质量: 同时保温板块的高低不平也会影响面层的施工质量,容易造成发生空鼓、假粘贴或脱落现象,满足不了抗渗、抗裂、抗剪切、抗冻胀、抗热应力等综合性能,出现面砖脱落事故,从而更加影响保温效果.
外墙外保温工程施工虽然技术和设备相对简单,其对施工精细要求较高.在支模的过程中,首先,要对保温板块的质量、钢丝网片的规格、锚固拉筋的规格、数量进行检查; 同时对其平整度和垂直度进行检查,检验合格后方可进行混凝土的浇筑.其次,面层施工前,对保温面进行表观质量的检查,如有损坏、虚贴、脱落的板块,要及时清理并重新安装.面层应严格遵守工艺规程施工,每一道工序由监理和甲方验收后方可进入下道工序施工.尤其是对墙面基层的处理;水泥、砂子的质量、水泥砂浆的配比、厚度;宽玻纤网在墙网缝上搭接长度;外墙瓷砖工艺等进
2、地下室外墙。 一般地下室地面距室外地坪4rn左右,其墙体保温无严格要求.对于室外平均气温小于5℃的地区的建筑物,可能有部分墙体需保温,而且工程量较小,一般主要在保温层的厚度和深度上容易疏忽使保温不严;同时带有采光井的建筑物,地下室的窗户也是热量集中损失的地方,这样会造成一层楼地板出现热桥现象.采用挤塑板的具体做法:从要求深度至散水顶与外墙保温接缝,挤塑板用回填土夯实压紧,保温层与散水顶部的接缝,采用建筑密封膏嵌缝,以达到防水要求,也可采用抹保温浆料的方法.
五、结束语
如何妥善的处理保温工程中热桥的问题,这就需要有关部门展开深入的研究与探索,在保证承力安全的前提下,设计出热桥尽可能微小的连接结构。给居民有一个美好的生活环境, 随着工业化和人民生活水平的不断提高,居住建筑也不断发展,居住建筑耗能比重越来越大.因此,世界各国都把建筑节能尤其是降低建筑日常运转耗能作为节能工作的重点.建筑节能反映在居住建筑上,主要是降低日常运转耗能,尤其是保持热舒适的环境因素的耗能.在室内环境的舒适度中,室内温度、湿度、空气清洁度等是构成热舒适性的主要环境指数,而温度舒适的环境对人最为重要.
参考文献:
[1] 杨子江 廖芳 Yang ZijiangLiao fang 外墙热桥处理型内保温在夏热冬冷地区居住建筑设计中的应用 [期刊论文] 《孝感学院学报》2009年6期
[2] 梁望崧 外墙内保温系统在高层住宅中的应用[期刊论文] 《山西建筑》 2012年4期
[3] 杨光军 高层住宅保温节能设计[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》2011年34期
[4] 张学著ZHANG Xuezhu 浅谈高层住宅建筑外保温工程 施工中热桥问题的处理[期刊论文] 《建筑节能》2011年7期
关键词:建筑节能,外墙保温,墙体节能
墙体保温依据保温材料与基层墙体的相对位置分为外墙内保温、外墙外保温、夹芯保温、墙体自保温几大类。本文主要建筑外墙保温技术的发展,为建筑节能设计起到一定帮助作用。
1.外墙内保温技术外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。
(1)主要形式:被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏等,现阶段内保温材料的选用以高效的绝热材料为主。如:挤塑板、玻璃棉、聚氨酯等。
(2)优势[1]:对饰面和保温材料的防水等技术指标的要求不太高,纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便;安全可靠,使用寿命长,造价低;内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度;对于既有建筑的节能改造,特别是目前当房屋卖给个人后,整栋楼或整个小区统一改造有困难时,只有采用内保温的可能性大一些。由于这种节能墙体的外侧结构层密度大、蓄热能力大,因此采用内保温时,室温波动相对较大,供暖时升温快,不供暖时降温也快。在夏季时,由于绝热层置于内侧,晚上墙内表面温度随空气温度的卜.降而迅速下降,减少闷热感。所以在间断采暖的地区应用是有利的。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。2001年,外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
(3)劣势:许多种类的内保温做法,由于材料、构造、施工等原因,饰面层出现开裂;不便于用户二次装修和吊挂饰物;保温层厚度比外保温时大,稍多占用室内使用空间;由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥,热损失较大,容易造成结露现象;对既有建筑进行节能改造时,对居民的日常生活干扰较大。
(4)内保温热桥的控制。一般内外墙相交的节点、外窗梁、外窗过梁、窗台板等处易产生热桥。热桥部位必然使外墙传热热损失增加。二维温度场模拟计算结果表明,在370咖砖墙条件下,周边热桥使墙体平均传热系数比主体部分传热系数增加10%左右;在240mm砖墙内保温条件下,周边热桥能使墙体平均传热系数比主体部位传热系数增加51%~59%(保温层愈厚,增加愈大);在240m砖墙外保温条件下,这种影响仅2%~5%(保温层愈厚,影响愈小)。对于一般砖混结构墙体、内保温和夹芯保温墙体,如不考虑这种情况,则耗热量计算结果将会偏小,或使所设计的建筑物达不到预期的节能效果。近年来,国外有些国家已开始考虑这一影响。作法主要有两种,一种是考虑周边热桥影响,用外墙平均传热系数来代替主体部位的传热系数;另一种是将周边热桥部位与主体部分开考虑,周边热桥部位另行确定其传热系数。我国依据实际情况和现有的工作基础,采用前者。在热桥容易发生的部位加强细部节点的处理,以控制热量的损失。论文参考网。
2.外墙夹芯保温技术(1)主要形式:将保温材料置于同一外墙在内、外侧墙片之间,内、外叶墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。两片墙之间可采用砖拉接或钢筋拉接,并设钢筋混凝土构造柱和圈梁连接内外墙片。保温材料可为岩棉、EPS板或XPS板、散装或袋装膨胀珍珠岩等。
(2)优势:这些传统材料的防水、耐候等性能均良好,对内叶墙片和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选择要求不高;对施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工。近年来,在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区得到一定的应用。
(3)劣势:在非严寒地区,与传统墙体相比,此类墙体偏厚;内、外叶墙片之间需有连接件连接,构造较传统墙体复杂;易造成外墙片温度裂缝,设计时需注意采取加强措施。
外围护结构的“热桥”较多。在地震区,建筑中圈梁和构造柱的设置,“热桥”更多,保温材料的效率得不到充分的发挥。因此,它的使用也受到一些限制。
3.外墙外保温技术(1)主要形式:指在垂直外墙的外表面上建造保温层,该外墙用砖石或混凝土建造。可用于新建墙体,也可以用于既有建筑外墙的改造。该保温层对于外墙的保温效能增加明显,其热阻值要超过1m2·k/W。
(2)优势: 外保温可以减少产生热桥。采用保温材料后,基层墙体厚度得以减薄。如果采用内保温,墙越薄,保温层越厚,热桥的问题就越趋于严重。由于外保温避免了热桥,在采用同样厚度的保温材料条件下,外保温要比内保温的热损失减少约1/5,从而节约了热能。
在进行外保温后,由于内部的墙体热容量大,室内能蓄存更多的热量,使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓,室温较为稳定,生活较为舒适;也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层可减少热量的进入和室外高气温的影响,有利于使建筑冬暖夏凉。采用外保温,内部的基层墙体受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内,使内部墙冬季温度提高,湿度降低,温度变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,寿命得以延长。
我国目前许多住户在住进新房时,大多先进行装修。在装修时,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题。外保温的综合经济效益很高。虽然外保温工程每平方米造价比内保温相对要高一些,但只要技术选择适当,加上有节约能源、改善热环境等一系列好处,综合效益是十分显著的[2]。论文参考网。
(3)劣势表面温度变化较大,对抗裂防护层要求高,当材料性能差或施工质量不好时,会导致开裂;体系的构造复杂;材料选用要求高;特殊部位施工复杂。
4.墙体自保温(1)主要形式:使用绝热性能较好的材料砌筑建筑物的结构墙体。论文参考网。墙体在承担结构作用的同时,还具有保温隔热功能。
(2)优势:与结构同寿命,使用过程中基本上无需保养维修以及在成本上比外墙外保温有所降低。不存在外墙外保温因施工或材料因素而出现开裂或渗漏的情况。
(3)劣势:自保温材料重量轻,蓄热系数小。选用时应仔细审核热惰性指标能否满足设计要求。热桥难以处理,需要使用配套保温砂浆,在有较多剪力墙的高层建筑物上的应用受到限制。
外墙自保温技术刚开始受到重视,应用不多,但随着优势的被认识,应用会逐渐增多。
5. 结语对于居住建筑来讲。抑制建筑围护结构热传导的有利措施是加强外墙和屋面的保温。通过对建筑外墙保温形式的比较分析,可以得出结论,现阶段对墙体节能的实现最好的方式是采用外墙外保温构造。同时外墙外保温的技术又是最复杂的,值得进一步探讨。
【参考文献】
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论文关键词:环保节能,导热原理,特点,绿色建筑,中央空调
在20世纪我国民用建筑冬季采暖一直沿用传统的暖气片散热方式,较高档的酒店、宾馆则采用中央空调。近年来,根据“十一五”规划要求,节能、环保已成为我国建设节约型社会和发展循环经济的重要内容,绿色建筑成为我国建筑的主题,随之多种新型的采暖方式也在建筑中得到广泛应用。文中从环保节能的角度就新型的采暖方式进行阐述。
1集中供热暖气片采暖
以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源,通过暖气片散热的采暖方式。由于其技术比较成熟,安全、可靠,使用方便,前期投入少且每天24h供暖。因而在目前,以至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖方式的主要方式。但随着新型采暖方式的出现,这一传统方式也显露出其缺点:供暖的时间和温度不能自己控制;散热片虽由老式立柱铸铁散热器、扁管散热器改进为艺术铝合金散热器但仍存在占空间,影响装修效果;温度达到踟℃时就会产生灰尘团,使暖气上方的墙面布满灰尘等缺点。
费用:以100m2居室为例,按太原市规定供暖的运行和支付费用为3.5元/(m2·月)。一个采暖季需支付1750元。
2地板辐射式采暖
低温辐射地板采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统
它以低温热水为热媒,通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管或导电管,把地板加热到表面温度18℃-32℃,均匀地向室内辐射热量而达到采暖效果,是一种对房间的微气候进行调节的节能采暖系统。它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源。由于其具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点,成功解决了高空间、大跨度、低窗建筑物的热源紧张问题,如展览馆、大型厅堂等,提高了采暖的舒适度且改善了生活质量。在新建住宅、精装修公寓、大跨度建筑中越来越受到青睐。可以说低温热水地板辐射采暖是一种较理想的采暖方式,其优点如下:
1)具有卫生、保健的功能。根据人体对供暖的需求,理想的室内温度应当是中医所提倡的“温足而凉顶”。低温热水地板辐射采暖地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减给人以脚暖头凉的舒适感,符合人体的生理学调节。空气对流减弱,没有污浊空气对流,室内空气十分洁净,有较好的空气洁净度。对老人、儿童尤为适用,对关节炎病人有防治作用。
2)高效节能。辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高(如设计按16℃参数使用,可达到20℃的供暖效果)而且热媒低温传送,在传送过程中热量损失小;住户也可根据需要,通过进水阀开关调节室温。与其他采暖方式相比,较为节能,节能幅度约为10%~20%。
3)因无散热器及其支管的存在,无需考虑包暖气罩等问题,便于屋内装修和摆放家具,增加2%~3%的室内使用面积。
4)铺设地暖管时,需先在楼板上铺设一层聚苯板进行隔热,同时也可增强隔声效果。
5)使用寿命长。低温热水地板辐射采暖是将塑料管埋人地面的混凝土内,如无人破坏,使用寿命在50年以上,不腐蚀、不结垢,大大减少了维修给用户带来的麻烦,可以在很大程度上节约维修费用。但其也并非尽善尽美。由于其结构特点,需有隔热层、?昆凝土保护层,总厚度约为8CID.,降低了层高;二次装修时,不能在地面钉钉子,易损坏地下管线且维修麻烦,对管材要求高,要选择耐压耐温耐腐蚀、热稳定性能好的高科技环保管材;铺设木地板则有干裂的现象,不宜选用纯实木地板,且随着时间的推移木地板可能会变形。
费用:前期安装费用较高,约55元/m2,运行费用如计量收费,可节约30%。
3电热膜采暖
电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜,以电力为能源,将特制的导电油墨、金属截流条印刷、热压在两层聚酯薄膜之间的纯电阻式发热体,配以独立的温控装置,以低温辐射电热膜为发热体,大多数为天花板式,也有少部分铺设在墙壁中甚至地板下。电热膜采暖的特点如下:
1)安全。电热膜都是铺设在地板或地砖之下,而且在膜与板之间还要铺设一层防护层,加之电热膜本身完全防水,接头亦做过防水处理,这样整个系统具有耐防水潮湿性。电热膜在工作时表面最高温度都有一定限制,因此不会发生烫伤、火灾等事故。
2)节能。现代社会,节能是硬道理,电热膜采暖系统都配置了智能温度控制器,暂不使用的房间可以调低温度或关闭,还可以根据个人需要调整室温并保持恒定,如此便真正实现了经济运行、节约能源的目的。
3)环保。电热膜采暖系统由于其本身的特殊原理,运行环境环保。没有煤灰、燃烧废气等环境污染,而且系统无噪声,没有异味。尤为突出的是,相比传统取暖系统,电热膜采暖不会产生因热空气对流引起的灰尘漂浮,使室内空气更加清洁,对人体健康几乎没有危害。
4)使用寿命长。电热膜采暖系统是一次性安装,在无外力破坏的情况下可以终身零维护保养,故障率非常低,而且本身的特殊材料也十分耐用,使用寿命长,可以说电热膜是与房间同寿。
由于其恒温可调、经济舒适、绿色环保、寿命长、免维护在精装修公寓中得到广泛应用。但其缺点是:电热膜升温较慢,一般需要1h-1.5h才能达到18℃左右;系统安装要与装修同步,且不能在顶棚上钉钉子、钻孔等。在电能供应不畅、不稳或电费标准太高的小区不宜采用。费用:以100m2为例,1d用电60度,每度电0.4元计算,一个供暖季的费用为3500元。
4分户壁挂式燃气采暖
这种方式通常是在厨房或阳台上安装壁挂炉,由壁挂炉燃烧天然气达到供暖目的,与壁挂炉相连的是室内管线和散热片,一般可同时实现暖气及热水双路供应。可自行设定采暖时间,分户计量。家中无人时只需保留4℃左右的低温运行(防冻作用)。比传统暖气先进、节能、安全,可安装在墙体上、房间角落里,还可同时提供生活热水,但存在安全、污染等隐患。在郊外低密度住宅使用比较适合。
费用:前期费用较高,安装一台燃气炉需10000元左右,且使用寿命在15年左右。运行费用以100m2为例,炉子设定温度为60℃,室温保持在20℃左右时,用煤气平均1h1个字,煤气每个字按0.8元计算,每天使用15h,约支付15元,一个采暖季共需支付2250元。
5家用中央空调系统
中央空调档次高、外形好、舒适度高。但成本高,每套机组价值约数万元,每平方米铺装成本高达500元左右,运行费用高(大多走电费),多用于饭店及高档公寓,不适合大多数普通家庭使用。
6家用电锅炉
家用电锅炉占地面积小,安装简单,操作便利,采暖的同时也能提供生活热水。舒适性高,适合面积较大的低密度住宅和别墅。但前期投人较大,运行费用较高,该产品不太适合利用低谷电蓄热供暖,以达到最为节能之功效。
7水源热泵空调系统
(淄博市规划设计研究院 山东 淄博 255000)
【摘 要】我国地域辽阔,历史文化悠久,创造了五千年的文明,建筑史上也涌现出许多典范之作。随着社会的进步与发展,人们对地域文化越来越重视。国外新建筑理论不断涌入的同时,国内建筑师也与时俱进,创作了大量有特色的建筑作品,其中不乏具有典型地域文化特征的优秀作品。但在地域特征的应用上,不能松懈,还应该进一步发掘。下面以山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区)为例, 对建筑设计中的地域特征应用进行阐述。
关键词 地域特征; 基层组织阵地; 喀什; 高台民居; 喀什平原气候区; 帕米尔高原气候区
【中图分类号】TU201
【文献标识码】A
On the architectural design of the geographical features applications
Liu Yuan-yi
(Zibo City Planning and Design Institute Zibo Shandong 255000)
【Abstract】China’s vast territory, history and culture, created a five thousand years of civilization, the history of architecture also emerged as a model for many. With the progress and development of society, people are more and more emphasis on regional culture. Foreign influx of new architectural theory at the same time, domestic architects times, created a lot of distinctive architectural works, many of them with the typical geographical and cultural characteristics of good works. But on the geographical features of the application, can not relax, but also should be further explored. The following positions grassroots organizations Shandong Yuanjiang engineering design (Kashi), for example, for the architectural design of the geographical features of the application to elaborate.
【Key words】Geographical features;Grassroots organization positions;Kashi;High-houses;Kashi plain climate zone;Pamirs climate zone
1. 概述
近年来,随着国外新建筑设计思潮的不断涌入,我国建筑师也不断学习进步,创作出许多优秀作品。但在地域特征的应用上,还有很大的成长空间。山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区),充分考虑了喀什地区的地域特征——包括当地文化特征和当地气候特征,使得建筑与文化、自然环境进行对话。这种设计方式,比较好的融合了地域元素、展现了现代建筑特征。
2. 喀什平原气候区基层组织阵地
(1)“不到高台民居,不算到喀什噶尔”,喀什的高台民居——“阔孜其亚贝希”之巷给了我们很多的启示。平日,在小巷中,孩子们愉快的笑声,轻快的脚步声,以及老人们悠闲的独坐抑或是几个人围坐起来的攀谈,都令人感到小巷的活力。
(2)喀什平原气候区村级基层组织阵地(图1、图2)的设计,充分借鉴“阔孜其亚贝希”之巷的空间形式,利用现代手法进行表达,注重塑造人群公共活动空间,有利于当地居民的生活交流和情感沟通,营造一种和谐的生活氛围,提升整个区域的人文氛围。
(3)功能布局方面,就近葡萄架之下设置小型超时入口,向群众供应日常商品,提供便民服务;村级基层组织阵地的一层综合布置民兵值班室、卫生室、计生室、共青妇办公室,图书室、电教室、多功能室(集活动、会议、电教、培训等功能于一体),实行一室多用。
(4)村级基层阵地的室外环境充分借鉴民居的庭院元素,对葡萄架利用现代手法进行表达,注重与建筑本身的衔接,体现设计的整体性。同时,葡萄架与地面的衔接处设置种植斜坡,视觉效果犹如地面绿色植物通过葡萄架与建筑成为了一个和谐的整体。同时在葡萄架之下,塑造公共活动空间,让居民能够体验到舒适并具有亲和力的室外环境,并能体现出基层组织阵地的吸引力。
(5)细部设计方面,提炼当地民居的一些设计元素——圆弧和十字纹,并重组这些元素以进行现代手法表达,室外的片墙引入十字纹进行现代表达,葡萄架借鉴当地圆弧形态进行现代表达.室内大厅的设计也受到“阔孜其亚贝希”之巷的启示进行空间塑造,同时引入了同样的细部元素,着力塑造空间环境。在体现传统性的同时,也体现了日新月异的时代性。
(6)技术方面,充分结合当地的气候特征,利用太阳能技术,提供热水和部分电力能源。设置雨水收集装置以提供部分用水进行植物浇灌和冲洗之用。在玻璃的选用上,优先选用双层low-e玻璃,窗户处设置外百叶遮阳,部分墙体采用特隆布墙体。在室外环境的设计上,考虑到攀爬植物的生态效应,在夏日适当时间将室外荫凉处的空气引导入室内,有效利用自然通风以节能。
3. 帕米尔高原气候区基层组织阵地
(1)帕米尔高原气候区主要是在塔什库尔干塔吉克自治县。年平均气温在5℃以下,冬季漫长寒冷,夏季温和。降水较少,主要集中在春夏两季。大风日数多,光照充足,辐射强,天气晴朗。针对这种气候环境,帕米尔高原气候区社区基层组织阵地(图3、图4)的设计充分利用技术手段,以创造舒适的社区办公环境,同时在材料方面,借鉴当地的建筑材料,与当地建筑保持和谐统一。
(2)功能布局方面,一层设置司法警务室,残联,卫生室,社保站、医保站、低保站、计生站、流动人口管理站、环境卫生站,在一站式服务大厅提供集中服务;二层设置综治办,党员管理办公室,图书阅览室,工会,会议、活动、培训、电教等用房。
(3)帕米尔高原气候区阳光充足,可以充分利用太阳能提供热水,并利用光电板提供部分电力能源用于辅助照明;该气候区大风日数多,设置风力发电设施,提供部分电力能源,大风容易扬沙,设置攀爬植物架,有效防风沙,同时在窗户外面设置挡沙板;该气候区冬季漫长寒冷,气温较低,可有效利用被动太阳能,加大南向窗口的开口面积,让更多的阳能进入室内,并利用特隆布墙进行采暖;该气候区降水较少,主要集中在春夏两季,可设置有效地雨水收集装置,对雨水进行存储并综合利用。并利用其他有效保温措施,以保持室内温度,保证室内的舒适办公环境.通过各项技术的使用,使建筑的形式追随当地气候。
4. 结语
发掘地域建筑文化内涵,展示地域建筑文化精髓,是建筑师不可推卸的社会责任。在建筑设计中,可以适当引入具有地域特征的元素,以反映地域文化,使得地域元素与现代元素和谐统一。这种设计方式能够不仅比较好的融合地域元素、展现现代建筑特征,同时也能够唤起人们对当地文化的认同感。
参考文献
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【关键词】建筑节能,环境保护,施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
随着社会经济的发展,人民的生活水平日益提高,国民的综合素质得到显著提升,伴随着一系列资源和环保问题的出现,居民的环保节能意识显著增强,环保型,清洁型,节能型的建筑设计和施工受到了广大消费群体的偏好。近些年来,我国的城市化水平飞速提升,城市的规模不断扩大,建筑能耗日益增长,给我国的能源增添了沉重的负担,因此,加强住宅建筑节能设计和施工,建设节能型住宅,已经是我国可持续发展的必然要求。
二.建筑节能施工和其中存在的问题分析
1.建筑节能的重要意义
随着我国建筑行业的快速发展,在日益严峻的生态环境的背景下,加强建筑的节能施工,发展建筑节能的施工技术有着十分重要的意义,笔者将简单的做出一些介绍。
(一)加强建筑节能施工是缓解能源压力,建设节约型社会的客观要求。我国整体上而言,能源资源蕴藏量很大,能源资源的种类比较齐全,但是伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快,对各种能源资源的开采力度不断加大,各种能源的消耗量日渐上升,但目前我国已经面临着严重的能源危机,在各种能源消耗中,建筑能源消耗占据着庞大的比例,加强新型建筑的节能设计施工,大幅度降低住宅建筑的能耗,将会大幅度缓解我国的能源压力,为建设节约型社会注入新的活力。
(二)建筑节能施工是提高居民生活品位的必然选择。经济的繁荣促进了人们生活水平不断提高,随着国民的素质提高,对生活有了新的品质要求,对住宅要求条件越来越高,绿色环保,生态节能型住宅建筑已经日渐成为了一种新的住宅需求,通过加强对住宅的节能设计施工,可以大幅减少各种有害有毒建筑材料的使用,更加注重住宅的温度,湿度,光线,外部景观和内部设施的设计完善,不仅仅很大程度上降低了住宅能耗,节约了住宅运营成本,更很大程度提高了住宅建筑的舒适度,提高了居民的生活品位。
2.建筑节能的现状和问题探讨
进入21世纪以后我国的建筑行业飞速发展,我国将在2l世纪的头2O年建筑行业达到鼎盛时期,每年建成的住房面积将超过所有发达国家之和。随着人们生活水平的提高,人们对住房面积以及住房层数的要求越来越高。同时随着能源紧缺以及能源价格的攀升,人们越来越关注建筑的节能问题。
从总体上看,我国目前的建筑节能方面呈现着总量大、比例高、能效低、污染重的特点,建筑节能形势不容乐观,建筑节能的任务比较重,但是同时建筑节能的潜力也很大。这就要求我们各级政府加大对新建建筑的节能审批,同时我们用户也应加大对建筑后期能耗高带来的使用费用高的认识,齐心协力搞好建筑节能工作。
(一)建筑的节能设计施工在我国起步较晚,发展还不完善,很多节能技术还没有通过专业的系统验证,没有在实践中完善便运用到建筑的设计施工中来,不仅仅没有能达到节能环保的效果,更隐藏着一些有安全故障,不仅降低房屋的耐久性,破坏了建筑结构的稳定性,缩短房屋的寿命,例如,外墙内保温、外墙外保温、夹芯保温等做法所产生的一些问题正在加剧一些垃圾建筑和建筑垃圾产生的速度。
(二)新型的节能材料种类单一,发展缓慢。节能材料是建筑节能设计的物质基础,节能材料的种类和质量直接关系到建筑节能设计的实施效果,更对居民的生命财产安全有着很重要的影响,但是我国目前市场上,节能材料种类单一,多为一次性材料,例如,外墙保温大多采用聚苯板、聚氨酯,采暖、制冷、通风所需要的能源也大多为煤炭或石油,节能材料市场管理不规范,质量得不到监控,假冒伪劣材料泛滥,严重阻碍了建筑节能设计的进程。
三.加强建筑节能环境保护的措施探讨
1.墙体的施工
(一)墙体保温设计和施工
对墙体进行节能保温设计,是整个建筑节能设计中的重要环节,一般有三种设计方式通过使用。首先,进行外墙保温设计,在按照热工规范计算的基础上,采取隔热保温材料,使用一定的设备进行粉刷,喷雾,粘贴等多种方式施工,在外墙上形成保温层,减少保持室内温度的适宜。其次,进行内保温设计施工,将优质保温材料对内层墙壁施工形成保温层,传热隔热能够符合国家节能标准。
最后是加强隔热保温材料的开发,利用保温材料自身的特性进行墙体的设计,促使其他自发的具有保温功能,且墙体新型材料的节能符合国家标准。
(二)墙体材料的节能施工
空心砖和实心砖的制作方式颇为相似,但是空心砖与实心砖相比较来说,具有很大的优势,它能够减轻结构自重。因此,为节能减排,建筑上普遍采用空心砖替代实心砖。因此不少专家建议以生产块大、质轻的灰砂空心砖来减轻建筑物重量,提高灰砂砖建筑物抗震性能,节约资源,降低生产成本
2.门窗保温施工
加强门窗的保温性能设计,可以再门户的内部填充聚苯乙烯板或岩棉板,使得门户的隔热绝热的作用增强,窗户可以用钢塑或者是全塑料窗户,大幅度降低发生冷桥的几率,为了增强保温性能,可以设置多层玻璃,甚至可以采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
3.室内节能施工
建筑的节能施工,室内的电气设备设计与选择是其中重要的节能组成部分,建筑的高能耗很大程度上是各种高能耗的电气设备消耗而来,某些商业楼宇中的中央空调系统的能耗接近整个建筑能耗的50%,因此,在建筑设计的前期就应该充分考虑到后期这些电气设备的管理使用,以建筑楼宇的中央空调系统、灯光照明系统等自动化管理系统代替人为地,个体地操作,其中水、电、煤气等能源管理系统和分户计量可给用户提供清晰的能源消耗比例,使下一步节能措施可有的放矢,除此之外可以选用节能灯具,节能灶,减少电力煤炭的消耗,安装净水系统,小范围的促进水资源的循环利用,比如可以小范围进行雨水收集,并净化利用。
4.加强太阳能等新能源的推广应用
太阳能具有清洁无污染,可以再生等优势,是人类可以利用的最为环保,最为丰富的资源能源种类之一。随着我国建筑行业的发展,在建筑施工过程中,太阳能技术已经得到了广泛的运用。在建筑施工过程中,太阳能具有很多节能功能,主要表现在以下几个方面。其一,在建筑的楼顶可以设计安装太阳能电池发电系统,这种发电系统,可以将太阳能转化为热能和电力,并将这些转化而来的电能或者是热量通过专业的技术手段进行能量的存储,在需要使用这种电能和热能的供电设备上开始接线,如此,可以充分满足整个建筑物内部的动力和照明系统的各种能量需求。同时,充分利用太阳能作为采暖和供热功能,既可以减少日常的能源消耗,也使得建筑物的日常热能得到满足。同时,在建筑施工过程中,可以利用太阳能来控制建筑物的采光,使得整个建筑内部的环境更为舒适。
四.结束语
未来很长一段时间,绿色环保,生态节能将会是我国建筑行业设计施工发展的主流趋势,加强房屋建筑的节能设计施工,不仅有助于我国人们生活水平提高有助于经济的发展,更有助于推动我国可持续发展战略的落实,为我国生态文明建设注入新的活力。因此,要大力加强节能技术的研究,将节能理念贯穿到整个建筑节能设计施工过程之中,为建设社会主义和谐社会奠定坚实的基础。
参考文献:
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【关键词】:既有公共建筑;采暖系统形式;改造方案
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
引言
目前我国公共建筑采暖系统无有效的调控设备,由于采暖系统自身水力工况失调的原因,导致各用户冷热不均。一些用户的室温达不到设计标准要求,甚至还要辅助加热;而另一部分用户则室温过高,开窗通风,导致热量浪费。因此,对既有公共建筑采暖系统进行改造,以实现分室温控的研究成果具有十分广阔的应用前景。
一、既有公共建筑分类
1、交通类建筑
主要包括车站、机场建筑,该类建筑主体建筑候车大厅、候机大厅均是高大空间类型,该类建筑采暖运行方式连续,采暖调节时,区域性调节浪费投资,只需整体调节就能达到要求。应注意的是当车站、机场旅客较多时,人员的负荷足够时应进行值班供暖。
2、文体类建筑
该类建筑中主要包括影剧院和体育场馆等,该类建筑为空间较大层高相对较低的建筑,而且主体房间使用时间上无规律,采暖运行方式应考虑在房间使用时进行供暖,其余时间采用值班供暖。该类建筑采暖运行方式不连续且无规律,调节时作出大范围的整体调节亦能满足要求。
3、办公及商场类建筑
该类建筑中的办公建筑主要是工作人员办公的场所,办公楼的用热时间集中,规律性强,绝大多数工作人员统一上下班。商场类建筑有严格的营业时间,商场采暖运行方式同营业时间相一致,但因商场的灯光和人员散热量较大,商场内区应在下午时刻采取值班供暖或是停止供暖来防止过热的情况出现。该类建筑采暖运行规律性强,但不连续,且调节时只需作出大范围的整体调节即可。
4、旅馆及公共宿舍类建筑
该类建筑与住宅建筑有相近之处,每个房间都应该能满足由入住的人按照自己的需求调节控制。采暖运行方式不连续且无规律,需要满足区域性的独立调节。当有人员在室内的时候开启采暖,室内无人员时设置为值班采暖。
二、既有公共建筑采暖系统形式改造的原则
既有采暖系统改造一般是指将旧有民用建筑的采暖系统不能满足当今温控计量要求,而改建为能适应计量温控的供暖系统。适合热计量的供暖系统应具备调节功能、与调节功能相适应的控制装置以及热计量的要求:
1、技术原则:改造后的系统应该满足计量温控的要求。
2、可行性原则:改造过程中宜尽量保持原有系统的部件,控制施工难度及改造中给用户带来不便。
3、经济原则:改造的收益应大于改造的投资。即热用户通过温控计量所节约的费用必须大于用户对改造过程中的投入。
三、既有采暖系统形式改造研究
1、加设温控装置垂直单管顺流式系统
在单管顺流系统的热力入口处或是在每根立管上加设温控装置,整体不改变原有垂直顺流的形式。改造后系统局部可调,也满足了温控的条件,在热力入口设置计量总热量。该种形式的优点就是最大限度的利用原有系统,改造工程量极小。基本对室内的装修无影响。在每个立管或热力入口设置高流通能力的恒温阀或通断阀,系统可达到局部可调的特性。缺点:改造成该系统由于并没有改变原有采暖系统中立管的水流量全部顺次地流入每个散热器的特点,那么改造后调节性很局限。如果原系统存在垂直水力失调的情况,改造后系统不会对垂直失调有所改善。因此,该改造形式适用于水力平衡性好,对温控要求不严格的情况。
2、垂直单管加跨越管式系统
垂直单管加跨越管的改造形式是在散热器的水平支管之间增设一个跨越管,使流经散热器的流量可调。在散热器水平支管入口设置调节阀或温控阀,使之根据室内负荷变化自动调节散热器的热水流量,维持用户设定的室温,从而达到节能的目的。这种形式的优点是充分利用原有系统的管道,改造的工程量小,对室内装修的影响也很小,用户较容易接受。该改造系统节能效果明显。由于每组散热器均加设了温控阀,因此可充分利用太阳能、家电及人体散发的热,节能可达到15%-25%。该系统缺点是在住宅建筑中每组散热器均设温控阀和蒸发式热表,改造费用相对较高,同时蒸发式热表的标定和抄表十分繁琐。在公共建筑中,由于使用统一而且房间面积大,散热器数量多。每组散热器都设置温控阀的必要性不强。因此,该改造形式适用于不改造系统原有干管和立管,并且对用户装修影响不大的情况。
3、垂直双管式系统
当原系统采用单管顺流式系统时,这种一种改造形式拆除原有的立管,增设供、回水两个立管,在散热器的入口设置调节阀或温控阀控制散热器的流量,达到分户调节的目的。另一种,可以沿用原有的一根立管,同时增设一根立管并在散热器入口设置温控阀,以完成双管系统的改造。因此改造较复杂,施工量较大。双管系统的优点有:与单管相比,双管系统易于和恒温阀配套使用,并且双管系统的水力平衡性比较好,散热器有较大的进出口温差,调节特性优于单管系统。缺点是这种形式的改造需要在建筑里增设一个立管,对于既有建筑这个施工条件难以满足,而且增设立管需要穿越楼板,施工比较困难,改造费用也较高。因此该系统适用于施工条件允许,且施工方便,或对系统平衡性或温控调节要求比较高的情况。一般在新建建筑中多采用这种形式的系统。
4、水平单管串联式系统
原系统形式为垂直式时,改造成该种系统中,需要废除原有的立管,按照不同功能房间和南北向设置水平环路将散热器串连,并在热力入口设置总热量装置。而在原系统形式为水平串联式时,如原有系统分环合理,则不需要对原系统立管和水平支管进行拆除,只需增设温控计量装置。这种形式基本解决了水力失调、每个水平环路单独调节及计量等问题,可以达到节能的效果。而且只在每个水平环路上设置温控阀对需要统一温控的公共建筑是有利的,相对于垂直跨越式系统而言其温控方式较简单方便,而且符合需要进行统一温控的公共建筑。缺点是当房间数较多时,易出现散热器失调的情况,而且无法调节;当原系统采用垂直式系统时,改造成水平式系统,对室内装修影响比较大,难以被用户接受。该形式适用于用户可以接受改造对室内装修的影响,且改造工程预算比较充足的情况。
5、水平单管跨越式系统
这种改造形式类似于水平单管式,不同的是这种形式在散热器的进出支管之间增设了跨越管,并在每组散热器入口设置调节阀或温控阀。这种形式不但具有上一种形式的优点,而且改进对每组散热器进行调节的特性。然而,它同样要将室内的散热器串连,对室内装修影响较大的问题没有解决。而且由于增设了跨越管和温控阀,那么施工难度和费用都要有所上升。因此这种形式适用于改造费用充足,且每组散热器组数都需要有独立温控的情况。该种改造系统水力计算繁琐、系统末端水温较低、散热器片数较多、恒温三通阀较贵等问题。
6、水平双管式系统
如这种改造形式也是废弃原有系统的立管,在楼梯间设置供回水立管,在室内采用水平并联的方式,在用户入口设置热力表,在每组散热器入口设置调节阀或温控阀。这种形式不但可以对每组散热器进行单独的调节,而且由于散热器的进出口温差较大,散热器的调节性能也更好。但是这种形式需要在室内铺设供回水两个支管,对室内装修的影响更大,并且占用过多的室内空间,所以这种形式也很少用于既有系统的改造。因此,这种形式适用于用户允许对室内改造较大,且用户对调节性要求较高的情况。
参考文献
[1]涂光备等编著.供热计量技术[M].中国建筑工业出版社,2003年.