趙敬源 王斌
摘要: 結(jié)合校園公寓樓特點(diǎn)及使用現(xiàn)狀,對(duì)低溫地板輻射在校園公寓樓改造中的優(yōu)勢(shì),劣勢(shì)進(jìn)行了分析并做出了一些彌補(bǔ)措施,主要在節(jié)能和舒適性兩方面進(jìn)行了分析。綜合比較得出,低溫雙向散熱輻射地板,在校園公寓樓供暖改造中節(jié)能高效、舒適環(huán)保、技術(shù)可行,綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯。
關(guān)鍵詞:校園公寓樓;低溫地板輻射供暖;雙向散熱;地下熱源
Analysis of Low-temperature Radiant Floor Heating in a Campus Apartment Building Reforming
Zhao Jinyuan,Wang Bin
(Chang' anUniversity,Xi'an710061)
Abstract: Combined with the building features and using status of the campus apartment,the advantages and disadvantages of low-temperature radiantfloor apartment in campus redevelopment are analyzed and some measures about reducing disadvantages are made, espcially the energy saving and comfort is major analysis . And then puts forward some measures for improvement. There is acomprehensive comparisions conclusion that two-way low-temperature radiant floor board, on campus in the apartment building heating reform, are energy-efficient and comfortable environmental protection, technology, feasible, and the comprehensive economic benefit.
keyword: Campus apartment building ;Low-tempertment radiant floor heating ;Two-way heat ;Underground heat source .
1.前言
建筑能耗占到我國(guó)總的能源消耗的20~30%,其中采暖、空調(diào)能耗占建筑能耗約60%~70%,空調(diào)系統(tǒng)、采暖節(jié)能勢(shì)在必行。目前我國(guó)的既有的近400億平方米建筑,其中95%以上是高能耗建筑,僅有1%為節(jié)能建筑,其中校園公寓樓占有一定量的比例,以北方地區(qū)陜西省高校為例,目前陜西省有96所高等院校,在校生約98萬(wàn),校園宿舍公寓樓面積約為620萬(wàn)平方米,其中10%左右已經(jīng)建成40年或超過(guò)40年,20~30%建成有20~30年,最近20年建成的有60%左右,整個(gè)校園公寓樓單位面積能耗非常大。另外,通過(guò)對(duì)冬天公寓樓室內(nèi)熱環(huán)境的調(diào)查發(fā)現(xiàn),宿舍公寓樓的熱環(huán)境比較差。一些宿舍冬季溫度過(guò)高,通過(guò)開(kāi)窗或開(kāi)門(mén)散熱的措施來(lái)降低宿舍溫度,導(dǎo)致室內(nèi)溫度溫差極大。相反,一些宿舍冬季宿舍溫度過(guò)低,熱舒適度比較差,南北宿舍溫度差異也較大。因此,從節(jié)能和舒適性等方面考慮,節(jié)能改造迫在眉睫。
2.低溫輻射地板供暖在校園公寓樓改造中的可行性分析
2.1 公寓樓的使用特點(diǎn)、現(xiàn)狀及熱環(huán)境調(diào)研
學(xué)校公寓樓宿舍現(xiàn)狀:房間頂棚做一些抹灰或其它飾面,墻體抹灰或貼一些其它簡(jiǎn)單飾面,地板直接水泥砂漿抹平或貼地磚,構(gòu)造比較簡(jiǎn)單,冬季采暖采用暖氣片供熱,夏天電風(fēng)扇降溫。學(xué)校公寓使用特點(diǎn):白天大部分使用者上課或參加其它活動(dòng),很少有使用者在公寓樓內(nèi),一般中午、晚上回到宿舍,使用時(shí)間比較集中,目前我國(guó)采暖地區(qū)校園公寓樓建筑面積相當(dāng)巨大,冬季供暖幾乎全部采用鍋爐房與暖氣片水暖供熱,夏季采用電風(fēng)扇降溫,即耗能,又舒適性差。以下是對(duì)長(zhǎng)安大學(xué)小寨校區(qū)公寓樓的熱環(huán)境方面的100份調(diào)研結(jié)果:
2.2 低溫輻射地板供暖改造優(yōu)勢(shì)分析
在改造和新蓋住宅中地板輻射取得了非常好的節(jié)能和舒適效果,地板輻射在校園公寓樓改造中結(jié)合校園公寓樓的特點(diǎn),相對(duì)傳統(tǒng)暖氣片供暖具有巨大優(yōu)勢(shì)。
圖1 冬季的熱舒適狀況 圖2夏季的熱舒適狀況
圖3冬季的濕狀況圖4夏季的濕狀況
地板輻射地板供暖:是把輻射管布置在地坪或樓板上的一種輻射供熱方式。校園公寓樓地板輻設(shè)構(gòu)造的一般做法是在樓板結(jié)構(gòu)層上水泥砂漿找平層,設(shè)置保溫層,水泥砂漿找平層,接著設(shè)置地暖管,并用混凝土填充,上面做水泥砂漿面層或地磚之類(lèi)。另一種做法是不設(shè)置保溫層,雙向散熱。在校園公寓樓節(jié)能改造大潮中,供暖改造中采用地板輻射供暖在節(jié)能改造中有如下一些優(yōu)勢(shì):
1)采用二聯(lián)供,能源梯級(jí)利用。供熱系統(tǒng)為采暖和生活用水兩聯(lián)供,氣候條件是選擇二聯(lián)供系統(tǒng)二部分負(fù)荷比例的主要依據(jù)。通過(guò)變頻循環(huán)水泵與換熱器調(diào)節(jié)水流量來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)二部分的熱水供應(yīng)比例及溫度,同樣生活熱水分為熱開(kāi)水供應(yīng)和洗澡供水,也能通過(guò)上述方法調(diào)節(jié)熱水供應(yīng)比例及溫度,使能源梯級(jí)綜合利用;
2)室內(nèi)計(jì)算溫度低,節(jié)能效果突出。地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程(JGJ142-2004)規(guī)定計(jì)算全面低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的耗熱量時(shí),室內(nèi)計(jì)算溫度的取值應(yīng)降低2℃,或取計(jì)算總耗熱量的90~95%。圖5熱環(huán)境狀況的評(píng)價(jià)
3)集中使用,易于管理。學(xué)生公寓樓分布比較集中,管線布置短,熱量傳送途中散熱少,學(xué)生作息時(shí)間比較有規(guī)律,白天幾乎不在,晚上回來(lái)住,采用溫控閥通過(guò)控制熱流量來(lái)控制溫度,白天使用者少時(shí)通過(guò)調(diào)低熱流量來(lái)達(dá)到調(diào)低室內(nèi)溫度來(lái),晚上調(diào)到正常室溫,節(jié)能可靠舒適;
4)提高宿舍使用面積。宿舍取消了散熱器和立、支管,使宿舍面積一般提高3~5%左右,同時(shí)易于東西的布置;
5)投資不高,維護(hù)費(fèi)用低,施工期短。主要在混凝土結(jié)構(gòu)上布置找平層,設(shè)置地暖管,并用混凝土填充,上面做水泥砂漿面層或地磚,采用耐用散熱快地暖管一般壽命可保證30年左右,投資費(fèi)用低,維護(hù)費(fèi)用低和方便。施工期短可,以利用寒暑假進(jìn)行施工;
6)舒適性強(qiáng)。低溫地板輻射換熱量一般占總換熱量的50%以上,而暖氣片供暖主要以對(duì)流換熱為主,室內(nèi)溫度均勻度相對(duì)比較差,低溫輻射地板供暖溫度均勻度高舒適性強(qiáng)。低溫地板輻射水平溫度分布均勻,同時(shí)均勻程度取決于水管的布置方式、間距以及填充層的厚度和均勻度,一般采用雙回字形,送水管均布,溫度比較均勻,完全可將宿舍不同點(diǎn)溫差控制在1K以內(nèi)。地板輻射供暖室內(nèi)豎向空氣溫度沿室內(nèi)高度逐漸遞減,主要以輻射換熱為主,室內(nèi)空氣溫差不會(huì)太大。地板加熱空氣,使熱空氣緩緩上升,而頂棚處空氣溫度相對(duì)較低,密度大,與上升的熱空氣充分混合,室內(nèi)的溫度均勻度較高,舒適度也高。同時(shí)也符合腳暖頭涼的人舒適性原則。地板輻射采用雙向輻射散熱是不設(shè)置保溫層,熱量向上下相鄰房間傳遞,與設(shè)置保溫層的傳統(tǒng)地板輻射采暖相比,節(jié)約了初期的保溫層投資及施工等的投資,降低了地板表面溫度,樓板的平均輻射溫度下降,室內(nèi)空氣溫度分布更趨合理;