孫雪豐

摘要：供暖能耗在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的建筑能耗中占有很大的比例，降低嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的供暖能耗是這些地區(qū)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。本文從供暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的確定、熱負(fù)荷的計(jì)算、熱源的選擇、分戶熱計(jì)量的設(shè)置及室溫調(diào)控裝置的設(shè)置這五個(gè)方面對(duì)降低建筑供暖能耗進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：居住建筑；節(jié)能；分戶熱計(jì)量；室溫調(diào)控

前言

居住建筑的能耗系指建筑使用過程中的能耗，主要包括供暖、空調(diào)、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器、電梯等的能耗。對(duì)于地處嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的居住建筑，供暖能耗是建筑能耗的主體，盡管寒冷地區(qū)一些城市夏季也有空調(diào)降溫需求，但是，對(duì)于有三四個(gè)月連續(xù)供暖的需求來說，仍然是供暖能耗占主導(dǎo)地位。而且隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。居民生活水平的提高，城市化發(fā)展的加速，這一比例還有進(jìn)一步增長的趨勢(shì)，因此，降低建筑供暖能耗是建筑節(jié)能的關(guān)鍵問題。

建筑供暖節(jié)能主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能兩方面。我國建筑與同緯度的其他發(fā)達(dá)國家節(jié)能建筑相比，我國供暖建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能不好，傳熱系數(shù)高，建筑供暖能耗量高。因此，改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能，加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能一直以來成為我國節(jié)能的主要工作。但是研究表明，增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能在一定程度上節(jié)能是有限的，受到經(jīng)濟(jì)陛的制約，隨著保溫的加強(qiáng)。節(jié)能效果則越來越不顯著。根據(jù)文獻(xiàn)。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱陛能改善，建筑物耗熱量的節(jié)能率已達(dá)1980年基準(zhǔn)的54%。而供熱系統(tǒng)的節(jié)能率僅提高14.5%。

1.供暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的確定

根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)主要房間供暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度應(yīng)取18℃～24℃。當(dāng)人體衣著適宜，保暖量充分且處于安靜狀態(tài)時(shí)，室內(nèi)溫度20℃比較舒適。18℃無冷感，15℃是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。在滿足熱舒適性的前提下。不應(yīng)隨意提高供暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，因?yàn)楣┡覂?nèi)設(shè)計(jì)溫度每降低1℃，供暖能耗相應(yīng)減少5%～10%左右。

2.熱負(fù)荷的計(jì)算

為了合理選擇供暖設(shè)備，管道規(guī)格，在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)每個(gè)房間進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算，不得采用供暖熱負(fù)荷指標(biāo)進(jìn)行估算。供暖熱負(fù)荷指標(biāo)是一種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。是供方案、初步設(shè)計(jì)階段使用的。熱負(fù)荷主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量、加熱由外門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量、加熱由外門開啟時(shí)經(jīng)外門進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量等組成。

3.供熱熱源的選擇

應(yīng)優(yōu)先選用城市熱網(wǎng)提供的熱水作為供暖熱媒，若當(dāng)?shù)貨]有熱電聯(lián)產(chǎn)、工業(yè)余熱和廢熱可利用，應(yīng)建設(shè)以集中鍋爐房為熱源的供熱系統(tǒng)，新建鍋爐房時(shí)，應(yīng)考慮與城市熱網(wǎng)連接的可能性。除當(dāng)?shù)仉娏Τ渥愫凸╇娬咧С?，或者建筑所在地?zé)o法利用其他形式的能源外，不應(yīng)設(shè)計(jì)直接電熱采暖。因?yàn)殡娔転楦咂肺荒?，直接將燃煤發(fā)電生產(chǎn)出的高品位電能轉(zhuǎn)換為低品位的熱能進(jìn)行供暖，能源利用效率低。

4.分戶熱計(jì)量的設(shè)置

新建建筑及既有建筑的改造必須設(shè)置熱計(jì)量裝置，并具備室溫調(diào)控功能，居住建筑應(yīng)以樓棟為對(duì)象設(shè)置熱量表。當(dāng)樓棟為熱量結(jié)算點(diǎn)時(shí)，目前的分戶計(jì)量方式主要有散熱器熱分配計(jì)法、流量溫度法、通斷時(shí)間面積法、戶用熱量表法。

4.1散熱器熱分配計(jì)法

此種計(jì)量方式適用于新建和改造的各種散熱器供暖系統(tǒng)，不適用于地面輻射供暖系統(tǒng)，其工作原理是利用散熱器熱分配計(jì)所測(cè)量的每組散熱器的散熱量比例關(guān)系，來對(duì)建筑的總供熱量進(jìn)行分?jǐn)?。此種熱計(jì)量方式只是分?jǐn)傆?jì)算用熱量，不具備室溫調(diào)控功能。

4.2流量溫度法

此種計(jì)量方式適用于垂直單管跨越式供暖系統(tǒng)和具有水平單管跨越式的共用立管分戶循環(huán)供暖系統(tǒng)，其工作原理是基于流量比例不變的原理，因此現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先測(cè)出的流量比例系數(shù)必須準(zhǔn)確。與散熱器熱分配計(jì)法一樣，此種熱計(jì)量方式只是分?jǐn)傆?jì)算用熱量，不具備室溫調(diào)控功能。

4.3通斷時(shí)間面積法

此種計(jì)量方式適用于分戶循環(huán)的水平串聯(lián)式系統(tǒng)，也可用于水平單管跨越式系統(tǒng)和地板輻射供暖系統(tǒng)，該方式同時(shí)具有熱量分?jǐn)偤头謶羰覝卣{(diào)節(jié)的功能，即室溫調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)戶內(nèi)各個(gè)房間室溫作為一個(gè)整體統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)節(jié)，通斷時(shí)間面積的工作原理是以每戶的供暖系統(tǒng)通水時(shí)間為依據(jù)，分?jǐn)偨ㄖ目偣崃俊?/p>

4.4戶用熱量表法

該分戶熱計(jì)量系統(tǒng)是由每戶的戶用熱量表和樓棟熱量表組成，在每戶的供暖環(huán)路中設(shè)置戶用熱量表來測(cè)量每個(gè)住戶的供暖耗熱量。熱量表由流量傳感器、溫度傳感器、計(jì)算器組成。戶用熱量表通常有機(jī)械式熱量表、超聲波式熱量表、電磁式熱量表等這幾種形式。

5.室溫調(diào)控裝置的設(shè)置

室溫可以調(diào)控是分戶熱計(jì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，保證室內(nèi)熱舒適要求的必要條件，散熱器供暖系統(tǒng)應(yīng)在每組散熱器的進(jìn)水支管設(shè)散熱器恒溫控制閥。垂直或水平雙管系統(tǒng)時(shí)設(shè)置高阻力恒溫控制閥，超過五層的垂直雙管系統(tǒng)，為了防止垂直失調(diào)。應(yīng)采用有預(yù)設(shè)阻力調(diào)節(jié)功能的恒溫控制閥。單管跨越式應(yīng)采用低阻力兩通或三通恒溫控制閥。

低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的室溫調(diào)控方式可分為總體控制和分環(huán)路控制。總體控制應(yīng)在分集水器的總供水管或總回水管處設(shè)置一個(gè)自動(dòng)控制閥，控制整個(gè)用戶的室內(nèi)溫度。分環(huán)路控制應(yīng)在分集水器的每一分環(huán)路處設(shè)置自動(dòng)控制閥，對(duì)每一環(huán)路分別進(jìn)行控制，自動(dòng)控制閥可選用熱電式控制閥或自力式恒溫控制閥。

6.結(jié)論

為了有效的降低供暖能耗，必須合理的確定室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，準(zhǔn)確的計(jì)算熱負(fù)荷，盡可能采用熱水作為熱媒，對(duì)新建建筑和既有建筑的節(jié)能改造必須設(shè)置熱計(jì)量裝置，并具備室溫調(diào)控的功能。