城市小区采暖设计的节能措施探析

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2011-04-15 13:35 热度:

  摘要:节能在我国越来越受到重视,城市小区的采暖节能是节能的重要组成部分。本文分析了旧式采暖系统存在的问题,对几种采暖原理进行了分析,提出了城市小区采暖节能措施,供同行参考借鉴。
  关键词:城市小区;采暖设计;节能措施;分户计量
  
  我国人口多,资源少,节能已经成为我国一项长远的战略方针。我国政府对节能高度重视,特别是十一五以来,节能工作有了量化指标。城市小区的采暖节能日益被关注,以往城市小区集中供暖,按面积收取热费,存在很大不合理性,且不便于用户进行局部调节,用多用少一个样,造成供热、用热的浪费。因此,在《民用建筑节能管理》和《中华人民共和国资源能源法》中明确规定:新建住宅建筑的集中供热系统,应当推行温度调节和用户热计量装置,实行供热计量收费。随着人们生活水平的提高,和供暖事业的不断发展,对供暖行业实现用热量的分户计量,势在必行。
  2旧式采暖系统存在的问题
  长期以来,我国城市小区采暖系统,设计基本采用单管垂直系统的方案进行设计。这种方案有很多优点,如系统简单,施工方便和造价低廉等。但是最大的问题不便于用户进行局部调节,造成能源浪费,无法计量。随着能源结构的变化,以及节能和物业管理的要求,这一缺陷越来越明显,使得此种供暖系统,不得不被逐步替代。
  (1)这种系统主要缺点是不能进行局部调节,无法改善和满足用户的舒适性要求。该系统是先将热水供到建筑的顶层,然后向下依次分到各个用户,这就在理论上造成各不同楼层用户散热的传热系数K值不相等,造成顶层过热,底层过冷的现象;同时该系统也无法对各房间的室温进行单独调节,造成能源浪费,有数据表明:我国城市小区建筑采暖单位面积能耗高出发达国家两倍左右,且不便于供热部门管理。
  (2)这种系统有一处设施漏水或堵塞,整个系统都会受到影响;严重时可能导致整个小区停止供热。在维修时,还会造成大量热水浪费,寒冷地区也可能出现供水管冻裂等严重问题,影响居民正常生活。
  (3)不利于供热部门管理。对于拖欠热费的用户处理困难,如要停止个别用户的供暖,会影响到整个小区的供暖。
  (4)由于采暖系统是单管串联式,所以每层每户必须用热,否则该系统无法正常运行。如果出现某些住户不想供暖,或者一些房子长期闲置,必然导致能源浪费。
  3采暖系统的节能措施
  (1)在建筑结构设计中,应考虑到采暖节能的需要。采暖建筑的耗热量主要是通过围护结构的传热耗热量构成,约占73%~77%,其次通过门窗缝隙的空气渗透量,约占23%~27%,在传热耗热量中,外墙占23%~34%,由此可见,提高建筑物的保温性能,将会达到良好的节能效果。另外,计算表明,对于一间不采暖的房间从周围房间获取传热量可达12~14℃室温,其他用户有近20%~25%的热量传给该房间,其他用户将支付这部分热费,很不合理。针对上述情况,建议在建筑结构设计中考虑以下问题:
  1)为减少门窗缝隙热量的损失,设计时要采用密封好的双层玻璃保温窗。窗口尺寸不宜无限扩大,当然要按建筑规范的规定,满足室内采光要求。
  2)要增强户与户之间隔墙,以及侧面楼梯间隔墙的保温措施。若结构设计允许,可使用高质量的保温轻体版,或设法提高其隔热性能。
  3)外墙保温现有两种方法,即设外保温或内保温。为便于室内装修和一些器具设施安装,以设置外保温为宜。
  (2)采用集中供暖分户热计量的方案
  1)分户热计量的原理。分户计量采暖系统,是对每个用户进行单独控制,即每户独立采用一个供回水系统,一户一表制,可以单独对用户进行调节、关断、计量,不会影响其他用户。首先,分户热计量有利于户主按照自己的需要,控制或调节热量,提高热的舒适性;其次,利用分户计量的自控可调特点,节约一部分热量,在不需要时可自行切断用热;再次,采用分户热计量后,对各用户的采暖收费更加公平合理,同时对不按时缴费的用户可以停止供热,督促其缴费。
  2)分户计量系统的形式,概括起来主要有以下几种:
  a.竖井内双管式,户内单管水平串联,入口设热量表、闸阀,每个散热器均设手动放风门。
  b.竖井内双管式,户内单管水平跨越式串联,入口设热量表、闸阀,调节阀,每个散热器均设调节阀和手动放风门。
  c.竖井内双管式,户内双管水平并联,入口设热量表、闸阀,调节阀,每个散热器均设调节阀和手动放风门。
  d.竖井内双管式,户内地板辐射采暖入口设热量表、闸阀,分集水器。
  3)实行分户计量系统有一定的要求。首先,为适应整个系统改变流量运行的需要用户使用热流量变化要加大,因此,供热系统的调节性能也要增强,这也是保证系统在运行调节中,有稳定性的前提,必须在系统中设置有较大幅度的调压装置,以分配到各个用户系统的压力;其次,对供热系统的设计,也提出了更高的要求,在以往设计中往往是凭经验估算,忽略热负荷的计算,引起系统的水力失调,因此,必须要进行详细的热负荷计算。
  4)分户热计量实施中存在的两个问题
  a.分户热计量收费,比以往吃大锅饭收费,大大前进了一步,但也有其不合理的成分。分户热计量后,不同房间、不同用户的用热量各不相同,各室的温差引起不同房间、不同用户的温差传热,必然使温度高的用户多付一些供热费用。当某个用户停止用热时,其他用户还在用,而供热费用则由用热用户负担,也是不公平的。另外,城市小区建筑设计中的房间布局和朝向不同,结构的散失热量也各不相同,那么同样建筑面积的各个用户分担的热费用不会相同,这也是不合理的。
  b.要对原有的采暖系统改造,费用较高,并且用户也有使用不满意的反应。
  5)要进一步对集中供热的原有锅炉房进行技术改造和自动控制。通过微机对锅炉实施集控,根据室外温度调节输送水温,采用变频风机系统,烟气冷凝热能回收系统和水利平衡系统等,用以节约能源。
  4单体壁挂炉供热方案
  (1)单体壁挂炉简介
  壁挂炉一般使用天然气或城市煤气燃烧供热,每户一台。壁挂炉直接用来自管路的自来水加热,它的单台容量有各种规格,供每户建筑面积的大小选用。壁挂炉主要由机壳、热交换器、水气联动阀、水泵、三向阀、总安全阀、水量调节阀、压力表、温度显示表、排风机、排烟道和总控制盘等组成。具有结构紧凑、体积小巧、操作简便的特点。壁挂炉可以同时满足用户采暖和生活用热水的需要。当要采暖时,开机后可设置预定温度,其供热量、燃气的供给量是根据预定温度大小自动控制的。当需用生活用水时(洗衣、洗澡、洗碗),可打开生活热水阀,此时三向阀自动转向,关闭采暖系统,打开生活热水系统。

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