建筑采暖論文范文

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導語:如何才能寫好一篇建筑采暖論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

建筑采暖論文

篇1

關鍵詞采暖系統(tǒng)熱計量既有建筑建筑節(jié)能改造

在計劃經(jīng)濟時期,我國北方地區(qū)建設了大量的節(jié)能建筑,這些既有建筑內的采暖系統(tǒng)以單管順流式為主。由于單管順流式系統(tǒng)的用戶,一戶內有若干個產(chǎn)管,每根立管中的熱水自上而下流過每一層的散熱器后進入回水管,與大家設想的熱量計量條件不同:即每一戶只有一個給水入口和一個回水出口,具有測量流量和溫差的條件。因此有人認為單管順流式系統(tǒng)不可計量。實際上,不同的采暖系統(tǒng)形式,需采用不同的工作大批量制造的計量儀表。為解決既有建筑采暖系統(tǒng)的計量問題,我們在96年開始的中加合作項目--既有建筑節(jié)能改造中,對該問題進行了探討。

一、單管順充式系統(tǒng)供熱量計量的基本原理及方法

采用單管順流式系統(tǒng)的建筑物,在每一戶內,是以相互獨立的每一組散熱器來進行供熱的,戶內各房間的散熱器的相互獨立特點,可采用按照公式(1)原理制造的計量儀表。

(1)

式中:A、b--由實驗確定的散熱器系數(shù);

β1、β2、β3、β4--與散熱器使用條件有關的系數(shù);

F--散熱器面積,m2;

tp--散熱器平均溫度,℃;

--計量儀表的采樣周期,S。

由式(1)可見,只要測得室內溫度及散熱器平均溫度,確定儀表的采樣時間,即可得出散熱設備放出的熱量Q。測量tp的方法不同,熱量計量的方式也不同。目前按照式(1)制造的儀表有兩種,一種是蒸發(fā)式儀表,一種是電子式儀表。

二、既有建筑采暖系統(tǒng)熱量的計量方法

在既有建筑改造試點項目中,采用的電子式計量儀表就是通過測量散熱器的進出水溫度和室內溫度的方法,進行熱量計量的。散熱器的進出水溫度傳感器安裝在每組散熱器的進出水的支管上。這樣對于一個具體房間來說,房間供熱量QZ應是散熱器的散熱量與管道散熱量之和。

即:QZ=Q+QL(2)

式中:Q--散熱器散熱量,J

QL--管道散熱量,J。

理論分析表明,由于水溫不同,每層房間的管道散熱量不同。表1是一個具有6根立管、5層建筑物的管道散熱量占房間供熱量的百分比情況。采暖系統(tǒng)為異程式帶跨越管的單管順流式系統(tǒng),兩根立管的間距為3.3m,建筑物層高為3.0m,立管6是最遠立管。由表1可知,不同樓層不同立管管道散熱量是不一樣的??拷髁⒐芴幑艿郎崃空挤块g供熱量的5.2%~10.1%,最遠立管為4.3%~7.0%,系統(tǒng)平均為6.35%。如果僅計算散熱器散熱量,則房間的供熱量將少計6.35%.

通過對歐美的采暖系統(tǒng)分析,我們發(fā)現(xiàn),西方國家在計量中,不考慮管道散熱量是由于他們使用的管道直徑較小,或者有保溫,或者保溫后埋入地面內。這與我國的國情是不相符的。為此有必要探討一種既能減少水溫測點,又可提高計量精度的方法。

對于單管順流式采暖系統(tǒng)來說,房間供熱量應是散熱器的散熱量與管道散熱量之和。由于每個房間內的管道規(guī)格不同,水溫不同,因此每層房間的管道散熱量不同。對于圖1所示的立管來說,各層房間的供熱量應為:

(2)

式中:Q3L、Q2L、Q1L--第3、2、1層管道散熱量,W;

Q3、Q2、Q1--第3、2、1層散熱器的散熱量,W;

Q3L0、Q1L0--第3、1層編號為0的管道散熱量,W;

Qg3、Qhl--第3、1層立管與供水(回水)管道相連接部分的散熱量,W;

上述公式中,未知量太多,無法求解。需依據(jù)溫度敏感元件的設置情況,在補充若干個方程后,即可利用計算機求出各個房間的供熱量。

三、結果分析

1.無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)

對于一棟5層的建筑物來說,理論分析表明,無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng),進出水溫敏感元件可減少40%。為了對各種計量方式比較,將考慮管道散熱量以后,傳感器不減少時的測得的房間供熱量,計為方案1;將考慮管道散熱量以后,傳感器減少40%時測得的房間供熱量,計為方案2;將不考慮管道散熱量以后,傳感器減少40%時的測得的房間供熱量,計為方案3。經(jīng)計算可知:

(1)計算管道散熱量以后,方案1和方案2相比,水溫敏感元件減少前后,測得的每個房間供熱量基本相同。每根立管上各個房間供熱量之和的最大誤差為-0.33%。整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為-0.25%。這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要多計算0.25%。

(2)如果不考慮管道散熱量,方案1和方案2相比,水溫敏感元件減少前后,得出的每個房間供熱量相關較大。每根立管上各個房間供熱量之和的最大誤差為8%。整棟樓各個房間供熱量這和的平均誤差為7.3%。這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要少計算7.3%。

(3)方案2與方案4(水溫敏感元件不減少,但不考慮管道散熱量時)相比,得出每個房間供熱量誤差。經(jīng)計算可知,如果不考慮管道散熱量,每根立管上各個房間供熱量之和的最大誤差為10.8%。整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為6.62%。

(4)方案3和方案1相比,得出的每個房間供熱量誤差??芍嚎拷髁⒐艿牧⒐芩诘捻攲雍偷讓臃块g,由于不考慮管道散熱量,最大誤差為12.2%。其余房間最大誤差為10.4%。

由此可知在,利用較少的水溫敏感元件,對無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)房間供熱量計量,是完全可知地的。同時使水溫敏感元件減少40%。這不但減少設備投資,而且減少安裝工程量。

2.帶跨越管的單側連接的單管順流式采暖系統(tǒng)

按照人們的習慣做法,帶跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)房間供熱量計量方法與無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)一樣,需在每組散熱器的進出口設置溫度敏感元件。理論分析表明,有跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng),進出水溫敏感元件可減少30%。為了對各種計量方式比較,將考慮管道散熱量以后,傳感器不減少時的測得的房間供熱量,計為方案5;將考慮管道散熱量以后,傳感器減少30%時測得的房間供熱量,計為方案6;將不考慮管道散熱量以后,傳感器減少30%時的測得的房間供熱量,計為方案7。經(jīng)比較可知:

(1)計算管道散熱量以后,方案5和方案6相比,水溫敏感元件減少前后,測得的每個房間供熱量基本相同。整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為0.32%。這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要少計算0.32%。

(2)如不考慮管道散熱量,方案5和方案7相比,整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為7.19%.這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要少計算7.19%。

(3)方案6和方案8(水溫敏感元件不減少,但不考慮管道散熱量)相比,得出的每個房間供熱量誤差??芍绻豢紤]管道散熱量,整棟樓各個房間供熱量之和平均誤差為7.02%。

(4)方案7和方案5相比,得出的每個房間供熱量誤差??芍嚎拷髁⒐艿牧⒐芩诘捻攲雍偷讓臃块g,由于不考慮管道散熱量,最大誤差為11.4%。其余房間最大誤差為10.9%。

由此可知,利用較少的水溫敏感元件,對有跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)房間供熱量計量,是完全可行的。同時使水溫敏感元件減少30%。這不但減少設備投資,而且減少安裝工程量。

篇2

1.1好的功能劃分立足引入自然環(huán)境的設計觀念,提高室內舒適度,設計師應多引入人性化、自然化的觀念和手法,分析不同地域環(huán)境、不同建筑空間特點,最大限度利用當?shù)氐淖匀粭l件,節(jié)約資源,創(chuàng)造自然宜人的舒適空間環(huán)境。

首先,分析居室所處的外部環(huán)境,如果有良好的外部環(huán)境,那么我們應該設法借用。其次,分析居室的內部結構,包括空間部分組成,劃分動靜,公共、私密空間。要盡可能保留建筑的原來結構,少做隔墻、隔斷。保證每個空間都有本論文由整理提供良好的通風采光。如果一定要通過隔墻、隔斷來表達設計效果、設計理念,則要盡可能把握不影響通風采光這樣一個原則,否則的話,必然導致采用其他人工方式照明,增加能耗。另外,在室內設計過程中,要注重硬裝修設計,盡可能簡約。當然,簡約并不是簡單,它要求設計師要有專業(yè)的設計技能,熟練地運用設計技巧和裝修材料來提升業(yè)主居室的裝修品位,營造良好的居家氛圍,同時最大限度地減少材料的浪費。實際上硬裝的復雜“滿做”并不等于豪華,天花、吊頂、墻飾等過于繁雜的設計,即使居室顯得壓抑沉悶,也浪費材料。節(jié)約是我們現(xiàn)代社會所提倡的。

1.2良好的光環(huán)境就人類視覺來說,沒有光就沒有一切。在室內設計中,光不僅是為滿足人們視覺功能的需要,而且是一個重要的美學因素。光可以形成空間或者破壞空間,它直接影響到人對物體大小、形狀、質地和色彩的感知。一個好的室內設計方案很多時候需要靠燈光來營造良好的氛圍。但是在效果和節(jié)能之間我們應該做好取舍。當然能達到一種平衡是最佳的狀態(tài)。比如:在室內劃分動靜兩個區(qū)域,動———客人來時及會餐時要把大多數(shù)光源打開;靜本論文由整理提供———看電視或聊天時,在沙發(fā)頂上或背后設計幾盞裝飾性很強的造型燈(用節(jié)能燈),此時打開,自然就有另一種“靜”的氛圍,如此一來既能達到豪宅的效果又能滿足節(jié)能方案。

1.3好的色彩視覺效果人對環(huán)境的感受一方面是生理上的,另一方面是心理上的。如何保證達到真正的“節(jié)能”,這與專業(yè)的設計密不可分。室內設計中大面積色彩的使JournalofAnyangInstituteofTechnology2009年用對人的心理影響很大,因此,我們要把握好室內設計中色彩的設計[1]。

在進行室內色彩設計時,應首先了解和色彩有密切聯(lián)系的以下幾個問題:空間的大小形式,空間的方位。不同方位在自然光線作用下的本論文由整理提供色彩是不同的,冷暖感也有差別,因此,可利用色彩來進行調整,減少因為光線不足而長時間采用人工照明而減少節(jié)能。另外,因為色彩的冷暖感可以從心理上給人降溫增溫,從而可以將空調溫度調高一些,或者將暖氣開小一些。從而達到節(jié)能的目的。同時在室內設計過程中,可以隨季節(jié)的變化而更換室內的一些軟裝飾,也可以達到同樣的目的。

2節(jié)能從材料入手在可能的情況下,我們盡可能選擇裝飾材料后場制作,然后現(xiàn)場安裝。據(jù)統(tǒng)計占整個裝修成本60%左右的裝飾材料,在現(xiàn)場裝修時損耗率常在10%左右,但是如果采取“后場制作,現(xiàn)場安裝”,可將材料的損耗降低2%~3%。在廚房的裝修過程中,廚房的櫥柜,可把后備板省略,后面直接就是瓷磚。除了節(jié)約材料外,后備板也有味且易生蟲,受潮就很難處理。地板下鋪活性炭:新居客廳鋪的復合地板,很多人會在復合地板下面鋪大芯板,現(xiàn)在可以鋪一種叫鋪墊寶的東西,加上活性碳,隔涼又隔潮而且不用黏合劑。減少建筑陶瓷使用量:家庭裝修時使用陶瓷能使住宅更美觀,不過,浪費也就此產(chǎn)生。部分家庭甚至存在奢侈裝修的現(xiàn)象;本論文由整理提供另外盡可能使用輕鋼龍骨、石膏板等輕質隔墻材料、塑鋼門窗、節(jié)能燈等節(jié)能材料,盡量少用黏土實心磚、鋁合金門窗等。

3節(jié)能本論文由整理提供需要技術的支持建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等)約占全社會總能耗的30%,其中最主要的是采暖和空調,占到20%[2]。

而要解決采暖和空調能耗做好的辦法就是保溫、增效、降耗。

3.1窗戶“保溫”性要強裝修節(jié)能重點要做好室內保溫。要特別注意選用符合所在地區(qū)標準的節(jié)能門窗,使氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理指標達到規(guī)定要求。使用中空玻璃塑鋼窗;西向窗戶最好安裝可調控的外遮陽裝置,并選擇隔熱保暖效果好的窗簾;不隨意在墻面開槽,以免破壞原有墻面的內保溫層;陽臺與內室連通時要在陽臺的墻面加裝保溫層。

入戶門可在門腔內填本論文由整理提供充玻璃棉或礦棉等防火保溫材料,安裝密閉效果好的防盜門,在外門窗口加裝密封條。使用建筑玻璃隔熱膜:當今的建筑物比以往越來越多地采用玻璃。流行的大開間、高頂以及大面積使用玻璃已成為人們優(yōu)先選擇的規(guī)范。但是玻璃窗在浪費能源方面卻是臭名昭著:玻璃反射產(chǎn)生眩光,玻璃能導致熱量聚集致使能耗增加,而建筑玻璃隔熱膜一層膜相當于24cm磚墻,隔擋高達79%的熱量,高隔熱節(jié)能,降低空調費用,保持室內冬暖夏涼。另外還有一種具有節(jié)能環(huán)保功效的低輻射鍍膜玻璃,在發(fā)達國家已被廣泛應用。歐美發(fā)達國家甚至通過立法要求必須或鼓勵使用低輻射鍍膜玻璃,其用量的大幅度上升,獲得了巨大的節(jié)能效益。我們也應該在這方面引起重視。

3.2暖氣管“熱”到好處家里的暖氣管道,在裝修改造時,一定要認真進行整體規(guī)劃,有的地方完全可以不必保留暖氣片。市場上有一種精確智能控制室內溫度的溫控閥。它可以感知室內自由熱量(人體散發(fā)的熱量)根據(jù)設定溫度計算定內所需熱量調節(jié)散熱器達到舒適目的,并且可以設定一周溫度模式。比如白天家里沒人可心設定8度,下本論文由整理提供班人回家前30分鐘能將定溫調至18度。

另外可將客廳設定22度,臥室16度,而衛(wèi)生間可更高一些,洗澡時更舒服。通過這樣的方式能更好的利用分戶計量,真正達到節(jié)能、經(jīng)濟、舒適的目的。另外,暖氣片作為采暖主要來源,對其進行裝修時,宜少包飾,最大限度地發(fā)揮其散熱性。很多的設計師在設計暖氣片包飾時,通常的做法是將上邊用板材封閉,只留出正面的部分,或花飾,或百葉,或其他形式。這往往忽略了一個問題,那就是冷熱氣流的方向問題,我們應該將暖氣片上邊也應該留空,供氣流上下很好的循環(huán),提高室內氣溫,減小能耗。

3.3提高建筑物的保溫性能提高建筑物的保溫性能將會達到很好的節(jié)能效果。計算表明,對于一間不采暖的房間從周圍房間獲取傳熱量可維持12~14℃室溫,其他用戶有近1/4~1/5的熱量傳給了該房間,其他用戶將多支付這部分熱費,很不合理。所以有必要增強戶間建筑結構的隔熱性能[3]。作為頂層住宅,我們同時還要考慮屋面給室內本論文由整理提供造成的能源消耗,除做好屋頂保溫隔熱工作之外,可以大力推廣屋頂花園,一方面節(jié)約能源,另外一方面,可以解決城市綠地面積不足的問題。

沒有屋頂綠化覆蓋的平屋頂,夏季由于太陽的直接照射,屋面溫度比氣溫高許多,不同顏色和材料的屋頂溫度升高幅度不一樣,最高的可達到80度以上。

而經(jīng)過綠化的屋頂上,夏季綠化較好的屋頂,其種植層下屋頂表面溫度僅僅20~25度左右,有效阻止了屋表面溫度的升高從而降低了屋頂下室內溫度。如果屋頂是地毯式草坪,墻壁是爬滿凌霄,常春藤和爬山虎的,那么在夏季室內溫度可下降2~4度,可節(jié)約空調耗電量的20%~40%。相反,在冬季,地毯式植物組成的“毛毯”層對屋頂起到保溫的作用,平均氣溫要高2~4度[4]。

3.4大力推廣太陽能的使用新能源是21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中最具決定力的五大技術領域之一。太陽能是一種清潔、高效和永本論文由整理提供不衰竭的新能源。在新世紀中,各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內容。太陽能具有普遍性、永久性、無污染性、安全可靠性。而且太陽能與建筑一體化是未來建筑的發(fā)展趨勢。

4節(jié)能需要提高人的意識生活水平的提高,推動著家庭用能的升級。一個普通的城市家庭在用電,用水,用氣等都有大幅度增長。

家庭能源開銷也水漲船高,因此,無論是從自己的角度還是從國家的節(jié)能要求來講,我們都應該樹立強的節(jié)能意識。

4.1家庭照明改用節(jié)能燈以高品質節(jié)能燈代替白熾燈,不僅減少耗電,還能提高照明效果。以11瓦節(jié)能燈代替60瓦白熾燈,每天照明4小時計算,1支節(jié)能燈1年可節(jié)電約71.5度,相應減排二氧化碳68.6千克。按照全國每年更換1億本論文由整理提供支白熾燈的保守估計,可節(jié)電71.5億度,減排二氧化碳686萬噸。

4.2在家隨手關燈養(yǎng)成在家隨手關燈的好習慣,每戶每年可節(jié)電約4.9度,相應減排二氧化碳4.7千克。如果全國3.9億戶家庭本論文由整理提供

都能做到,那么每年可節(jié)電約19.6億度,減排二氧化碳188萬噸。與此同時,除了有節(jié)約用電的意識,還包括節(jié)約用水等涉及到生活方方面面的活動。除上所列舉的有關住宅室內設計過程中的節(jié)能方法之外,還有諸如生態(tài)建筑技術體系,導光產(chǎn)品,可調節(jié)的自動照明技術等節(jié)能方式。都有待大家一一去認識和接受[5]。

5結論節(jié)能問題是我國“十一五”規(guī)劃中重點目標之一,而建筑節(jié)能是重中之重。關于住宅室內設計中的節(jié)能問題,還沒有引起大家的廣泛關注和足夠重視,國家法律不夠完善,尤其是對普通民眾,沒有很強的約束機制。希本論文由整理提供望政府能在這方面做出努力,健全節(jié)能法律措施。

參考文獻:

[1]季翔,陳志東.蘇北地區(qū)住宅建筑節(jié)能與室內設計研究[J].工業(yè)建筑,2003(9):26-28.

[2]王超,周冰,徐蘭蘭.淺析建筑及室內設計中節(jié)能技術的應用[J].山西建筑,2008,34(7):249-250.

[3]夏大明,王峰.住宅建筑節(jié)能與室內設計研究[J].江蘇建筑,2005,3(101):17-18.

篇3

關鍵詞:低溫熱水地板,輻射采暖

 

低溫輻射地板采暖是通過埋設于地板下的加熱管(地暖專用管材)——PE-X管、PE-RT管道和毛細管網(wǎng)等,把地板加熱到表面溫度18至32℃,均勻地向室內輻射熱量,而達到采暖效果。

采用這種采暖方式,房間溫度分布均勻,由于是整個地板均勻散熱,因此房間里的溫差極小,給人以腳暖頭涼的舒適感覺。,輻射采暖。 所以地板輻射散熱是最舒適的采暖方式。這種采暖系統(tǒng)使用壽命長,免維護,安全性能好,節(jié)約維修費用 。由于地板采暖盤管全部暗埋在樓板中,所以在采暖運行中如果不是人為破壞,幾乎不存在維修的問題, 使用壽命在 50 年以上,不腐蝕、不結垢,大大減少了暖氣片跑、冒、滴、漏水和維修給住戶帶來的煩惱,可節(jié)約維修費用。而地板采暖系統(tǒng)相對其他系統(tǒng)的問題就是它的地面做法厚度和由此帶來的荷載問題,所以解決好這一問題對一個熱水輻射地板采暖系統(tǒng)至關重要。

隨著低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)被大眾不斷認可,并在住宅、公共建筑中越來愈多的被采用,實際運用中也發(fā)現(xiàn)的問題就是不同設計、不同施工單位最終完成的地面做法厚度相差較大,而厚度不同對建筑物的層高影響是很大的。尤其對層高僅為2.8m ~3的住宅建筑,地板采暖地面做法的厚度每增加10mm對層高及房間舒適度影響相對來講都是很大的。,輻射采暖。而墊層厚度的增加也勢必增加整個建筑的設計荷載及土建造價。

目前設計單位執(zhí)行的地面做法依據(jù)為《地面輻射供暖技術規(guī)程》(JGJ142-2004)3.2.2的條文說明提供了樓層地面構造示意圖

其中最為重要的填充層的作用主要有二:一是保護加熱管;二是使熱量能比較均衡地傳到地面。從而使地面的表面溫度趨于均衡。由于填充層的厚度,直接影響到室內地凈高、結構的荷載和建筑的初投資,所以不宜太厚。實驗和工程實踐一致證實,填充層厚度在50mm(加熱管上部有30mm保護層)時,基本上已能夠滿足以上要求。,輻射采暖??紤]到填充層上部還有30mm左右的水泥沙漿找平層,可以協(xié)同起到均衡溫度的作用,所以規(guī)定厚度宜取50mm,最小不應小于40mm。由于保溫層的最小厚度規(guī)范中已有規(guī)定,由此做法示意圖即可推算出地面做法厚度最小可以控制在90~110mm的范圍之內。,輻射采暖。

二、地面做法具體介紹

三個不同項目建筑提供的地暖做法見下:

表一

表二

 

表三

三種做法比較預留面層做法、墊層做法、保溫做法、防水砂漿均有差異。

建議在地面板體結構鋪設方面做法:在鋼筋混凝土樓板基層上先以水泥砂漿找平,然后鋪設厚度不小于20mm的高密度發(fā)泡或擠出型泡沫塑料板(板上部復合一層鋁箔),在鋁箔層上鋪裝通以熱水的盤管,并以塑料卡釘將盤管與保溫層固定在一起,最后澆筑40-60mm厚的豆石混凝土作為填充層,地面裝飾層則根據(jù)用戶的要求在填充層上鋪設地磚、花崗巖板或木地板等。,輻射采暖。這樣做法應該可以控制在90~110mm的范圍之內,較為合理。,輻射采暖。

在實際工程施工當中,往往存在地板采暖系統(tǒng)二次設計的問題,而二次設計能否與一次設計做法統(tǒng)一,此問題應引起建設單位的重視,如施工前期及時確定地板采暖供應商及施工單位,保證土建施工之前確定地暖相關條件,做好預留,以免造成不必要的浪費。

結語

地面供暖地面做法雖是建筑設計單位的建筑專業(yè)確定,但是由于和地暖施工關系密切,需要建筑設計單位設計人員與地暖施工人員共同思考何種做法最合適。低溫地板輻射供暖系統(tǒng)是一種極具發(fā)展前途的供暖方式,與傳統(tǒng)的供暖方式不同,低溫地板輻射供暖系統(tǒng)以其舒適、衛(wèi)生、不占房間使用面積、節(jié)能、低噪音、便于分戶計量等優(yōu)點被廣大消費者認可,在工程實踐中得到越來越廣泛的應用。希望各專業(yè)同行共同努力,在工程設計、施工及運行管理等方面能夠更加完善,促進此種新型供暖系統(tǒng)的發(fā)展。

篇4

(長沙理工大學 交通運輸工程學院,湖南 長沙410114)

摘要:隨著人們生活水平的提高,對住宅建筑設計的要求也越來越高,同時對建筑節(jié)能的要求也越來越高,致使對住宅建筑的節(jié)能評價體越來越重視。論文以綠色建筑理念為出發(fā)點,以住宅建筑圍護結構工程為例介紹了DeST軟件的功能與操作流程,定義了住宅圍護結構參數(shù),構建了住宅能耗量推理計算公式,以此可以完成住宅工程建設項目能耗的動態(tài)模擬計算。

關鍵詞 :DeST軟件;操作流程;能耗模擬計算

中圖分類號:TU201.7 文獻標志碼:A 文章編號:1000-8775(2015)04-0068-03

稿日期:2015-01-20

作者簡介:李陽馭(1990-),男,漢族,湖南長沙人,碩士研究生,專業(yè):管理科學與工程。

1、引言

我國實行改革開放以來,經(jīng)濟實力得到了飛速增長,人們對于建筑功能的要求隨著時代的變遷而發(fā)生改變,由以前功能比較單一的住房需求進而轉向功能多元化的住宅需求模式。目前我國建筑行業(yè)耗能總量約占社會總能耗的三分之一以上,其中住宅耗能所占比重逐步加大,尤其以住宅圍護結構方面的能耗損失更為嚴重,非常不利于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。所以,住宅能耗研究工作已經(jīng)成為世界各國關注的焦點,同時也是各國關注的重要科研課題之一。目前,從國內外建筑評價體系的發(fā)展狀況來看,針對住宅建筑的節(jié)能評價體系的研究尚處于起步階段,目前涉及的建筑評價方法主要有建筑節(jié)能性能評價和綠色建筑評價體系。本文重點運用建筑能耗計算軟件DeST(Designer´s Simulation Toolkit),采用動態(tài)模擬計算分析和數(shù)據(jù)比較的方法,定義住宅圍護結構參數(shù),構建住宅能耗量推理計算公式,為住宅工程建設項目能耗的動態(tài)模擬提供計算方法,為今后住宅建設項目節(jié)能設計方案提供借鑒。

2、DeST軟件功能與操作流程

DeST軟件主要用于住宅建筑的全年動態(tài)模擬分析計算、住宅建筑熱環(huán)境影響效果研究、住宅建筑熱環(huán)境指標的分析、其他終端設備經(jīng)濟性研究和住宅建筑功能區(qū)溫度分析研究等領域。

為了將整個模擬建筑的不同部位單獨分開模擬計算,DeST主要是通過對建筑不同部位單獨進行參數(shù)設置來分開進行模擬計算的。

1、建筑繪圖

描述建筑樓宇的拓撲結構:繪制建筑平面圖、建立樓層、畫分隔墻體、識別房間、添加門窗、房間標注。最后全樓拓撲檢查,通過后即確定建筑構圖形式。

2、建筑描述與系統(tǒng)描述

描述建筑物的各項參數(shù),如外墻、內墻、屋面、樓板、門窗等參數(shù);以及建筑方位、建筑朝向角度、建筑地理位置、通風換氣頻率、內擾參數(shù)等;還包括空調系統(tǒng)的各項參數(shù),如空調開停時間、添加系統(tǒng)、系統(tǒng)風量變化范圍、空氣處理室屬性等功能。

3、建筑計算預處理

執(zhí)行“動態(tài)模擬計算”中的“建筑動態(tài)計算預處理”命令,可對整個建筑進行檢查,確定整個建筑的完整性和門窗布置的合理性,自動刪除一些歧異的圍護結構,并且自動加入房間標識和內擾。若全樓檢查未獲通過,則要對存在問題的地方作相應的修改,直到檢查通過,建筑構圖和系統(tǒng)描述階段的工作才告完成。

4、計算結果統(tǒng)計報表輸出

計算結果統(tǒng)計報表輸出命令是將DeST計算出的數(shù)據(jù)結果以Excel報表的形式表現(xiàn)出來,里面的數(shù)據(jù)大部分是關于能耗分析的數(shù)據(jù)。

3、建模與參數(shù)設置

DeST建筑能耗動態(tài)模擬軟件是結合CAD圖形處理的基礎上進行參數(shù)設置的,是一款基于CAD圖形畫法的應用型研發(fā)軟件,同時也對CAD的優(yōu)點進一步優(yōu)化,對其缺點進行改善,顯得更加專業(yè)化和人性化,計算結果更為精準。

3.1 DeST建模步驟

建模的詳細步驟為:先輸入工程項目的具體名稱,然后新建樓層,在新建樓層的基礎上,設置每個樓層的層高,畫出墻體,由于本軟件特點,墻體的畫法應根據(jù)圖紙的相應尺寸大小進行設置;布置平面內房間的位置,設置房間的功能,根據(jù)這個定義可以區(qū)分不同房間不同的參數(shù)進行自動分配,包括室內溫度控制、人們的各項環(huán)境要求;然后是對門窗進行設置,在軟件中門窗的相對位置對于建筑的整體能耗影響比較小,可忽略不計,這是本軟件應用的一個設置特點。描述建筑方位,包括地理位置,建筑各個朝向的角度等,這對太陽輻射角度的影響比較大。

3.2 住宅圍護結構參數(shù)定義

所有的參數(shù)定義完成后進行建筑模擬計算預處理,軟件可以根據(jù)不同功能區(qū)進行自動參數(shù)分配,最后輸出一系列EXCEL能耗數(shù)據(jù)報表。DeST軟件定義了住宅圍護結構(墻體、屋面、門、窗)材料參數(shù),下面以墻體材料參數(shù)為例列表如下,見表3.1。

住宅圍護結構各部位材料參數(shù)表所列出的項目是平時建筑工程中應用較為廣泛的傳統(tǒng)材料和各個材料的相應性能參數(shù),主要包括圍護結構的外墻、內墻、門窗、樓板和屋面等。當這些參數(shù)被逐一輸入到軟件中進行計算時,由于不同的材料和不同的物理特性,經(jīng)過計算后的各自平均傳熱系數(shù)都不一樣。結合以上數(shù)據(jù)表格,可以得出:那些常規(guī)材料一般熱阻較小,所使用這些材料的圍護結構傳熱系數(shù)比較大,導致其熱量的散失比較嚴重。

3.3 住宅能耗推理計算公式

為了便于理論的推導,假定建筑各樓層的面積相等,中間標準層的建筑功能分區(qū)和圍護結構、窗墻面積比等也一樣,根據(jù)建筑物傳熱原理,對于高層住宅建筑物的能耗計算,可采用下列公式進行推導分析:

建筑物為n層時的單位建筑面積耗能量指標Qn計算公式為:

式中:Qn代表建筑物在n層時單位面積的耗能量,單位為:(kW·h/m2);

Qm代表建筑物在m層時單位面積的耗能量,單位為:(kW·h/m2);

Q標準代表建筑物在標準層時單位面積的耗能量,單位為:(kW·h/m2);

f為建筑物計算樓層的面積;n,m為建筑物的層數(shù),且m<n。

4 實證計算

4.1 項目概況

湖南省株洲市某小區(qū)住宅工程建設項目,項目總投資6.10億元,規(guī)劃總用地面積16265.7平方米,規(guī)劃可建設用地面積16013.9平方米,總建筑面積83509平方米。本項目共包括6幢住宅建筑和相關配套公建、商業(yè)建筑,A1A2棟為一組有兩棟16層的住宅組成的高層單元式住宅建筑;C棟為一棟31層的塔式高層住宅;D棟為一棟19層的塔式高層住宅;B1B2為一組由兩棟31層高層住宅組成的單元式住宅;地下室一層和二層主要功能為車庫。本項目計劃工期為:2012年9月開工,2013年12月竣工。

4.2 節(jié)能措施前住宅模型能耗的動態(tài)模擬計算

本文采用居住能耗模擬計算軟件DeST對建筑能耗進行模擬分析計算。由于本項目建設規(guī)模較大,故選取本項目中的A1棟住宅樓作為能耗比較對象。將A1棟住宅樓基本數(shù)據(jù)在軟件建模時輸入到各相應參數(shù)里面,從而可以得出相應的數(shù)據(jù)結果。

設定本項目建筑選材以常規(guī)材料為主,本模型設定墻體結構為:20mm水泥砂漿+240mm墻磚+20mm水泥砂漿;屋面結構:20mm內粉刷+100mm鋼筋混凝土+20mm水泥砂漿+5mm隔汽層+25mm水泥膨脹珍珠巖350+20mm水泥砂漿+5mm卷材防水層+5mm礫砂外表層;戶門:25mm松木云杉熱流方向垂直木紋門;戶窗:12mm平板玻璃。

所選取建筑模型按照我國相關節(jié)能標準執(zhí)行,具體為:

(1)室內溫度參數(shù)設定:夏季設計為26℃,冬季設定為18℃;

(2)室外溫度的設定根據(jù)項目所處地氣象典型年的數(shù)據(jù)進行設置;

(3)制冷和空調采暖時,換氣通風次數(shù)根據(jù)實際情況設置,本項目采用1.0次/h;

(4)空調額定能效比系數(shù)選用2.5的;

(5)室內照明的熱平均強度為0.0141kWh/(m2/d),室內其他得熱平均強度為4.3W/m2。

由于A1座高層住宅共包含56戶,為了便于計算結果的直觀性,本次能耗分析模擬計算以一套標準戶型作為基準。軟件運算后可直接輸出節(jié)能措施前建筑模型能耗EXCEL報表。

4.3 節(jié)能措施后住宅模型能耗的動態(tài)模擬計算

節(jié)能技術運用后,本模型設定墻體結構為:20mm水泥砂漿+100mm鋼筋混凝土+35mm RE復合保溫砂漿;屋面結構:20mm內粉刷+100mm鋼筋混凝土+20mm水泥砂漿+5mm隔汽層+25mm水泥膨脹珍珠巖350+20mm水泥砂漿+5mm卷材防水層+20mm聚苯乙烯劑塑泡沫板+5mm礫砂外表層;戶門:25mm松木云杉熱流方向垂直木紋門;戶窗:12mm平板玻璃。

同理,軟件運算后可直接輸出節(jié)能措施后建筑模型能耗EXCEL報表。

從節(jié)能前后(針對建筑圍護結構材料和構造措施的改變)得出的能耗模擬數(shù)據(jù)對比中,節(jié)能前的采暖季熱負荷指標和空調季冷負荷指標分別為95.66W/m2、109.76W/m2,節(jié)能后的采暖季熱負荷指標和空調季冷負荷指標分別為78.45W/m2、81.23W/m2,節(jié)能潛力:采暖節(jié)能率和空調制冷節(jié)能率分別達17.99%和25.99%。這一數(shù)據(jù)僅僅只是一套標準戶(下轉73頁)(上接69頁)型的節(jié)能量,同理經(jīng)過計算均可得出每套住房的模擬節(jié)能量,最后可以匯總得到整棟住宅能耗量。

5 結束語

DeST軟件可以對圍護結構的不同材料和結構構造自動計算其傳熱系數(shù),經(jīng)過修正后得到整體的平均傳熱系數(shù),數(shù)據(jù)獲取比較便利、直觀。通過對建筑圍護結構不同部位能耗計算公式進行定量分析,采用動態(tài)模擬計算分析和數(shù)據(jù)比較的方法就可以對住宅的圍護結構節(jié)能前后進行詳細的模擬計算和分析,并綜合運用增量投資效益分析法對節(jié)能后增加的節(jié)能專項投資取得的節(jié)能效益進行經(jīng)濟性評價,對能耗的計算可視化程度較高,對建筑能耗的計算提供了較好的公式化運算模型。

參考文獻:

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[7] 喻偉.住宅建筑保障室內(熱)環(huán)境質量的低能耗策略研究[D]. [重慶大學碩士學位論文].重慶:重慶大學,2011,35-39.

篇5

【Abstract】 Using the energy consumption software of eQUEST for residential buildings, hotel buildings, commercial buildings of three different construction types that simulating the energy consumption and getting the results. According to the simulation results to analyze the energy consumption, having the graph of annual energy consumption and structure, providing the basis of practical engineering.

【關鍵詞】eQUEST建筑類型能耗模擬

【Keywords】 eQUESTtype of constructionenergy consumption simulation

中圖分類號:TU111文獻標識碼: A 文章編號:

引言

目前,建筑、交通、工業(yè)是世界能耗中的“三大”耗能大戶,根據(jù)聯(lián)合國規(guī)劃署(UNEP)統(tǒng)計結果顯示,建筑能耗占全球能耗的25%~40%[1],而建筑能耗中采暖、制冷、照明的所占比例最為巨大,為40%。因此,對新建建筑進行能耗模擬,通過對模擬結果進行分析,通過改變建筑結構參數(shù),類型,系統(tǒng)形式,運行控制策略等來降低能耗成為一種新的節(jié)能途徑。

在ASHREA Handbook 2005中“能耗評估與建?!盵2]對建筑能耗的分析方法進行了較為完善的綜述,其中一種“反向法”,即已知能耗模型的輸入?yún)?shù)、輸出結果,求解建筑能耗與影響因素之間的關系,這種方法又分為以下三種方法[3]:

1、經(jīng)驗方法(或黑箱方法),即在能耗數(shù)據(jù)與影響因素之間建立某種回歸模型,常用的有最小二乘法、PRISM方法等;

2、校準模擬方法,即用模擬軟件建立建筑模型,進而調整輸入條件使得輸入與實測能耗相符;

3、灰箱方法,即為建筑或系統(tǒng)建立物理模型,用統(tǒng)計方法確定模型參數(shù)。

本文所利用的就是第二種方法,所利用的能耗模擬軟件是eQUEST軟件。

1 能耗模擬

1.1 eQUEST軟件簡介

在美國能源部(u.s.Department of Energy)和電力研究院的資助下,由美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)和J.J.Hirsch及其合作人共同開發(fā)了eQUEST能耗模擬軟件。該軟件的計算核心是目前使用最為廣泛的能耗模擬軟件DOE2的高級版本DOE2—2。eQUEST不僅吸收了DOE2的優(yōu)點,并且增加了很多新功能,使建筑建模過程更加簡單,結果輸出形式更加清晰[4] 。

系統(tǒng)概況

對不同建筑類型采用同種建筑類型,利用eQUEST所建模型見圖1:

圖1:eQUEST建筑模型3D外觀圖

在建筑類型中分別選擇住宅類建筑、賓館類建筑、商業(yè)類建筑,具體見圖2:

對圍護結構的基本參數(shù)見表1[5]:

住宅類建筑:冬季采暖為市政管網(wǎng),夏季制冷為家用空調;

賓館類建筑:冬季采暖為市政管委,夏季制冷為家用空調;

商業(yè)類建筑:冬季、夏季采暖為四管制集中空調[6]。

根據(jù)設置的參數(shù)得出模擬結果見圖3:

圖3:住宅類建筑年電耗、氣耗柱狀圖

圖4:住宅類建筑年電耗、氣耗構成圖

圖5:賓館類建筑年電耗、氣耗柱狀圖

圖6:賓館類建筑年電耗、氣耗構成圖

圖7:商業(yè)類建筑年電耗、氣耗柱狀圖

圖8:商業(yè)類建筑年電耗、氣耗構成圖

2 能耗模擬結果分析

從這三種不同建筑類型模擬結果來看:

1.電耗全年趨勢為6-8月有一個高峰期,主要是夏季制冷需求;氣耗全年趨勢為“U”型,在采暖季11-3月期間氣量消耗有一個明顯增加。均符合實際能耗分布。

2.三種不同建筑類型電耗的組成基本都是有設備耗電,照明耗電,制冷耗電,排風扇耗電這四個主要部分組成,不同之處就是所占比例不同,如在住宅類建筑中設備的耗電(即家用電器)占大部分,而在在賓館類和商業(yè)類建筑中夏季的制冷耗電則更多一些;在天然氣消耗量上也是有所區(qū)別,在住宅類建筑中燃氣耗電全年平均比賓館類建筑和商業(yè)類建筑中氣耗低。

將三種類型電耗、天然氣耗量進行對比如圖9,圖10:

圖9:三種不同建筑電量消耗對比圖

圖10:三種不同建筑天然氣量消耗對比圖

3.結論

通過對三種不同建筑類型進行能耗模擬可以看出模擬結果符合實際情況:在電力消耗中,照明、設備、泵、夏季空調供冷都是主要組成部分,只不過各部分所占比例與不同建筑類型有一定關系;在天然氣消耗中冬季供暖及熱水供應是主要組成部分。商業(yè)、賓館類建筑的能耗比住宅建筑高,符合大型公建的降耗要求,由于篇幅原因并未對影響因素進行分析,希望今后學者可以討論改變參數(shù)對其能耗結果改變有何影響,希望本文對其具有參考價值。

參考文獻

[1] 文庫,全球建筑采暖的“能耗黑洞”;

[2]2005 ASHREA Handbook F32 SI: Energy Estimating and Modeling Methods;

[3]公共建筑能耗數(shù)據(jù)分析方法與分項計量,王鑫,魏慶芃,全國暖通空調制冷2010學術年會論文集;

[4]建筑能耗模擬軟件eQuest及其應用,馬曉云,建筑熱能通風空調,2009,12,28(6);

篇6

【關鍵詞】質量監(jiān)測性能指標質量控制施工監(jiān)管完善體制

中圖分類號: O213.1 文獻標識碼: A 文章編號:

一.引言。

在建筑工程暖通安裝施工中,必須嚴格按照國家規(guī)定進行施工,現(xiàn)場監(jiān)控的專業(yè)技術人員必須嚴格保障暖通工程的施工質量。在進行支架制作安裝中,所用吊桿、型鋼規(guī)格必須達標,所承受的管道及設備的最大荷載和防腐措施也必須滿足要求;如需采用風管組成通風系統(tǒng),風管安裝必須平直,通過變形縫或與設備連接處時必須做軟連接。只有從施工的質量管理與原材料的質量管理兩方面入手,才能共同保障暖通工程施工的質量。

二.建筑工程中暖通施工的主要問題。

在暖通施工中較為普遍的問題是施工材料的質量問題。這是由于在材料的采購過程中沒有對其質量進行把關,沒有進行抽檢等引起的,或者是為了節(jié)省成本,而在施工過程中采用價格低廉質量差的暖通材料,從而導致了施工質量問題,而在施工過程中,也容易出現(xiàn)較多的施工質量問題。具體表現(xiàn)為:

(1).很多施工人員在對散熱器支管管道的下料量進行計算的時候不準確,導致施工后散熱器的支管坡度跟標準規(guī)范中的坡度不符;

(2). 施工過程中由于供暖的管道沒有實現(xiàn)進行調直,并且在堵管道空墻洞的時候對管道的坡度設置把握不準, 或者是由于設置管道的支架位置時,支架之間的距離以及標高出現(xiàn)了較大的偏差,導致了管道局部拱起或者下陷,使得供暖干管的坡度變小或者形成了局部的反坡現(xiàn)象,這樣子使得管道中很容易積聚一些水汽,嚴重影響了系統(tǒng)的正常運行;

(3). 在施工過程中填充絕熱材料時,由于填充較疏松,導致了暖通設施的不美觀,同時也影響了其保溫效果;

(4). 施工過程中由于測量的誤差以及放置軸線時出現(xiàn)偏移,使得干管和立管兩者的甩口位置出現(xiàn)了較大的偏差,散熱器坐標以及標高設計也存在著較大的問題。

在施工中,不同的支架應該區(qū)分采用,但是很多時候施工人員都會將固定以及活動的支架混用。有時由于管道靈活度低,不能隨著方向的轉換實現(xiàn)伸縮作用,容易導致管道和支架受損。如果用立管的卡子來取代橫管的支架,也很容易使管道下墜。另外,如果在用料的時候,用料量偏小,則容易使支架損壞或者是變形,當嚴重變形下彎的時候,系統(tǒng)將不能正常運行;

施工過程中由于散熱器和管道跟安裝墻壁靠的很近,安裝或者使用的時候都有一定的難度,因此在管道靠近墻壁的一側以及散熱器的后面經(jīng)常會出現(xiàn)油漆涂刷不均勻或者是疏漏的情況;有時候施工中有一些空間沒有明確的功能,施工人員還是按照原來的計劃進行施工,最后導致暖通設備全部被拆除,浪費了大量的人力和物資;最后,很多暖通施工工程在施工之前的施工圖設計中,一般只會表明主要暖通設備定位的尺寸,卻沒有標明各種水管以及風管的標高或者定位的尺寸,有的雖然標出了,但是由于這些施工圖沒有經(jīng)過會審,和別的工種發(fā)生了沖突,從而給施工造成了很大的麻煩。

三、民用建筑地暖工程施工要點分析以及應注意的問題。

1. 施工要點分析。

由于低溫熱水地板供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟性、環(huán)保性及舒適性,目前我國民用建筑多以采用這種供暖方式。對于此種供暖工程的施工控制主要集中在以下幾個方面。在進行低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)暖通工程施工中為減少地熱向下層戶和外墻的散(傳)熱,在地熱管之下和外墻根鋪墊隔熱板和鋁箔熱反射膜是十分必要的,特別是采用高熱阻的擠塑板更為有利。

另外在進行衛(wèi)生間地熱工程時,防水層應作在地熱層的上面:因擔心防水層被地熱所破壞,施工中有將防水層作在地熱層之下者,其結果造成了衛(wèi)生間的污水滲(竄)入地熱層內,使防水層失效和污染擴大。因此防水層作在地熱層之上為佳。在冬季施工時應特別注意,由于低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)試壓后,盤管內存的水不能泄掉,很容易因為水結冰而破壞整個加熱盤管,因此試壓或沖洗后,應將盤管內的水全部吹出,以防凍壞管路。

另外,在加熱盤管與分水器連接處,盤管外穿波紋管,以降低加熱管密集處的混凝土的膨脹裂縫和減緩加熱盤管的氧化。對于地面供暖的沙漿結尾,熱水管表面澆灌水泥沙漿是蓄熱需要,因此強度很重要,水泥、沙子、水的比率也很重要:水的比率、均勻的沙粒規(guī)格對強度有很大影響,沙漿內不能存有氣泡:因為給蓄熱和強度帶來影響,沙漿的結尾抹光次數(shù)(表面結尾用泥刀)很重要:因水流出和除去氣泡而給表面強度帶來很大影響。

2. 施工過程中應注意的問題。

在供暖干管設置中,如果出現(xiàn)坡度設置不合理,應該從以下兩個方面進行檢查:

(1). 檢查施工時管道是否變彎,固定穿墻管道時未控制好坡度;

(2). 管道支架施工時沒有注意標高,導致施工出現(xiàn)倒坡,或者支架的間距設置過大,使得管道中間部位出現(xiàn)下凹,形成局部反坡,使得管道內積水或存氣,影響到供暖管道的正常工作。散熱器支管坡度施工不合理時,應該檢查管道安裝是否存在測量誤差,因此在施工中可以采用先安裝散熱器,后安裝立、支管,這樣可以很好的解決這個問題。

四.建議。

1. 實現(xiàn)系統(tǒng)合理的規(guī)劃。

系統(tǒng)合理的規(guī)劃,不僅是建筑工程項目建設的基本前提,而且也是優(yōu)化資源配置、確保工程質量和效益的重要依據(jù)。有鑒于此,在我國建筑工程項目建設規(guī)劃中,就應當重視對暖通安裝工程的材料設備、系統(tǒng)優(yōu)劣以及投資計劃等情況進行申報,并經(jīng)由有關行政主管部門進行嚴格審批之后,才能投入施工建設,并經(jīng)有關部門竣工驗收合格后方可投入使用。

2. 積極推動新技術、新設備的應用。

在建筑工程項目暖通安裝施工中,還應當采用分層次組織培訓教育等方式,來著力提高工程建設當中各單位一線人員的專業(yè)素質和技術水平,并加強工程建設管理人員的綜合素質和管理水平,從而為暖通安裝施工的良性發(fā)展儲備并提供高素質和高水平人才。此外,還須積極推廣可操作性強的新技術和價廉物美的新設備,大力支持各項實用且效益好的新技術和新設備的引進及推廣工作。

3. 重視工程資料的編制和管理。

在建筑工程項目暖通安裝施工中,應當逐步重視工程資料的編制和管理。諸如與工程建設有關的規(guī)范標準和法律法規(guī)等資料應當整理齊全;施工圖等設計文件、施工質量驗收記錄、施工原材料及試件檢測記錄、單位工程及竣工驗收報告等資料均應按照有關規(guī)定歸檔妥善保存。一旦建筑工程項目建設完成之后,應當根據(jù)其等級進行相應的造冊管理,并建立一套健全的管理目標責任制,明確各方權責,以此來確保建筑工程的暖通設施投入使用之后的管理質量和安全。

五.結束語

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步,人們不斷的追求生活質量的提高,越來越多的群體開始重視建筑工程暖通的施工質量,因此,我國必須優(yōu)化暖通設施的安裝質量,提高施工人員的質量安全意識,確保工程有條不紊的進行,還應該隨著建筑工程項目的技術標準及市場的發(fā)展與時俱進,不斷更新自身的暖通安裝施工管理的思路與措施,并時刻加強自身的專業(yè)素質和管理水平,從而始終能夠適應社會的發(fā)展和建筑工程暖通安裝的行業(yè)需求。

參考文獻:

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篇7

關鍵詞:低溫地板輻射供暖 設計 施工

1 緒 論

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)人民生活水平的不斷提高,人們對室內環(huán)境質量有了更高的要求,即空氣的清新衛(wèi)生,溫度舒適宜人等,加之能源結構的調整,建筑節(jié)能以及按戶計量供暖收費制度的實施,一種新的采暖方式——低溫熱水地板輻射供暖孕育而生。此技術誕生于國外三、四十年代,興起于七十年代。而我國是在八十年代才引進此技術[1],特別是隨著“以塑代鋼”技術的發(fā)展,使得低溫熱水地板輻射采暖技術日益完善,成為一種具有發(fā)展前途的新型采暖方式。低溫熱水地板輻射采暖是將熱水管道埋設在房間內部地面內的供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)以整個地面作為散熱面,地板在通過對流換熱加熱周圍空氣的同時,還與四周的圍護結構和人體進行輻射換熱,從而達到供暖效果,其輻射換熱量約占總換熱量的50%。

低溫熱水地板輻射供暖以其舒適、衛(wèi)生、不占房間使用面積、節(jié)能、低噪音、便于分戶計量等優(yōu)點被廣大消費者認可,隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,低溫地板輻射供暖的主要材料,加熱管價格一直下降,使低溫熱水地板供暖系統(tǒng)造價已接近甚至低于常規(guī)散熱器采暖系統(tǒng)。由于它與傳統(tǒng)的供暖方式不同,造成了在設計和施工中出現(xiàn)了一些問題,本文將對地板輻射供暖中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題進行分析說明。

2 設計中存在的問題

2.1 熱負荷計算的問題

地板輻射供暖系統(tǒng)是以地板內盤管經(jīng)地面向室內散熱,由于受到地板裝飾層厚度、材料以及地面上布置的一些家具的影響,提高了傳熱熱阻,大大降低了盤管的散熱量,有文獻表明[2],當?shù)匕逖b飾層導熱系數(shù)為1W/m·℃時,地板表面平均溫度為25.98℃,而當導熱系數(shù)為0.1W/m·℃時,地板表面平均溫度為23.87℃,也就是說,導熱系數(shù)相差10倍,地板表面平均溫度相差超過2℃。地板表面溫度的均勻性也受到影響,導熱系數(shù)為1W/m·℃時,地面最大溫差為2.79℃,導熱系數(shù)為0.2和0.3W/m·℃時,地面最大溫差達到4.1℃。文獻同時還指出地板裝飾層的厚度越小,地板表面的平均溫度就越高,但均勻性很差;厚度越大,地板表面的平均溫度將會降低,同時均勻性得到了加強。地面散熱量則隨著厚度的增加而有所下降,但下降的數(shù)額較少。因此,在確定熱負荷時要適當考慮這些因素的影響。另一方面,有文獻[3]表明,由于地板輻射供暖是在輻射強度和溫度的雙重作用下對房間進行供暖,形成較合理的室內溫度場分布和熱輻射作用,可有2~3℃的等效熱舒適度效應,因此供暖熱負荷計算宜將室內計算溫度降低2℃,或取常規(guī)對流式供暖方式計算供暖熱負荷的90%~95%,也就是說,可以適當降低建筑物熱負荷。另外,對于采用集中供暖分戶熱計量或采用分戶獨立熱源的住宅,應考慮間歇供暖、戶間建筑熱工條件和戶間傳熱等因素,房間的熱負荷計算應增加一定的附加量。因此,在設計計算熱負荷時應對以上問題綜合加以考慮,確定符合工程實際的建筑熱負荷。

2.2 低溫地板輻射供暖系統(tǒng)工程做法的選擇

目前,在地面板體結構鋪設方面,工程中普遍采用的形式為填埋式,也稱傳統(tǒng)型濕式做法,即在鋼筋混凝土樓板基層上先以水泥砂漿找平,然后鋪設厚度不小于20mm的高密度發(fā)泡或擠出型泡沫塑料板(板上部復合一層鋁箔),在鋁箔層上鋪裝通以熱水的盤管,并以塑料卡釘將盤管與保溫層固定在一起,最后澆筑40-60mm厚的豆石混凝土作為填充層,地面裝飾層則根據(jù)用戶的要求在填充層上鋪設地磚、花崗巖板或木地板等。這種做法有其自身許多優(yōu)點,但工程實踐中也看到它存在的不足和局限,在一定程度上,阻礙了它的推廣應用。例如:維修困難;初投資偏高;對高層建筑加大樓板結構負荷;在許多家庭裝修中采用木地板,鋪設龍骨時受限等。

另外一種做法不同于以上傳統(tǒng)意義上的濕式做法,被稱為干式低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng),此干式做法是將加熱盤管置于基層上的保溫層與帶龍骨的架空木(竹)地面裝飾層之間無任何填埋物的空腔中,它可以用來克服濕式做法中存在的不足,因為它不必破壞地面結構,尤其適用于將現(xiàn)有住宅改造成地板采暖形式,為地板輻射采暖在我國的推廣提供新動力,從而豐富和完善了地板采暖技術的應用,是適應我國建筑條件和住宅產(chǎn)品多元化需求的有益探索和實踐。

2.3 加熱管的選擇

加熱管是低溫地板輻射采暖的核心,交聯(lián)鋁塑復合(XPAP)管、聚丁烯(PB)管、交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管均可作為低溫地板輻射采暖系統(tǒng)的管材。必須明確的是,有些塑料管有冷水、熱水管之分,而塑料管對溫度很敏感,其所承受的壓力隨著相應溫度的升高而劇烈下降,如果選用不當,將為低溫地板輻射采暖留下一大隱患。

另外,選用PP-R管作為低溫熱水地板輻射采暖的管材值得商榷。PP-R管由于管材壁厚較大且不宜彎曲,其出廠多為6-10m短管而不是盤管,因此需要進行熱熔連接形成盤管。根據(jù)工程的實際情況,熱熔連接容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象,其原因在于一是由于操作不當使得熱熔時間不夠或超過允許加熱時間,在第一連接時間發(fā)生轉動或插入深度發(fā)生變化,直接影響了連接強度。二是由于熱熔連接是對塑料管的二次加工,使得優(yōu)質塑料變成回用塑料,連接的可靠性降低?;谝陨显颍敖ㄖo水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范" [4]規(guī)定:地面下敷設的盤管埋地部分不應有接頭。因此,采用PP-R管熱熔連接將違反上述規(guī)定。

2.4 絕熱層的選擇

目前實際工程中發(fā)現(xiàn)地板輻射采暖系統(tǒng)初投資較高,大致相當于常規(guī)散熱器對流采暖系統(tǒng)的2倍多,從而制約了地板采暖的發(fā)展,這其中除了管材的因素外,地面結構層材料、安裝及施工等費用也占了不少的比例。因此有人提出經(jīng)濟型地板采暖模式[5],采取取消鋁箔層、樓層之間不設絕熱層、減薄埋管層的厚度等一系列技術措施,從而達到降低部分初投資的目的。但是,在我國大力推廣建筑節(jié)能,提倡分戶熱計量的形勢下,減少戶間傳熱,鋪設絕熱層是必須的。另外,做為防止加熱盤管向下散熱的主要措施,如果取消絕熱層,對于房間熱負荷的計算增加了難度?!暗蜏責崴匕遢椛涔┡瘧眉夹g規(guī)程”對采用聚苯乙烯泡沫塑料做為絕熱層時提出了厚度要求,并注明當采用其他絕熱材料時,宜按等效熱阻確定其厚度。

2.5 壁掛爐的選擇

目前住宅用低溫地板輻射供暖系統(tǒng)的熱源主要包括集中供暖分戶熱計量及采用分戶獨立壁掛爐設備兩種方式。壁掛爐(特別是一些進口壁掛爐)多是按供回水溫差20~25℃計算流量和配置循環(huán)水泵的。而低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)多采用供回水溫差10℃左右。因此僅從流量上就相差2~2.5倍。因此,按熱量選擇的壁掛爐因流量不符合設計要求,造成室內溫度達不到設計標準。例如:某小區(qū)別墅有二~三層,建筑面積170~200㎡,計算耗熱量10000W左右,按此熱量配置的壁掛爐,各供應商均不能滿足室內設計溫度,究其原因,是配置壁掛爐內循環(huán)水泵流量、揚程均不滿足系統(tǒng)要求所造成的。

燃氣爐存在空氣污染問題。天然氣雖然是清潔燃料,但把熱源分散到各家,特別是高層住宅同時使用時,二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳等因排放不暢,對環(huán)境的影響不可低估。據(jù)北京環(huán)境保護研究院對已投入使用的某高層住宅小區(qū)的實驗,碳氧化合物濃度有偏高的趨勢,最高可超過國家標準近2倍。

因此,在低溫地板輻射供暖的熱源設計選擇上,要充分考慮壁掛爐的型號選擇,充分保證用戶的用暖需要,同時對于高層住宅的熱源選取要充分考慮其對環(huán)境的影響。

3 施工中存在的問題

地板輻射供暖系統(tǒng)設計是很重要的環(huán)節(jié),但是施工過程也不容忽視,在地板輻射供暖系統(tǒng)施工中應特別注意以下幾點:

3.1 塑料盤管的試壓及排水

塑料盤管敷設完進行填充層施工時,施工現(xiàn)場不宜其他專業(yè)進行交叉施工,不得對敷設管道進行碰撞及踩踏,在混凝土填充層施工及養(yǎng)護過程中管道必須保持不小于0.4MPa的水壓并檢查壓力表指示情況,防止管道被施工損壞。需要注意的是,養(yǎng)護完成后應再次進行系統(tǒng)水壓試驗,根據(jù)填充層及管道充壓及系統(tǒng)試壓情況應辦理二次隱蔽驗收手續(xù)。隱檢內容應寫明保護層材質、厚度和管道充壓情況。目前有些施工項目僅在塑料管固定完畢后進行水壓試驗,完成一次隱蔽工程的中間驗收,而忽視了二次隱蔽驗收程序,這種做法是不正確的。

另外,低溫地板輻射供暖系統(tǒng)試壓后并不像其他供暖系統(tǒng),打開泄水閥就可將水完全泄掉,而是有相當一部分水,即盤管中存的水不能泄掉,尤其在冬季施工,如果加熱盤管中的水不能徹底及時排走,則很可能因水結冰而破壞整個加熱盤管(事實上,此類現(xiàn)象在實際工程中時有發(fā)生),因此在試壓或沖洗后,應采用壓縮空氣將加熱盤管中的水全部吹出,以防凍壞管路。

3.2 在加熱盤管的上部和下部宜布置鋼絲網(wǎng)

為了減少無效熱損失,在加熱盤管下面及外墻周邊均敷有絕熱層,絕熱層一般選用聚苯乙烯泡沫塑料。為了增強絕熱材料的整體強度,并便于安裝和固定加熱管,在施工過程中,在絕熱層表面要鋪設一層鋼絲網(wǎng)。另外,從工程實踐來看,布管處散熱相對較強,而管與管之間散熱較弱,為了減小這種強弱明顯的散熱效果,宜在加熱盤管的上部敷設一層鋼絲網(wǎng),以均衡地板表面的散熱。同時,加設鋼絲網(wǎng)還可增強地板的抗裂性。

3.3 加強施工過程的管理,避免地板不熱或冷熱不均

低溫地板輻射供暖系統(tǒng)的調試過程中,經(jīng)常出現(xiàn)地板不熱或冷熱不均的現(xiàn)象,造成此現(xiàn)象的原因不僅包括設計原因,比如設計熱負荷小于實際熱負荷、加熱盤管間距過大、環(huán)路管路過長以及未在供暖環(huán)路上設置排氣裝置,造成憋氣等原因外,在施工工程中管理不嚴、工人素質差、野蠻施工以及成品保護措施不力也是造成不熱或冷熱不均的主要原因。

為此,施工技術人員一定要嚴格加強施工全過程的管理,在加熱盤管安裝前,應對材料的外觀和接頭仔細檢查,同時清除管道和管件內外的污垢和雜物。在安裝過程中,加熱管嚴禁攀踏、用作支撐、重物壓迫及放置高溫物體,并且地板輻射供暖工程不應與其它施工作業(yè)交叉進行,以避免對加熱盤管的破壞。要與土建專業(yè)密切配合,找平地面,防止管路不平,排氣不暢。敷設加熱盤管的地面,應設置明顯的標志,嚴禁私自在樓板或頂板(下層住戶)上打洞,確保不破壞加熱盤管。

4 結束語

低溫地板輻射供暖系統(tǒng)是一種極具發(fā)展前途的供暖方式,與傳統(tǒng)的供暖方式不同,低溫地板輻射供暖系統(tǒng)以其舒適、衛(wèi)生、不占房間使用面積、節(jié)能、低噪音、便于分戶計量等優(yōu)點被廣大消費者認可,在工程實踐中得到越來越廣泛的應用。本文對低溫地板輻射供暖系統(tǒng)設計和施工中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題進行分析說明,希望與各專業(yè)同行共同努力,在工程設計、施工及運行管理等方面能夠更加完善,促進此種新型供暖系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 張純安.地板輻射采暖的模擬及優(yōu)化設計:[碩士研究生論文].天津:天津大學.1988.

[2] 游昱.干式低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)的理論計算及實驗研究

[碩士研究生論文].北京:北京建筑工程學院.2004.

[3] 低溫熱水地板輻射供暖應用技術規(guī)程.DBJ/T 01-49-2000.北京.2000.

篇8

【論文摘 要】 建筑節(jié)能是技術是反映一個國家先進的重要標志,新能源利用是實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。本文對建筑物的節(jié)能和太陽能建筑技術的推廣應用進行分析探討。

建筑節(jié)能成為日益關切的大問題,當今社會十分關注建筑工程的能耗及建筑物使用過程中長期的能耗,因此要根據(jù)建筑設計的節(jié)能要求,尤其是利用太陽能建筑技術的推廣應用。

1建筑物的節(jié)能技術

建筑節(jié)能是技術進步的重要標志,新能源利用是實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在目前條件下,建筑節(jié)能主要采取以下五項技術措施:

1.1減少建筑物的外表面積。建筑物的外表面積的衡量值是體形系數(shù)??刂平ㄖ矬w形系數(shù)的重點是平面設計,當平面凸凹過多,建筑物外表面積就會增加。如住宅建筑設計中,經(jīng)常會遇到臥室及衛(wèi)生間開窗問題,由于衛(wèi)生間靠內開窗要凹進平面很多,無形中增加了建筑物外表面積,另外還有飄窗,曬臺等構造對節(jié)省能源很不利。所以對平面設計時,要綜合考慮多種因素,在滿足使用功能的同時,使建筑物體形系數(shù)控制在有合理效范圍內。另外在立面造型,層高控制方面也會影響到建筑物體形系數(shù)。進入21世紀許多高層建筑采取矩形平面及矩形組合,使建筑物外表面積相應減小,整體尺寸較和諧,也保持了建筑物的外觀,對建筑節(jié)能是有益的。體現(xiàn)了建筑設計理念的新思維。

1.2重視圍護結構體設計。建筑物的能源和熱工消耗,主要反映在外圍護結構上。圍護結構設計主要包括:選擇圍護結構材料和構造,確定圍護結構傳熱系數(shù),外墻受周邊冷熱橋影響下其平均傳熱系數(shù)的計算,圍護結構熱工性能指標及保溫層厚度的計算等。在外墻外側或者內側增設一定厚度的保溫材料,以提高墻體的保溫性能,是現(xiàn)階段墻體節(jié)能的重要措施。目前外墻保溫多數(shù)采用聚苯乙烯泡沫塑料板類材料。在施工過程中按照保溫材料的施工程序,加強保溫板的粘結及固定牢固,保證邊緣及底部的質量,才能達到保溫效果。同時屋面是熱量波動最大的部位,需要采取有效措施增加保溫隔熱效果和耐久性。

1.3合理控制窗墻面積比例。同自然環(huán)境接觸面大的還有外門窗。許多分析和試驗表明,門窗占全部熱能耗的50%左右。對門窗進行節(jié)能設計就會明顯提高節(jié)能效果。必須選擇熱阻值高的門窗框體材料。現(xiàn)在許多門窗框體材料常用塑料內襯托鋼架,斷熱鋁合金框,低輻射鍍膜中空玻璃。窗戶的氣密性要好,認真控制窗墻面積比例,北向不留大窗和飄窗,其它朝向也不宜使用飄窗。在工程實踐中,建筑物為了立面效果,許多住宅建筑采取大面積窗戶。在無法減小窗戶大面積的情況下,也要采取措施:如盡量把窗戶安排南側,增加窗戶的固定扇,加強框及扇邊緣的密封,根據(jù)規(guī)定進行權衡判斷計算,以達到建筑物的整體節(jié)能效率。

1.4加強其它部位的保溫隔熱措施。其它一些部位的保溫隔熱措施如地板,樓板,欄板及冷熱橋部位進行保溫隔熱處理。寒冷及嚴寒地區(qū)建筑物四周內外地面處理,不采暖樓梯間墻面及透光窗,單元門入口處理,陽臺樓地面及門窗口處理。需要引起注意的是:遇外界接觸的門要選擇保溫門,外飄窗要采用上下挑板及側板的,凡是遇外界接觸的板都必須進行保溫節(jié)能處理?,F(xiàn)在建筑采用專門用的節(jié)能設計軟件,通過綜合計算滿足各項熱工指標。要根據(jù)熱工指標采取相應的構造措施,使建筑物整體達到節(jié)能要求。

1.5采取其它節(jié)能措施,綜合實現(xiàn)節(jié)能目標。另外采取其它一些節(jié)能控制措施如安裝熱量表,熱量控制開關等,使溫度保持均衡,也是減少能耗的必要手段。事實上建筑節(jié)能的主要內容除采暖空調外,應該包含通風,家用電氣,熱水及照明等。假如家庭所有電氣都是節(jié)能產(chǎn)品,那節(jié)能的潛力更大效果更明顯。

2太陽能建筑技術

太陽能建筑可分為主動式和被動式兩個類型。利用機械裝置收集和儲存太陽能,并在需要時向房間提供熱能的建筑,被稱為主動式太陽能建筑;根據(jù)當?shù)貧夂驐l件,在很少使用機械設備條件下,通過建筑物布局,構造處理,選擇性能好的熱工材料,使建筑物本身能夠吸收和儲存太陽能量,從而達到采暖, 空調,供熱水的建筑物,稱為被動式太陽能建筑。

太陽能建筑的平面布置應盡量將長邊作為南北方向。使集熱面處于正南方向正負30ο以內。并根據(jù)當?shù)氐臍庀髼l件及所處位置,做出恰當調整,以達到最佳的陽光照射效果。集熱和蓄熱墻間接受的熱是被動式太陽能建筑的一種形式。它充分利用南方向太陽輻射熱大的特點,在南向墻面上加設一層透光外罩,使透光外罩與墻體之間形成一道空氣層。為了使透光外罩內最大限度得到太陽照射,在空氣夾層內壁表面涂上吸熱材料。當太陽照射的時候加熱了空氣夾層內的空氣和墻體,這時吸收到的熱量分為兩部分。一部分氣體加熱后利用溫差壓形成氣流,通過與室內相連的上,下通風口,與室內空氣進行循環(huán)對流,從而使室內溫度上升;另一部分熱量使墻體受熱后,利用墻體的蓄熱能力貯存熱量,當夜晚到后氣溫降低時墻體蓄存熱向室內釋放,從而達到晝夜溫度適宜的程度。

當夏季高溫到來時,將透光外罩內的空氣層與室外連接的通風口開啟,與室內連接的通風口關閉。室外通風口上部通向大氣,下部通風口最好處于與周圍空氣溫度低的位置連接,如曬不上太陽陰涼處或地下空間。這樣當空氣層的溫度加熱后,氣流迅速向上部通風口處流動,將熱空氣排向室外,隨著空氣的不停流動,通過下部通風口的涼空氣進入空氣層,這時空氣層內的溫度低于室外溫度,室內熱氣通過墻體向空氣層散熱,從而達到夏季降低室溫的作用。

從被動式工作原理可以看出,材料性能在太陽能建筑中占有重要的位置。透光材料傳統(tǒng)使用的是玻璃,透光率一般達到65~85%之間,而現(xiàn)在使用的采光板,透光率達到92%。蓄熱用材料:采用一定厚度的墻體,或改變墻的材質,如采取水墻做蓄熱體以增加墻體的蓄熱量。另外設置貯熱間也是一種蓄熱方法,貯熱間的傳統(tǒng)作法是,將卵石堆放在貯熱間內,熱空氣流過貯熱間時加熱卵石,進入夜晚或是陰雨天,可將卵石散出的熱量再輸送到室內。由于被動式太陽能建筑簡單易行,太陽能建筑得到廣泛采用,如多層建筑,通信臺站,民宅等?,F(xiàn)在高層建筑也采用這一原理:將玻璃幕墻分層設置,在外墻樓板上下聯(lián)接處設可控式進出通風口,這樣既采用了太陽能又美化了建筑立面,是太陽能技術的具體體現(xiàn)。

主動式太陽能建筑就是利用機械設備,將收集到的熱能輸送到各個房間。這樣就可以擴大太陽能的吸收面,如屋頂,坡面及院落等處凡是太陽光照射強的地方,都可以作為太陽能的吸收面。同時還可以在需要的地方設置貯熱間。這樣把采暖系統(tǒng),熱水供應系統(tǒng)組合成一體,應用有效的熱能控制設備,使太陽能利用更加合理。

主動式太陽能采暖系統(tǒng)的運行過程是:該系統(tǒng)裝有兩臺風機,一臺是太陽能集熱器風機,另一臺為供熱風機。當依靠太陽輻射直接采暖時兩臺風機同時運行,使房間里的空氣直接進入太陽能集熱器。然后再回到房間,如陰雨天時間較長熱量較低時采用輔助加熱,此時貯熱間不工作。熱空氣系統(tǒng)使用電動風門控制氣流,當直接采暖時空氣控制器中兩個電動風門轉向使空氣流入房間位置。在太陽能集熱器出口處設熱水盤管可以使房間的熱水供應系統(tǒng)與太陽能采暖系統(tǒng)成為一體。

當太陽能集熱器收集到的熱量超過房間的需要時,集熱器風機開動而采暖機風機停止。通向房間的電動機門關閉。從太陽能集熱器出來的熱空氣向下流向貯熱間的卵石層,把熱量貯存在卵石里,直至卵石層全部被加熱,使貯熱間蓄熱達到飽和狀態(tài)。進入夜晚沒有太陽輻射時,就要從貯熱間里取熱。此時關閉空氣控制器中第一個電動風門,打開第二個電動風門,啟動供暖風機,使室內的空氣循環(huán)由下向上通過貯熱間卵石層加熱,再返回到供暖調節(jié)系統(tǒng)。當貯熱間有充足的熱量時,進入空氣調節(jié)器的空氣溫度只比從太陽能集熱器直接出來的氣溫低一些。這一循環(huán)過程將持續(xù)到貯熱間卵石層的熱量差不放完。然后若是設有附助加熱器時,要啟動附助加熱器。如果貯熱間蓄熱達到飽和狀態(tài)或者夏季無采暖要求時,太陽能集熱器仍然工作,用于加熱使用熱水供給系統(tǒng)。

太陽能建筑種類較多,工作原理基本相似。有的建筑以水為媒介進行熱交換。這樣系統(tǒng)內的所有設備在同樣熱效應下,體積減小同時還可以與其它能源共同使用一個熱水系統(tǒng)。這是用水做媒介的最大優(yōu)點。另一種能源是利用地熱做熱源,工作過程是將地下水熱量提取后,通過采暖系統(tǒng)將熱量送到房間,制冷時反向運行,工作原理如同空調機組。其不足是機組連續(xù)工作時間較長時,熱量可能供應不足。因此在地熱資源豐富地方比較適用。

3能源建筑物的期望

太陽能的集取只能在有太陽的時候才能進行,陰天及夜晚是采集不到熱量的,因此采集的熱量也是有限,但是陰雨天及夜間往往是需要熱量的時間,這就影響了太陽能建筑的發(fā)展。如果把地熱資源與太陽能結合起來使用,取長補短,采取有效技術措施轉換能源,合理的熱控技術,優(yōu)良的熱工材料,那么,環(huán)保節(jié)能的新型建筑會得到大力發(fā)展。由此可見,環(huán)保節(jié)能的應用是一個綜合性很強的技術,要想得到大力發(fā)展還要解決一些具體問題。

3.1節(jié)能措施要切實可行:新能源的利用是以節(jié)能措施為依托的應用,建筑圍護結構的保溫性能就顯得非常重要。因此,外墻及外門窗,凡是與外界接觸的梁,樓板部部位也要采取保溫,這是冷橋部位??傊獫M足規(guī)范,規(guī)程及行業(yè)保溫要求。

3.2要解決好熱能綜合利用控制技術;而單獨的太陽能,地熱能的利用都有一定局限性。新能源的利用要根據(jù)當?shù)刈匀毁Y源狀況,進行綜合應用才有效果。再加上必要的輔助熱源,才能保證正常的供熱。而綜合控制技術是根據(jù)建筑物室內溫度需求和熱源的供應情況,自動轉換對房間的熱量供給,達到溫度的穩(wěn)定。根據(jù)現(xiàn)在自動化控制技術的進步,熱工材料,熱交換設備,熱電氣元件功能,解決這些技術是完全可能的。

3.3節(jié)能和新能源中最佳選擇仍然是太陽能,而節(jié)能和太陽能的應用對建筑物的外觀有一些影響,為此在建筑物設計中,處理好建筑物立面,屋頂收集熱源的外觀構造,不僅關系到熱效率,同時也是關系到建筑物的整體效果。

綜上所述,建筑節(jié)能是技術進步的重要標志,新能源利用是實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),也是世界上所有國家采取的節(jié)能措施。在今后的發(fā)展中,太陽能的應用和新型的節(jié)能建筑,只能以最低的能量消耗,使居住環(huán)境更舒適,更清浩,而節(jié)能及社會效益更好。

篇9

【關鍵詞】綠色建筑;特點;生態(tài)環(huán)境;改進措施

中圖分類號:B845.65 文獻標識碼: A

綠色建筑作為現(xiàn)代社會生態(tài)城市、節(jié)約型城市、循環(huán)經(jīng)濟城市建設的重要影響存在要件,影響城市生態(tài)系統(tǒng)安全與功能穩(wěn)定的組織結構,參與城市生態(tài)服務能力的效率變化,對提高生態(tài)人居系統(tǒng)健康質量起著重要作用。城市生態(tài)系統(tǒng)的高效存在與服務功能的穩(wěn)定性是發(fā)展綠色建筑的核心基礎,也是綠色建筑設計與建造技術應用的前提條件。

一、綠色建筑設計理念

綠色建筑作為新型的生態(tài)價值觀,逐漸成為當今社會發(fā)展的重要原則,綠色建筑設計理念主要包括:節(jié)約能源、資源、回歸自然等內容。節(jié)約能源,是在充分利用太陽能設備,使用節(jié)能采暖、空調或者建筑圍護結構的同時,減少空調、采暖,在風冷系統(tǒng)利用中,根據(jù)自然通風相關原理結構,在正確運用當?shù)貧夂蚩傮w布局以平面形式的同時,讓建筑物充分利用夏季主導風向。

在建筑物材料、建造、建筑設計選擇中,根據(jù)資源利用特點,在正確使用資源的同時,盡量節(jié)省資源。為了保障建筑物生機、活力,在建筑物外部和周邊環(huán)境相融合的過程中,發(fā)揮動靜結合、和諧一致的特點,逐漸保護生態(tài)自然環(huán)境。在綠色建筑物中,健康舒適的生活環(huán)境主要指:在建筑物施工設計中,盡量不采用對人體有害的裝修材料、建筑材料,在建筑物內部濕度恰當、空氣清新的過程中,讓居民身心健康,感覺良好。

在綠色建筑建造過程中,建造特點主要表現(xiàn)在:在明確要求建筑物地理環(huán)境條件中,避免土壤中出現(xiàn)大量有害、有毒物質,在地下水資源純凈,地溫適宜的過程中,地磁始終滿足建筑物構造要求。在構造材料選購中,建筑物通常采用天然木材、竹材、樹皮等相關材料,在嚴格檢驗處理的過程中,進一步保障建筑材料安全性。另外,綠色建筑還必須根據(jù)地理環(huán)境要求,配備對應的熱水、采暖、發(fā)電或者風力發(fā)電設備,從而保障天然資源充分利用。

二、綠色建筑的特點

綠色建筑是指在建筑全生命周期中實現(xiàn)高效率地利用資源能源、土地、水資源、材料、太陽能等潔凈可再生能源,最低限度地影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。它具有以下特點:

1、綠色建筑全壽命周期性

綠色建筑的實現(xiàn)要求我們建造最低限度地影響環(huán)境的建筑物、最大限度地節(jié)約資源。這些要求使我們必須從規(guī)劃、設計、施工、使用等方面綜合考慮。在建筑規(guī)劃、選址時就要考慮減少資源的消耗、與周圍環(huán)境的和諧相處和對周圍環(huán)境的保護;在施工過程中通過科學有效的管理和技術革新,最大限度地節(jié)約資源并減少對環(huán)境負面影響;在規(guī)劃、設計和施工中要考慮建筑物的使用,將建造成本與使用成本和維修成本綜合考慮。體現(xiàn)出綠色建筑的全壽命周期性。

2、綠色建筑的環(huán)保性

綠色建筑要求盡可能節(jié)約資源、保護環(huán)境、循環(huán)利用、降低污染。在設計和建造綠色建筑時,使用清潔的、可再生能源(太陽能、風能、水能、地熱等)和簡單應用高科技手段的、無污染的施工

技術,避免對自然環(huán)境的干擾。

3、綠色建筑的經(jīng)濟性

通過合理的設計和施工組織可以減少能源消耗、降低重復勞動、充分利用自然資源、降低全壽命周期成本,體現(xiàn)出綠色建筑的經(jīng)濟性。

4、綠色建筑的綜合性

在綠色建筑的設計和施工中應從場地質量、環(huán)境影響、能源消耗、水資源消耗、材料與資源、室內環(huán)境質量等多方面著手,力求與周圍環(huán)境的和諧,盡量少的破壞和恢復原有自然狀態(tài),充分利用可再生能源、節(jié)約材料消耗。這就需要加強新材料的研發(fā)、新技術的應用、綠色施工方案的評估、高效的施工管理等綜合能力的提高。

三、我國綠色建筑目前存在的問題

1、缺乏對綠色建筑的正確理解

國內外學術界對綠色建筑的概念有許多不同的解釋,但核心的內容是根據(jù)當?shù)氐淖匀画h(huán)境,運用建筑學、生態(tài)學的基本原理,合理安排組織建筑與其他相關因素的關系,使建筑物與其周圍環(huán)境成為一個有機的結合體,同時具有良好的室內氣候條件和建筑物的自我調節(jié)能力,并具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。但是有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化就是綠色建筑,在建筑物內部點綴一些植物就是綠色建筑,建筑物單純的節(jié)能就是綠色建筑;還有人認為建筑的平面將來有重新劃分的可能就是生態(tài)建筑等等。這些觀點只停留在綠色建筑的表面,對綠色建筑的理解是不全面的。

2、缺乏對農(nóng)村綠色建筑的系統(tǒng)研究

我國作為發(fā)展中國家對綠色建筑的系統(tǒng)研究不平衡,其中城鄉(xiāng)差別較大。目前各個學科研究的重點大多局限在比較發(fā)達的城市,缺乏對農(nóng)村居住環(huán)境的系統(tǒng)研究。大部分的研究都從本學科(生態(tài)學、環(huán)境學、城市規(guī)劃學、建筑學、農(nóng)業(yè)建筑學、能源等)的專業(yè)角度出發(fā),雖然研究的內容較為豐富,但是各個學科之間沒有很好的結合起來進行深入的研究,特別是如何在特定地區(qū)將人居環(huán)境與植物環(huán)境工程結合起來是亟待解決的課題。

3、缺乏綠色建筑的廣泛實踐

目前,我國建筑界發(fā)表了許多關于綠色建筑、生態(tài)建筑的論文,這些論文對于宣傳可持續(xù)發(fā)展的思想、推動綠色建筑、生態(tài)建筑的發(fā)展起到了一定的積極作用,但絕大多數(shù)的論文都停留在關于建筑設計的理論框架、設計原則及生態(tài)學理論對建筑學的指導,國外先進綠色、生態(tài)建筑的經(jīng)驗介紹,缺乏實際工程實踐模式、計算機模擬、環(huán)境效果的測試分析。關于農(nóng)村綠色建筑的深入理論研究較少,工程實踐則更少。針對目前存在的問題,我們應采取以下主要措施:建立健全發(fā)展節(jié)能與綠色建筑的政策法規(guī)體系;完善節(jié)能與綠色建筑的技術標準支撐體系;建立有效的發(fā)展節(jié)能與綠色建筑的行政監(jiān)管體系;加強國際交流與合作;加強發(fā)展節(jié)能與綠色建筑的培訓宣傳工作。

四、促進綠色建筑設計的改進措施

為了從根本上增強綠色建筑設計效益,必須將綠色建筑體系硬件、軟件設施有機的聯(lián)系起來,從建筑師實踐經(jīng)驗以及可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā),保障綠色設計以及建筑創(chuàng)作技術。

1、綠色建筑節(jié)地節(jié)能設計

為了確保土地利用效益,從建筑角度來看,節(jié)能用地作為當前建房活動節(jié)省用地面積,讓綠化面積不損失、少損失的重要手段,必須提高用地效率。例如:建設高層、多層建筑,減小建筑密度,增強建筑容積率,充分利用地下空間環(huán)境,提高城市容量;在城市居住區(qū)中,對后續(xù)發(fā)展保留發(fā)展余地,增強住宅用地集約面積,在完善綠化面積的過程中,不斷推進住宅區(qū)生態(tài)環(huán)境建設;在鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)建設中,根據(jù)坡地、零散地特點,在因地制宜的過程中,保護自然生態(tài)環(huán)境,保障地方材料充分利用,讓建筑在自然環(huán)境中相互融合,增強綠化面積使用效益。

另外,由于寒冷氣團頻繁侵襲,在和世界維度相比,我國寒冷的天氣相對較長,供暖日相對較多;為了保障建筑溫度,必須提高供暖設施,在優(yōu)化冬季室溫的同時,節(jié)省供暖能源。目前,我國建筑節(jié)約能源技術根據(jù)內容不同可以分成護墻、采暖、空調通風等,北方冬季一般通過集中供暖的方式,進行供暖。

2、綠色建筑設計節(jié)能環(huán)保材料以及高新技術應用

綠色建筑作為相互作用、協(xié)調的智能系統(tǒng),建筑結構、外層材料是能源交換的主要界面,在自然能源轉換、收集的過程中,必須有效防止能源流失;在具備氣候調節(jié)能力的同時,保障氣候環(huán)境始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。在建筑材料選擇中,結合材料性能,保障材料始終沒有毒性物質釋放。

室內環(huán)保材料主要指建筑物主體結構完工后,對建筑物內部墻面、地面、頂棚進行的裝飾、美化處理所需要的建筑材料,在達到裝飾的目的的同時,不斷滿足材料功能。室內建筑材料一般分為:地面、墻體、裝飾線、緊固件、頂部、膠粘劑以及連接劑等類型。讓裝飾材料在綠色建筑中充分展現(xiàn)適用、經(jīng)濟、美觀的作用,避免不環(huán)保材料釋放的苯、甲醛以及苯系物對居民身體造成的不良影響。在建筑裝修風格中,裝修材料是室內環(huán)境的主要危害;因此,在裝修時,必須選用符合環(huán)保指標以及國家標準的裝修材料,充分展現(xiàn)綠色建筑設計的優(yōu)勢。

五、結束語

綠色建筑作為建筑行業(yè)發(fā)展的重要載體,是節(jié)約能源、減少建造工序以及使用能耗的重要方式,對增強使用舒適性,解決能源危機具有重要作用;因此,在實際工作中,必須努力貫徹設計理念,掌握設計要點,從根本上保障環(huán)境以及經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]于春普。關于推動綠色建筑設計的思考[J].建筑學報,2003(10):50-52.

[2]鄭杰。關于推動中國特色綠色建筑設計的若干思考[J].合肥工業(yè)大學學報(社會科學版)[J].2009,23(6):146-148.

[3]劉健,王瑞。關于推動綠色建筑設計的思考[J].城市建設理論研究(電子版),2012(30).

篇10

關鍵詞:鍋爐房,燃氣

 

0.背景

天然氣作為一種清潔優(yōu)質的能源,在世界大力推動低碳經(jīng)濟發(fā)展,以及在我國改善能源結構的過程中,獲得了前所未有的大發(fā)展。隨著天然氣應用技術的不斷發(fā)展,越來越多的工業(yè)、商業(yè)用戶采用天然氣作為燃料,因此在燃氣設計中我們會接觸各種不同類型的以天然氣作為燃料的工業(yè)、商業(yè)用戶的設計,在此主要針對以天然氣為燃料的燃氣鍋爐房中的天然氣管道設計進行探討。

1.前期勘察

設計前期首先應對鍋爐房的位置進行勘察,判斷鍋爐房的位置、建筑結構是否滿足規(guī)范要求,前期勘察過程非常重要,鍋爐房的位置和建筑結構是否滿足要求是燃氣管道系統(tǒng)設計的前提條件。前期勘察過程中應以《鍋爐房設計規(guī)范》GB50041[1]作為依據(jù)來判斷。鍋爐房宜為獨立的建筑物,當鍋爐房和其他建筑物相連或設置在其內部時,嚴禁設置在人員密集場所和重要部門(如公共浴室、教室、餐廳、影劇院的觀眾廳、會議室、候車室、檔案室、商店、銀行、候診室)的上一層、下一層、貼鄰位置以及主要通道、疏散口的兩旁,并應設置在首層或地下室一層靠建筑物外墻部位。住宅建筑物內,不宜設置鍋爐房。鍋爐房出入口的設置必須符合下列規(guī)定:出入口不應少于2個, 但對獨立鍋爐房,當爐前走道總長度小于12m,且總建筑面積小于200m2時,其出入口可設1個;非獨立鍋爐房,其人員出入口必須有1個直通室外;鍋爐房為多層布置時,其各層的人員出入口不應少于2個。樓層上的人員出入口,應有直接通向地面的安全樓梯。論文參考網(wǎng)。鍋爐房通向室外的門應向室外開啟,鍋爐房間內的工作間或生活間的門應向鍋爐間內開啟。依據(jù)《鍋爐房設計規(guī)范》GB50041進行設計時應注意其使用范圍:以水為介質的蒸汽鍋爐鍋爐房,其單臺鍋爐額定蒸發(fā)量為1~75t/h、額定出口蒸汽壓力為0.10~3.82MPa(表壓)、額定出口蒸汽溫度小于等于450℃;熱水鍋爐鍋爐房,其單臺鍋爐額定熱功率為0.7~70MW、額定出口水壓為0.10~2.50MPa(表壓)、額定出口水溫小于等于180℃(注:真空鍋爐、直燃機組、導熱油爐等不適用于《鍋爐房設計規(guī)范》,用氣量較大的采暖爐、熱水爐不能使用《鍋爐房設計規(guī)范》的可參考《燃氣采暖熱水爐應用技術規(guī)程》)。

2.鍋爐房內天然氣管道系統(tǒng)設計中注意的問題

2.1燃氣調壓設施

燃氣鍋爐的用氣量比較大,用氣壓力也比一般的民用戶要高,因此為了保證供氣的穩(wěn)定性鍋爐房燃氣宜從城市中壓供氣主管上鋪設專用管道供給,經(jīng)過濾、調壓后使用,燃氣調壓設施宜單獨設置且與建構筑物的安全間距應滿足《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028[2]和《建筑設計防火規(guī)范》GB50016[3];燃氣調壓設施是否選用備用或旁通應與用氣方協(xié)商后確定,但為了不間斷供氣,建議調壓裝置采用雙路(即一開一備)。

2.2燃氣計量設施

常用燃氣流量計的類型:膜式流量計、氣體腰輪(羅茨)流量計和氣體渦輪流量計,膜式和氣體腰輪流量計屬于容積式流量計,氣體渦輪流量計屬于速度式流量計。在流量計選型時面對眾多類型的流量計應根據(jù)流量計的技術指標、工作性能、使用條件和適應范圍進行認真分析比較,選擇能滿足測量要求的流量計。選擇流量計時,應該選擇合適的量程,減少測量誤差,使測量精度在國家規(guī)定的范圍內,但是流量計的測量精度不是流量計選型的唯一條件,設計還要根據(jù)燃氣設備的實際運行工況,綜合考慮流量計的使用成本及安裝維護成本,合理選擇滿足測量要求的流量計。在流量計選型時,最好使得運行時的流量在計量表最大流量的20%~85%,應避免選用流量計量程過大或過小,如果流量計的量程過大則測量精度不夠,容易造成計量不準,給用戶或燃氣公司造成經(jīng)濟損失,反之如果量程過小容易使燃氣計量設施長期處于超負荷運作的狀態(tài)。目前各種類型的流量設備都有進行溫度和壓力修正的裝置,在選型時應根據(jù)介質的特性如壓力、溫度、密度、粘度、壓縮性等因素,考慮貿易計量的公平性,確定是否需要進行補償修正。

2.3鍋爐房燃氣放散管的設置

鍋爐房內燃氣管道應在下列位置設置放散管:鍋爐房進氣管總切斷閥的前面(順氣流方向);燃氣干管的末端,管道、設備的最高點;燃燒器前兩切斷閥之間的管段;放散管可根據(jù)具體布置情況分別引至室外或集中引至室外,放散管出口應安裝在適當?shù)奈恢?,使放散出去的氣體不致被吸入室內或通風裝置內(與門窗的距離不應小于3.5米),放散管出口應高出屋脊2m以上。

3.鍋爐房的防爆泄壓要求

鍋爐房的外墻、樓地面或屋頂,應有相應的防爆措施,并應有相當于鍋爐間占地面積10%的泄壓面積, 泄壓方向不得朝向人員聚集的場所、房間和人行通道, 泄壓處也不得與這些地方相鄰。地下鍋爐房采用豎井泄爆方式時, 豎井的凈橫斷面積,應滿足泄壓面積的要求。當泄壓面積不能滿足上述要求時,可采用在鍋爐房的內墻和頂部(頂棚)敷設金屬爆炸減壓板作補充。論文參考網(wǎng)。泄壓面積可將玻璃窗、天窗、質量小于等于120kg/m2的輕質屋頂和薄弱墻等面積包括在內。鍋爐房的泄爆口,未經(jīng)原建筑設計單位書面同意,嚴禁在承重的墻、柱、梁等處開口,當不能滿足要求時和用氣方溝通協(xié)調。

4.鍋爐房內的其他安全措施

鍋爐房的通風量應滿足鍋爐燃燒所需要的空氣量。鍋爐房宜采用自然通風,當自然通風不能滿足通風要求時,應設置機械通風,通風量應符合下列規(guī)定:正常通風量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定;事故通風量按換氣次數(shù)不少于12次/h確定,燃氣鍋爐房應選用防爆型的事故排風機,該機械通風設施應設置導除靜電的接地裝置。鍋爐房每臺鍋爐前的燃氣干管道上應設手動快速切斷閥和自動切斷閥,自動切斷閥應和泄漏報警器和送排風系統(tǒng)等連鎖,其設計應符合下列要求:當燃氣濃度達到爆炸下限的20%時,燃氣濃度檢測報警器應進行報警,電磁閥立即自動切斷氣源,同時啟動自動送排風系統(tǒng)。同一鍋爐房宜選用型號、容量和燃燒設備相同且是同一廠家的鍋爐,若必須選用不同的鍋爐時,其種類不應超過兩種。鍋爐房不宜設置在民用建筑物內,當確有困難必須設置在民用建筑內或鍋爐房與民用建筑貼臨時鍋爐房內應設置火災自動報警和自動滅火系統(tǒng),并接至消防控制中心,且鍋爐房與其他建筑物相鄰時,其相鄰的墻應為防火墻。論文參考網(wǎng)。對于熱負荷較大的用氣設備,并帶有爐膛和煙道,按照規(guī)范要求,必須在爐膛和煙道處設爆破門,有專用的排煙設施,鍋爐房內應設固定的防爆照明設備。

5.總結

鍋爐房是具有一定爆炸性危險的建筑,因此在設計時要從多方面考慮安全問題,本文就鍋爐房燃氣設計時應該注意的問題進行了闡述,希望能給廣大讀者以啟發(fā)。

參考文獻

[1]鍋爐房設計規(guī)范.GB20041-2008[S].

[2]城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范.GB50028-2006[S].

[3]建筑設計防火規(guī)范.GB50016-2006[S].