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采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
摘要：采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造不僅是改善人們居住環(huán)境，降低建筑能耗的要求，同時(shí)也是減少大氣污染，保護(hù)環(huán)境的要求。下面本研究首先分析了關(guān)于采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)要求，然后從墻體節(jié)能改造、外窗的節(jié)能改造以及熱源及管網(wǎng)熱平衡改造設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，最后對(duì)既有居住建筑節(jié)能改造的效果和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行總結(jié)得知，采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)不僅能夠降低熱源的浪費(fèi)，減少建筑節(jié)能使用成本，同時(shí)對(duì)提高供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和資源利用率也具有顯著的作用，值得臨床推廣使用。
關(guān)鍵詞：采暖地區(qū);居住建筑;節(jié)能改造;設(shè)計(jì)
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造，是符合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。改革開放以來，我國為了快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)，建立了許多高耗能高污染行業(yè)，雖然帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也帶來了能源消耗嚴(yán)重、環(huán)境污染等一系列問題的出現(xiàn)，需要我國改變?cè)械慕?jīng)濟(jì)發(fā)展方式，逐漸向環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)轉(zhuǎn)變。這就需要我們抓住一切可以利用的機(jī)會(huì)，采暖地區(qū)既有居住建筑的改造，可以極大地提高對(duì)資源的利用效率，也符合我國新型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。
1采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造要求
首先，采暖地區(qū)既有建筑節(jié)能改造的要求主要是在建筑的硬件設(shè)施上，主要表現(xiàn)在垂直單管系統(tǒng)，應(yīng)該被逐漸淘汰。應(yīng)該都使用垂直或水平雙管系統(tǒng)。恒溫閥在使用時(shí)也有一定的要求:應(yīng)該使用三通型恒溫閥;以保證控制的有效性。恒溫閥的裝配應(yīng)該按照裝配要求進(jìn)行安裝，還應(yīng)該做到它的調(diào)節(jié)特性、溫包、閥頭曲線都應(yīng)該達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。能夠正常感應(yīng)建筑內(nèi)的濕度，并能做出相應(yīng)的調(diào)控。其次，應(yīng)該使用具有說明書、許可證明等一系列達(dá)標(biāo)的裝置。改造工程完工之后，還要對(duì)這些裝置進(jìn)行反復(fù)調(diào)整、實(shí)驗(yàn)，已證實(shí)其裝置的性能和使用方式是正確的運(yùn)用。還應(yīng)該具有專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備和專門的監(jiān)控機(jī)構(gòu)，以方便隨時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行定期的抽檢和排查。對(duì)于不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)該及時(shí)予以更換。對(duì)于出現(xiàn)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或數(shù)據(jù)監(jiān)控不正常的裝置應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢修。最后，室內(nèi)系統(tǒng)也有一定的要求，具體表現(xiàn)為:應(yīng)定期熱力復(fù)核審計(jì)，提供系統(tǒng)改造散熱器的熱量提供數(shù)據(jù)，然后此基礎(chǔ)上分析熱提供質(zhì)量是否達(dá)到先前計(jì)算標(biāo)準(zhǔn);還應(yīng)對(duì)水壓和出水量進(jìn)行分析，計(jì)算出整個(gè)室內(nèi)熱提供與熱能耗的投入與產(chǎn)出比率，以為更好地分析室內(nèi)系統(tǒng)供熱的情況，并可以針對(duì)出現(xiàn)的問題作出及時(shí)的應(yīng)對(duì)［2］。
2采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)的具體實(shí)施措施
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稱，中國既有房屋采暖的建筑占總數(shù)的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤，可以大約計(jì)算出東北、西北、華北地區(qū)每年就要耗費(fèi)1670萬噸煤，這些高耗能的采暖方式，會(huì)大量的消耗能源。同時(shí)由于我國既有居住建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)多數(shù)存在保溫標(biāo)準(zhǔn)低，隔熱效果差等問題，因此對(duì)我國既有居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容。
2.1墻體節(jié)能改造設(shè)計(jì)分析
對(duì)墻體的保溫有兩種方式，一種是外墻保溫，一種是內(nèi)墻保溫。由于墻內(nèi)外的溫度不同，會(huì)使墻面發(fā)生裂縫，這就提醒在進(jìn)行既有居住建筑節(jié)能改造的時(shí)候要對(duì)外墻增加保溫層，通過對(duì)外墻的漏點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)層的安裝，盡量降低室內(nèi)外溫度差異，還可以通過增加對(duì)室內(nèi)溫度的監(jiān)控，防止室內(nèi)溫度過高，進(jìn)而導(dǎo)致室內(nèi)外溫度差異擴(kuò)大。利用安裝室內(nèi)熱量檢測(cè)儀器，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，調(diào)控室內(nèi)溫度，使其保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，并根據(jù)室外溫度對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整。防止室內(nèi)外溫度差異過大。比如對(duì)于外墻節(jié)能改造中，可在主體結(jié)構(gòu)外墻的基礎(chǔ)上通過采用掛或粘貼的方式通過鋪設(shè)保溫材料，同時(shí)在保溫材料的外側(cè)涂抹一層保護(hù)砂漿或保護(hù)裝飾達(dá)到保溫的效果，其中圖1為外墻節(jié)能改造中常見的構(gòu)造形式之一。由于我國多數(shù)采暖地區(qū)既有居住建筑多數(shù)為7層以下的磚混結(jié)構(gòu)建筑，并呈現(xiàn)為排式布局，且體型規(guī)整，多數(shù)建筑的體形系數(shù)大約在0.3，而墻體厚度大約為240和370mm，因此在墻體外保溫節(jié)能改造設(shè)計(jì)中，根據(jù)節(jié)能50%和65%標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定墻體的傳熱系數(shù)0.75W/(m2K)和0.60W/(m2K)，則建筑外墻的保溫層厚度、外墻構(gòu)造方式以及導(dǎo)熱系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)表1進(jìn)行判定。
2.2外窗的節(jié)能改造
外窗能耗能夠達(dá)到建筑總能耗的50%左右，所以對(duì)門窗的改造對(duì)建筑節(jié)能有很重要的作用。當(dāng)前常用的既有居住建筑節(jié)能改造中對(duì)于外窗的節(jié)能改造主要從增加門窗的密閉性，改變窗戶的材料等措施，以防止建筑熱能的流失與損耗，例如使用一些節(jié)能門窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶的基礎(chǔ)上再加上一層窗戶，并適當(dāng)?shù)膶?duì)兩個(gè)玻璃進(jìn)行調(diào)整。還有設(shè)計(jì)研究認(rèn)為，既有居住建筑中外窗節(jié)能改造中對(duì)窗洞口四周墻體的節(jié)能改造尤為重要。基于此本研究提出了以下幾種窗洞和窗口周圍墻體節(jié)能改造方案。通過對(duì)上圖進(jìn)行分析可以得知，圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬于墻體和窗洞同時(shí)進(jìn)行改造，而這種改造方案相對(duì)于方案(b)而言，其不僅保溫效果好，同時(shí)對(duì)節(jié)約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實(shí)際改造工程中還應(yīng)根據(jù)具體的情況進(jìn)行具體的分析，以設(shè)計(jì)出最佳的改造方案，達(dá)到節(jié)能保溫的效果。
2.3熱源及管網(wǎng)熱平衡改造
首先，我國北方的熱管網(wǎng)較長，而大部分管網(wǎng)的建造時(shí)間又比較長，舊管網(wǎng)的使用效率較低。保溫層受到破壞，致使部分建筑的水循環(huán)量過大，水供應(yīng)出現(xiàn)不平衡的局面。應(yīng)該通過對(duì)供熱管線進(jìn)行直埋，建立健全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控配合人力檢查的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。其次，進(jìn)行對(duì)熱能源提供裝置進(jìn)行改造，通過對(duì)集體供熱總的裝置的改造，和單個(gè)居住用戶的分散處理，來得到提高供暖的能源使用效率。最后，通過對(duì)室內(nèi)溫度的監(jiān)控，利用現(xiàn)代化熱計(jì)量儀器，對(duì)熱計(jì)量的使用和溫度的調(diào)控進(jìn)行合理的安排［1］。對(duì)改造成本進(jìn)行運(yùn)算，優(yōu)化改造成本，還有室內(nèi)、室外供熱系統(tǒng)的成本優(yōu)化，減少熱量來源的基礎(chǔ)設(shè)施改造成本等。具體又可以分為，供暖的能源使用可以細(xì)分為天然氣、電費(fèi)、管理人員的工資以及供熱成本的相關(guān)內(nèi)容。采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造是一個(gè)對(duì)人力、物力、財(cái)力耗費(fèi)的工程，但其成果遠(yuǎn)比成本要高出很多，然而也不能因?yàn)槌晒@著，就忽略采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的成本，不能顧此失彼，應(yīng)該合理的控制采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本，讓使用者看到采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本構(gòu)成。
3采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的益處
3.1采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本降低
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造，會(huì)在很大程度上減少采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本，會(huì)減少建筑內(nèi)外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的維護(hù)成本，還會(huì)降低熱提供系統(tǒng)及維護(hù)的成本，降低熱能來源的提供成本。這就可以簡(jiǎn)單地用一個(gè)公式來表示:供熱成本降低=建筑內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的建設(shè)與維護(hù)成本降低+室內(nèi)及小區(qū)熱系統(tǒng)改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據(jù)采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能成本降低的具體內(nèi)容來分的，此外還可以通過供熱成本降低的構(gòu)成來分，也可用公式來表示:供熱成本降低=水費(fèi)成本降低+電費(fèi)成本降低+燃料費(fèi)降低。由此可見，采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的益處，其直接益處就是減少了采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本，為用戶節(jié)省采暖地區(qū)既有居住建筑使用的費(fèi)用，直接給節(jié)能采暖帶來成本上的有效降低［3］。
3.2采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的增益效益
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的增益效益可以從幾個(gè)方面分析:首先是居民采暖費(fèi)用的降低。采暖地區(qū)既有居住建筑的供暖費(fèi)用是由能源生產(chǎn)價(jià)格，運(yùn)送的費(fèi)用，銷售的費(fèi)用相加。采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造能降低供暖能源運(yùn)輸當(dāng)中的能量損失，從而減少運(yùn)輸過程中的運(yùn)輸成本［4］。通過對(duì)采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造，還能增加能源的利用效率，從而在一定程度上減少建筑節(jié)能改造能源的成本費(fèi)用。其次具體的效益有以下兩方面，一方面會(huì)減少建筑設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用。進(jìn)行采暖地區(qū)既有居住建筑供暖費(fèi)用，在某些方面是和建筑的建設(shè)是有聯(lián)系的，例如門窗的改造，地板、屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)，這些兩者都是有交叉的，采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能成本的降低，也會(huì)減少建筑的費(fèi)用。會(huì)減少對(duì)家用電器的使用，空調(diào)、電熱扇等家用電器使用的減少，會(huì)減少用戶電費(fèi)的使用［5］。
3.3采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的成效
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的總成本投入。首先，不同采暖的方法會(huì)需要不同的投入這而使用熱電聯(lián)集中供暖則會(huì)使成本增加，這幾種集中供暖都是常見的采暖地區(qū)既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差額可以達(dá)到20元。
4結(jié)語
綜上所述，通過對(duì)采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造可以有效地避免供熱能源的浪費(fèi)，還可以提高采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的供暖效率。另外通過對(duì)一些基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，還能提高供暖系統(tǒng)的安全性，從而在很大程度上提高供暖系統(tǒng)的利用率，減少建筑節(jié)能的使用成本，增加采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的使用周期。
參考文獻(xiàn):
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