地板采暖节能技术分析

地板采暖节能技术分析（精选9篇）

地板采暖节能技术分析 第1篇

随着我国的经济水平飞速发展, 人们生活水平不断提高, 在对建筑采暖方面人们更为重视。为满足人们的取暖要求能源的投入必可少的, 但是在这么的大建筑数量的压力下, 现在的能耗量比前些年大的多。本文将对建筑采暖节能技术做出探讨与分析, 从而实现节能的目的。

1. 当前建筑采暖技术的总体概况

1.1 建筑采暖技术的必要性

我国大部分地区属于温带季风性气候, 只有在东南部小部分地区分布有亚热带季风性气候, 所以建筑采暖技术在我国是必不可少的, 尤其是在我国北方供热取暖技术将会有更高的要求。供热采暖的方式有多种, 常见的有燃煤采暖供热, 燃油采暖供热以及燃气采暖供热等。基于燃煤采暖成本低, 而且便于集中管理所以目前我国主要的建筑采暖来源是燃煤。

1.2 建筑采暖系统的组成

供热采暖系统由三部分组成, 热源部分, 热量传送管道以及散热系统。对燃煤采暖来讲热源就是煤, 煤通过燃烧放出大量的热, 热量通过各种运输管道将热量运送到各个地方, 然后通过散热系统散热从而达到热量传送的目的, 达到煤燃烧采暖效果。

1.3 我国建筑采暖技术现状

如同上面所谈到的, 我国建筑采暖的方式很多, 但是我国现在取暖技术不能使能源高效的利用, 从而使我国的能源结构比例失调。就燃气方法取暖来说据统计我国用燃气来取暖同比相同发展国家利用燃气要高出3倍左右。造成这种高耗能的原因有很多:保暖措施不到位 (木窗、钢化玻璃窗还有铝合金门窗等都没有严紧的保温性能, 从而导致采暖的能源消耗量大, 造成很大的能源浪费) 、节能采暖材料比较高 (由于新材料的研制需要很大的资本投入, 所以一般真正的保温材料都比较贵, 从而很难实现购买) 、忽视采暖节能的技术研究以及再生能源利用程度不高等。

综上各个方面我国的建筑采暖节能技术是非常有必要的。目前国家已经将建筑节能作为发展中的一个重要环节, 从2009年开始我国已经全面启动起建筑节能方案, 到目前为止取得了比较好的效果, 有些地区建筑节能目标已基本实现, 而对于发达地区像东部沿海地区将提出更高的建筑节能标准。全面实现建筑采暖节能目标将对于我国的可持续发展道路有巨大的意义

2. 建筑采暖节能技术的概述

2.1 建筑取暖供热系统的完善

做到建筑取暖供热系统的完善就要从供热系统的各个部分来改进。在热源方面一般情况下都是用煤, 就是要求工作人员在煤源的来源要做好监督, 质量不好的煤热值就低, 所以相应的工作人员要利用热值高的煤, 可以减少煤的使用量这样就可以在热源方面做了改进。然后是燃煤设备的设计要合理, 选择合适燃煤的锅炉和输送热量和水的泵确保各个用户的需求量;在热量传送系统中的改进, 四通八达热量的传输的媒介就是四通八达的管路, 管路的材质决定了热量运输的效率。在管道设计时要采用新型保温性能好, 能有效减少热量损失的材质, 管路设计严格按照国家相关规定进行设计, 以保证整个设备的配套, 避免不必要的热量损失;到达用户时要确保时良好的散热。这就是从供热系统方面节能技术的应用。

2.2 门窗及取暖设备的合理设计

门窗的合理设计是做到采暖节能非常有效的措施。门窗不严紧不仅不能起到隔音和防尘效果, 将会导致巨大的热量损失, 从而导致不必要的热消耗。随着生活水平的提高和现在节能技术的发展居民渐渐改为铝合金门窗, 而且有的家庭为加强保暖措施采用双层铝合金门窗, 可以起到很好的保温效果。现在应用比较广的有真空玻璃窗, 真空玻璃窗不仅大大降低了传热系数, 从而达到很好的保温效果, 而且在防尘防噪音也效果比较好。从设备方面来讲, 有的用户是通过大型供暖系统来得到取暖需求。而有的个体家庭就会使用电暖气和电锅炉等电路设备来取暖, 还有的家庭, 采用大型水泵来实现供暖, 相比传统的供暖系统, 这样可以减少热损失, 而且用其它能源代替煤的使用可以间接地起到节能并且减少污染。

2.3 供热采暖的能耗分析

为节省能源, 应当分析造成供热采暖系统能量损耗的原因。其一、由于建筑围护结构 (窗体、墙体、楼顶、地面) 材质的限制以及很多地方因为监管不到位因此没能按照建筑节能的标准来完成, 围护结构保温性能差, 因此围护结构消耗能量, 同时由于近几年的窗体面积占的比例越来越大, 能量损失更是比以前大得多。其二供热设备的能量损失。首先不同的地区采取的供热设备不同, 在农村或偏远的乡镇地区居民都采用锅炉燃煤, 这种独立的燃煤方式大多数都会导致燃烧不充分, 不仅不能使热量充分得到利用, 而且燃烧不充分产生的小颗粒给环境带来了很大的污染。而居民楼里的集体供暖就会在热量运输当中损失很多所以热量损失和煤的不充分燃烧是能源消耗的一个比较大的问题。其三在热量运输过程中, 由于工作人员监管不到位, 或是政策落实不到位热量运输管路材质不到位, 使室外管网系统未进行保温同地区的管道比比皆是会造成很大的热量损失。其四是居民楼室内采暖系统消耗的能量。我国现在的供暖系统采用的供暖方式由于不具备用热计量, 室温无法实现自动调节再加上多方面的社会问题导致我国单位面积能源的消耗同比其他国家要多很多。

2.4 供热采暖节能技术质量提高的关键

提升建筑采暖节能措施关键还是要找到新能源以及研制新材料。比如太阳能的应用, 现在已经有很多地方将太阳能应用到取暖中, 这种技术不仅可以减少煤能源的消耗而且不会带来环境污染。另一方面, 提升群众的节能意识也是必要的。

结论

我国建筑量大, 耗能越来越多, 采取建筑采暖节能技术是必然。因此通过对我国现在建筑采暖系统的分析以及相应的采暖节能技术的应用, 将会大大减少采暖能耗, 达到相应的节能标准。

参考文献

[1]杜奕莘, 苏华莺.建筑节能与采暖效益分析[J].公用工程设计, 2013:107.

[2]戚斌, 李润改.对当前建筑采暖节能的认识与分析[J].环境科学, 2013:197.

革新采暖技术 倾心建筑节能 第2篇

刘学来，1965年9月出生于山东，1988年毕业于山东建筑工程学院城建系，2004年获西安建筑科技大学硕士学位，2006年在中国石油大学攻读博士学位；现为山东建筑大学教授、山东制冷学会理事、山东制冷学会空调热泵专业委员会副秘书长、济南制冷学会秘书长；主要从事建筑节能技术、低温辐射空调（供暖）技术、低品位能储存技术的研究以及热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的教学、科研工作。

近几年，因人们对舒适性要求的提高以及节能环保政策的要求，热泵技术又重新引起人们的关注，甚至被看作建筑节能的代名词。刘学来对市场上各类热泵空调进行了科学的定位分析后指出，空气源热泵效率较低，应用上受到一定限制，还会造成城市热岛效应；水源热泵受水资源条件限制，很难大范围应用；土壤源热泵初期投资成本高、循环阻力大，施工难度大，且受地质条件的限制。

虽然热泵技术确实提高了能源利用率、减少了温室气体和其他污染物的排放，具有一定的节能意义，但刘学来认为并不是任何建筑、任何情况都能无条件的适用热泵技术，在选用过程中，应该按照适用范围和产品特点，视具体情况科学选用，才能真正发挥热泵技术的节能作用。

据了解，空气能热泵的除霜问题是世界性的难题，传统除霜方法可能会导致压缩机吸气压力过低，在低压状态下出现停机现象，增加热泵除霜时间，从而导致耗能过大。空气能热泵机组结霜、除霜问题严重影响空气能热泵机组运行的稳定性和供热的可靠性，也是制约空气能热泵使用的瓶颈。

刘学来针对上述问题提出了储水蓄能除霜及不间断供热新技术，并建立了储水蓄能除霜系统的理论分析模型，计算了蓄能罐所需的体积。在除霜特性方面，与传统除霜系统进行了对比实验，结果表明，储水蓄能除霜系统的除霜时间缩短为传统除霜系统的1/5，节能效果更明显，具有突出的优越性，为空气源热泵在北方地区冬季的运行提供了很好的理论基础。

此外，刘学来还在毛细管平面辐射空调室内设计参数、室内气流组织、阻力计算等方面进行了研究，得出了毛细管平面空调室内设计温度可比传统空调高（低）1.6℃、新风送风口距离地面0.1m处为最佳位置等结论。并对低温热水地板辐射供暖系统的设计及施工进行了分析，指出了地板辐射采暖热负荷计算应考虑的影响因素，探讨了相关问题的解决方法。

在科研工作方面，刘学来作为主要研究者完成的“建筑热桥的动态热性及能耗分析”项目获得2006年山东省科技进步三等奖、山东省教育厅科技进步三等奖；“基于地道风热泵”项目2008年通过山东省建设厅主持的成果鉴定，鉴定意见认为该项目达到国际先进水平；完成包括《住宅建筑卫生间采暖方式探讨》在内的70余篇专业论文，在多家学术刊物上发表论文50余篇，其中被EI等国际数据库检索6篇，参与编写山东省地方标准2部。

在教育工作方面，刘学来曾先后承担研究生及本、专科生的10余门课程教学任务。参与编写《城市供热工程》等5部著作，其中由他主编的《热工学理论基础》被教育部列为“十一五”规划教材。

地板采暖节能优势分析 第3篇

相比较普通采暖系统, 地板采暖系统已经越来越广泛地应用于工业及民用建筑中, 地板采暖是把耐热管材或发热电缆埋设在地板内, 以低温热水或电热能加热地板, 再通过地板以辐射为主的方式加热室内空间的技术。辐射供暖方式与对流供暖方式相比节约能源约10%～30%。地板采暖节能效果及其主要技术、经济和环保优势体现在以下几个方面:

1 节能效果

1.1 地板采暖的辐射传热方式比对流方式加热室内空间可降低热损耗, 提高热效率。

1.2 对流传热导致室内空间上部温度高

而下部温度低。与此相反, 辐射传热是下部温度高而顶部温度低, 因此减少了人体高度以上空间的无效热供给。

1.3 地板采暖给人以脚暖头凉的感觉, 这

种感觉与对流传热形成的头热脚凉的感觉相比, 人体的舒适感受度会低1℃～3℃。因此, 地板采暖室内16℃即可达到对流采暖18℃的人体舒适度效果。有关技术资料显示, 如室内温度降低1℃, 可节能近10%。

1.4 利用水源热泵或地源热泵进行地板

供暖、供冷, 每平方米装机电量不大于15W/m2, 比空调低30～50W/m2, 可有效缓解夏季供电紧张状况。

1.5 由于人体对温度的感受度不同及在

室内活动的时间长短不同, 因此地板供暖、供冷的自动调节功能, 人为控制的方便性也能产生相应的节能效果。

1.6 由于地板本身是热辐射面, 因此减少了围护结构近五分之一的冷面吸热耗能。

2 技术优势

由于地板采暖的介质温度要求在60℃～30℃, 比散热器规定的高温热水低35℃～65℃, 因此既具有可以利用城市集中供热, 又独具可以利用可再生能源达到供暖、供冷的技术优势。

2.1 利用城市集中供热的低温热水地板

采暖技术已经得到推广应用, 占到目前各种地暖技术应用总量的90%。这种技术的优点主要是只需将集中供热管网终端明装的散热器改为暗装在地板内的耐热管材就行了, 其技术含量不高, 施工简便, 成本低, 可实现分户计量, 舒适性好, 节能效果明显。城市集中供热是建设部明确的发展方向, 因此在今后多年中这种地板采暖仍将占城市住宅供暖的主导地位。其不足是没有改变以消耗大量煤、水资源为代价的传统供暖模式。

2.2 水源热泵技术是在冬季把地下水的

大部分热量置换到供暖用的低温热水后, 再将水回灌入地下及夏季用地下水在地板中循环降低室内温度的技术;地源热泵技术是在冬天把土壤中的热量提取出来用于室内供暖, 夏季则把室内的热量带到地下达到制冷目的的技术。

2.3 电热源地暖。电热源地暖技术主要

是指把发热电缆 (包括其它电热装置) 埋设在地板内, 通过电热转换加热室内空间, 达到冬季采暖目的的技术。目前, 我省已有石家庄市和保定市的个别小区或别墅采用。其特点是电热转换率不低于97%, 可实现温度自动控制, 节能、环保效果明显。但由于我省绝大多数设区市还没有实行低谷电价政策, 因此目前大面积推行难度较大, 但是随着我省电力事业的发展, 其发展前景大好。

3 经济优势

3.1 由于地板采暖不像散热器明装占用

室内空间, 因此可增加有效使用面积2%。2006年, 我省有约1200万平方米的住宅采用了地板采暖, 即增加了24万平方米的有效使用面积。

3.2 利用可再生能源的地板供暖、供冷,

不但不再消耗煤炭资源, 还可以大幅度降低运行费用。以石家庄地区为例, 利用地源热泵系统供暖、供冷的年费用为15～20元/平方米, 比使用集中供热加分体空调的年费用低约1/3, 夏季消耗的电能为分体空调的1/4。

3.3 采用电热地暖可以不再使用宝贵的

水资源。河北省是水资源紧缺的省份, 石家庄市年可利用水资源约22亿立方米, 而需要量为30～34亿立方米, 缺口在8～12亿立方米, 是全国35个最缺水的大城市之一, 如果推广应用电热地暖不但可节约大量的水资源, 还可以平衡供用电负荷, 实现室温自动调节和提高居民自我节能意识, 促进人居环境质量和有利于社会和谐等诸多优点。

4 环保效益

地板采暖和地板供暖、供冷具有良好的环保效益。其中, 利用可再生能源的地板供暖、供冷和电热地暖其热介质都是洁净能源, 因此对大气和环境不会造成任何污染;采用城市集中供热的地板采暖虽然不能有助于燃煤造成的污染物排放, 但其辐射传热方式比对流传热可减少室内浮尘, 改善室内空气质量, 有利人身健康。

在贯彻落实国家建筑节能政策方面, 我省有关行政主管部门已经做了大量有效的工作, 并取得了明显的效果。为了进一步做好建筑节能工作, 现仅就供暖、供冷的节能提出以下几点建议。

4.1 从认识上应明确建筑节能具有减少

能源浪费和降低能源供给的双重意义及建筑节能的重点是围护结构和供暖、供冷的节能。因此抓围护结构的节能和抓供暖、供冷的节能应两手都要硬。鉴于后者的起步时间尚短, 因此应作为今后工作的侧重点。

4.2 重视建筑物室内温度调节, 适宜利用

低品位能源替代传统能源及地板供暖、供冷技术在节能、技术、经济、环保方面的优势, 大力抓好可再生能源的利用。在继续推广应用利用城市集中供热的地板采暖技术的基础上, 制定我省利用可再生能源的鼓励和优惠政策, 大力推广利用可再生能源的地板供暖、供冷技术在新建民用建筑、公共建筑和既有住宅节能改造工程中的应用

摘要：近年来, 随着高层住宅的日益增加以及燃气系统的日益普及, 越来越多的民用建筑开始采用地板采暖技术, 地暖技术在节能效果、技术优势、经济优势、环保效益等方面存在诸多优势。

关键词：地板采暖,节能

参考文献

地板采暖节能技术分析 第4篇

关键词：节能技术；采暖工程；应用；质量控制要点

1 节能技术在采暖工程中的应用

1.1 PB管及施工工艺

众所周知，塑料管材在管路系统的应用越来越广泛了，某些场合已取代了金属材料。例如用于冷热水系统的PE、PP等系列塑料管材。对于PB管，似乎有点陌生，然而PB管在欧美国家被公认为采暖热水管路系统最适合的新型管路材料。随着瑞士乔治·费歇尔公司将其产品引入中国，北京、上海等地率先使用了PB管，这是因为PB管是一种新型节能环保材料。其优点如下：①耐高温性好、抗拉压强度高、使用寿命长，当热水温度等于或小于80℃时，许用环应力值为5.46Mpa，总使用周期50年；②导热系数小，保温性能好，热损失小；③无腐蚀、无积垢、不生锈，内表面光滑，因而阻力小，功耗可减少；④由于PB管的低蠕变、高柔韧性，使其组装快捷、简便，安装经济；⑤可回收，利于环保。

PB管的施工工艺非常先进，如热熔连接工艺，它包括：①先进的工艺设备：切管机、倒角器、深度模反和热熔装置等；②高效的施工程序：温度、时间、洁净度施工三要素和“管路热熔承插焊接规程”。严格按上述工艺施工，经压力试验，合格率100%，且省时、省工、省能。

1.2 分户热量计量技术及装置

目前，我国城市集中供热基本上都是按热用户的采暖面积收费，缺乏计量设备和调节手段，造成供热能源浪费严重。按照有关要求，某些工程采用先进的计量技术，对每一用户设计了一套热量计量装置，该装置由热量表、供回水测温球阀和磁性过滤器等组成。最先进热量表是德国真兰公司电子热量表产品。

这种热量表及其计算方法与水表、电表、燃气表有着本质上的区别，它不仅能测量流量，还测量进、回水温度。同样的流量因温差不同，计算出的热量就不同，科学合理。下面从其组成部分来说明它的工作原理：①流量计：采用高精度、宽量程的无磁流量计作为流量传感器，将流量信号传给能量计算器；②温度传感器：采用高精度的一对温度传感器分别与供回水测温球阀连接以检测进水和回水温度；③能量计算器：超低功耗的芯片、高度集成化的设计、可编辑的界面供用户使用。用户在液晶屏上查阅的数据，是由上述①、②输入的流量和温度信号经计算器处理的结果。能量计算器具有记忆、计算、储存等功能，用户可随时打开菜单阅读当时或历史用量资料。如果选用“脉冲远程”热量表，则可在计算机房集中查阅。

由此可见，上述热量计量装置先进、精确、可靠、方便。它对降低能耗、增强人们的节约意识，建立合理的收费机制，将功不可没。原先室温太高以开窗调节、散热器不热以排水引暖、人不在家而暖气照开等现象，就不会再发生了。

1.3 散热器温度控制器应用技术

散热器作为室内采暖的主要热交换设备，其作用就是将供暖热水的热量传递给室內使用场所，使室内温度升高，令人感到冬天的温暖和舒适。但自用户安装了热量计量装置以后，怎样使室内温度控制到恰到好处而又能节约取暖费用呢？散热器温度控制器应用技术由此应运而生。该工程在采暖系统中应用了这种技术，将恒温控制三通阀安装在散热器的进水管上，另设置一旁通管与散热器出水管相连。用户可根据室内舒适度的要求，来调节温控阀。这种温控阀由恒温控制器和调节阀两部分组成，恒温控制器采用高新敏感材料，自动感应室内温度后，对调节阀进行作用；调节阀在其作用下调整阀门开启度，以控制热媒进入散热器的流量，剩余的热媒流入旁通管。从而按比例对室温进行调节。

1.4 水力平衡调节技术

由于各建筑物距供热中心远近不一、使用状况各异、管路结构各不相同，造成在管网设计上，难以做到准确计算环路的阻力损失。在运行中，环路系统没有设置可调节流量、消除剩余压头的可靠装置，仅靠手动调节阀门，不可避免地造成了近端热、远端不热等流量不匀的水力失调问题。为解决这一矛盾，通常采用加大供热量、加大水泵扬程的方法，试图解决远端环路流量不足的问题，但这样做，加剧了大流量小温差的运行，使系统运行恶化，水泵效率降低，耗电量增加，供热品质差。

要彻底解决上述存在的问题，关键就是要在管网系统中应用水力平衡调节技术，而不是采取上述“通常的方法”。基于这个目的，在小区采暖工程的设计中，对每栋建筑物热力管网入口处设置了流量调节装置，在每户系统的入户表箱内设置了压差平衡阀。通过对每栋建筑物管网的流量调节装置的调节和每户系统的压差平衡阀的调整，实现各环路水力平衡，使运行达到最佳工况，存在问题得以解决，且降低消耗，节约能源，提高供热品质。

2 质量控制要点

在采暖工程的施工中，如何对上述节能的实施进行质量控制，笔者以为仍应按照施工质量控制的工作程序来进行。但由于这些节能技术所涵盖的新材料、新技术、新工艺、新设备是近年来引进或发展的科技成果，所以，对监理工程师来说，质量控制是一项新课题。下面就这一新课题如何开展工作予以简要地介绍，即如何在施工的不同阶段，对它进行质量控制。

2.1 施工准备阶段的质量控制

施工执行的标准规范有：GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》、JGJ134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》、GB/T19473-2004《冷热水用聚丁烯（P B）管道》等。

2.2 施工阶段的质量控制

监理人员严格按该企业标准进行监督检查，首先检查工艺装备，如设备、工刃量具等，古人云“工欲善其事，必先利其器”；其次对施工过程进行监督检查，是否按照安装规程进行施工，比如管道热熔焊接前，管口用酒精清理达到了洁净度标准与否，等等。只要严格按工艺施工，质量就能得到保证。

2.3 验收阶段的质量控制

热水采暖系统验收前，要经过系统的量调节—流量调节和质调节—温度调节，以达到水力平衡和热力平衡。流量调节时，监理工程师对各建筑物管网入口处的流量调节装置，和各分户系统的压差平衡阀等的调试，应进行现场监督并作好旁站记录。温度调节时，监理工程师应检查散热器、散热器用温控阀、供热温度等是否符合要求。经上述调试，系统达到水力、热力平衡，室内温度符合设计要求，效果良好，监理工程师予以验收。

3 结语

通过对采暖工程节能技术实施的质量控制，感觉到我国现行采暖工程规范中设计、施工的某些方面还跟不上科学技术飞快发展的步伐，如膨胀环设计、塑料热水管支架、PB管安装等。建议在标准的修订上，等同或等效采用国外先进标准。

参考文献：

[1]刘刚，焦磊. 浅谈采暖工程质量问题及防治措施[J]. 中国新技术新产品，2009（04）

[2]高磊. 我国采暖工程材料的探讨[J]. 科技资讯，2009（17）

[3]刘春明. 浅析采暖工程中漏水通病及防治措施[J]. 民营科技，2010（03）

低温地板辐射采暖的节能分析 第5篇

低温地板辐射式采暖系统因其具有热舒适性高,卫生条件好,可利用太阳能、工业废热、乏气余热等低品位热源等优点,被越来越多地应用在住宅、餐厅、商场等建筑中。

低温地板辐射式采暖系统是将塑料管敷设在楼面现浇筑层内、热水温度不超过60℃、工作压力不大于0.4MPa的地板辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面,并使其表面温度上升到 24~32℃,地板在通过对流换热加热周围空气的同时,还与人体、家具及四周的围护结构进行辐射换热,从而使其表面温度提高。其辐射换热量约占总换热量的50% 以上,是一种理想的采暖系统。

1 低温地板辐射采暖的特点

我国采暖建筑室温很不均匀,极少数房屋室温过高,大多数房屋室温偏低,有些甚至很低。传统的铸铁散热器和空调充分利用了导热和对流的原理,辐射热的利用被忽略了,而且因热空气密度小,冷空气密度大,室内温度的分布呈上部温度高、下部温度低的不理想状态。随着人们生活水平的不断提高和新材料、新技术的日益推广应用,使用最为普遍的散热器采暖形式诸如舒适性差、能耗大、消耗钢材、难于计量、无法分户分室控制等难以克服的问题逐渐暴露出来。

地板辐射采暖作为一种新型采暖方式,具有环保、节能、舒适、保健等特点,目前,越来越多的工程和家庭装修时选用这种新型采暖方式。同传统的散热器采暖相比,低温热水地板辐射采暖具有以下优点。

1.1 降低室内设计温度,节能效果明显

人体的舒适度取决于室内平均辐射温度,当采用地板辐射采暖时,由于室内围护结构内表面温度的提高,其平均辐射温度也随之提高,一般室内平均辐射温度比室温高1~3℃,仍可以得到同样的舒适效果。据有关材料介绍,室内设计温度降低1℃,可节约燃料10%,当室温降低 1~3℃时节约的燃料可达10%~20%。由此可知,低温热水地板辐射采暖不仅给人们提供舒适的环境,同时其节能效果也十分明显。

1.2 采暖舒适

由于地板辐射采暖的管道辐射于整个房间地面,热量由下向上传递,加上辐射热度和分层温度的双层效应,室内地面温度均匀,梯度合理,形成符合人体要求的脚热头凉的热环境,使人们有“足热头寒”的舒适感。由于上部空间温度低,因而大大地减少了上部空间向外传递的无效热能损失。由于低温热水地板辐射采暖主要是以辐射散热为主,室内空气对流较小,避免了灰尘的飞扬,室内环境清洁。

1.3 增加室内有效面积

地板辐射采暖的加热管埋置于地面下和建筑物构造相结合,地面上无任何管道设备,不占用室内和地面有效空间,不仅节省为装饰散热器及管道所花的费用,同时增加了居室的有效利用而积1%~3%,也解决了大跨度和矮窗式建筑物的供暖要求。

1.4 保温隔音,热容量大,热稳定性好

在间歇供暖的条件下,温度变化缓慢。由于系统结构上有较厚的细石砂浆作为一个蓄热结构,系统的热惰性好,系统抵抗外界干扰的能力强,地热系统和散热器系统相比,房间内的温度波动明显小。由于热稳定性能好,即使采用间歇采暖,室温也很稳定。

1.5 使用寿命长,安全可靠,不易渗漏

地热加热管是整根管按一定间距盘绕固定在绝缘保温层上,管子无接头,两端与分水器连接。由于地暖系统水温不高,运行时管内水流速度平稳,无水击现象,加之分水器的安全排气装置,不会对系统产生破坏力。管道内壁光滑,不易结垢,不产生化学反应,运行安全可靠。地暖管材的使用寿命是普通钢管的1.5倍以上,正常使用寿命为50年,与建筑物的设计使用寿命一样。

1.6 供暖系统易调节和控制

根据房间的大小,可以在一个房间设置一个或几个环路,小的房间也可以几个房间设置一个环路。各环路的供、回水管连接到分配器上。每个用户的分配器通过楼内供、回水干管与室外管网连接,只要在分配器处分别为各环路设置调节阀或控制装置,就可以方便地分别对不同朝向房间的供热进行调节控制。

1.7 维护运行费用低,管理操作简便,安全可靠

运行费用低表现在塑料管的内壁光滑、不易结垢、维护管理方便,而且给水能耗仅为铸铁管的50%左右,热媒输送的耗电能量明显减少。

在系统运行期间,只须定期检查过滤器,其运行费用仅为系统循环泵的电力消耗,便于更换热源。而且可以用最合理的计费方法像计算电费、煤气(天然气)费那样,按照各用户实际用热量来进行核算。但是,要采用这种计量供热的方式就必须能对热用户进行单独的热计量。要进行用户单独热计量的前提是每个用户的采暖系统必须能够单独进行控制和计量。在这个问题上,传统的采暖系统是很难做到的,即使对传统的采暖系统经过复杂的系统改造,室内的管道也非常难以处理,而采用低温热水地板辐射采暖技术则可以非常方便地解决这一问题。据北欧一些国家统计,使用计量采暖的收费代替按采暖面积收费的方法可以节约能源20%~30%。

1.8 可利用各种低品味热源

低温热水地板辐射采暖可利用各种低温热源,如太阳能、地热等,也可利用余热供暖。这不仅可以节约常规能源的消耗,同时节约化石燃料,并减少化石燃料燃烧产物及废弃物对环境的污染。由于热媒温度低,所以还能够减少热媒输送过程中的热能损失。

2 低温地板热水供暖中保温材料的性能要求

2.1 良好的保温、隔热性能

保温隔热效果好,可以阻止热量向楼板传递和向邻户散失,保证热量单方向向室内传导。反映材料导热性能的指标是导热系数,影响材料导热系数的因素有材质、孔隙率、开口状态、潮湿程度以及环境温度。不同种类的材料导热系数不相同。目前,地暖施工中常用保温材料的导热系数如下:发泡水泥≤0.088W/(m·K),聚苯乙烯泡沫塑料≤0.041W/(m·K),憎水性膨胀珍珠30岩≤0.076W/(m·K)。当然,不同性能的保温材料达到设计的热阻要求所需的绝热层厚度不同。同样的材质、不同的容重,导热系数也不相同。材料的孔隙率越高、闭口孔隙越多,导热系数就越低,保温隔热性能也就越好。不同的含水状态,导热系数也不相同。保温材料都是疏松多孔的材料,由于水的导热系数0.58W/(m·K)远大于空气的导热系数0.025W/(m·K),吸水后隔热性能会大幅度降低,因此保温材料要具有良好的憎水性。

2.2 较高的抵抗受压变形能力

绝热层要承受来自供热管、混凝土填充层以及地板和地板上活动荷载的压力,因此如果绝热层材料没有足够的承载能力,就会因受压不均匀而变形,导致混凝土填充层和地板出现裂缝,或造成在较高温度下供热管不正常变形而降低使用寿命。目前使用的聚苯乙烯泡沫塑料压缩强度≥125kPa,XPS保温板压缩强度为180kPa,发泡水泥3天的抗压强度≥400kPa,28天的抗压强度≥1MPa,可见发泡水泥的耐压能力最高。因此,在大面积施工中推荐使用发泡水泥。

2.3 良好的阻燃性能和环保性

绝热层要与供热管接触,热媒的温度达到45~60℃,有机类材料就会挥发有毒或有味的气体,不利于人体健康,这是与外墙或屋面保温材料的区别。目前常用的材料中,无机类材料(如膨胀珍珠岩、发泡水泥等)具有较好的环保性、阻燃性,而绝热性能好的聚合物类(如聚苯乙烯泡沫材料或板材)的阻燃性就差些。

2.4 容重要小

一般来讲,保温材料的导热系数与材料的容重有关。容重越小,孔隙率越高、导热系数越小、保温隔热性能越好,而且容重过大会增加建筑物的自重和楼板的荷载,因此要选择容重小的材料。同时,要处理好容重与导热系数的矛盾。

2.5 良好的施工性能

低温地板热水供暖方式不仅用于新建的住宅、公共建筑中,也可以用于既有建筑的节能改造。公共建筑空间面积较大,而一般住宅每个房间的面积较小,因此对施工的要求不同。选择材料时,注重所选材料保温隔热等性能的同时,也要考虑施工的方便程度以及施工质量和施工速度。而且低温地板热水供暖在国内也就是近几年才开始应用于住宅建设中,施工人员的经验和素质都不够高,因此在选用保温材料时要尽量降低施工难度,保证施工质量。目前常用的保温材料主要有混凝土式的发泡水泥和预制好的绝热板材。

3 低温地板辐射采暖技术的经济分析

采暖技术根据采用的散热设备不同供热方式可分为散热器采暖、空调系统采暖、地板辐射采暖,其中散热器采暖的工程造价:低档约50元/m2,中档约65元/m2,高档约85元/m2;低温热水地板辐射采暖约80~100元/m2。从表面上看,低温热水地板辐射采暖造价略高,但低温地板辐射采暖的造价包括了土建结构层以上的所有土建造价在内,这部分造价约为30元/m2左右,除去这部分造价的影响,实际上低温热水地板辐射采暖的初投资仅相当于中档散热器采暖的初投资。另外,在进行室内装修时,一般应设暖气罩,这不仅要影响20%左右的散热量,同时还增加了暖气装修费用,而地板采暖可节省这部分费用。而户式中央空调的造价大约在300元/m2左右,空调的品牌、机型都会导致价格差异。

如果按8片一组,共分为6组,散热器距墙为0.06m 计算。按一般居室3.3m开间考虑,设散热器堵头及水平管长度和为1.2m,则散热器占地面积:S=6×(8×单片散热器宽+水平管长度+堵头长度)×(单片暖气片厚度+片墙距)=6×(8×0.055+1.2)×(0.143+0.06)=2.004m2。计算结果表明采用暖气片需占2.004m2使用面积。按目前住宅房价 6000元/m2计算,散热器所占用使用面积折算到建筑面积相当于每平方米造价提高了120.24元。通过上述分析不难看出地板辐射采暖良好的经济性。

4 结论

低温地板辐射采暖系统具有舒适、卫生、节能、维护方便、寿命长、基本不占用室内使用面积等优点;从技术经济方面分析,地板辐射采暖系统与散热器采暖和空调系统采暖相比费用最低;地板辐射采暖的室内设计温度可比其它的采暖形式降低2~3℃,其热效率高。因此,采用高效节能、经济效益可观地板辐射采暖是减少建筑能耗最有效的方法。

参考文献

[1]张春辉.低温热水地板辐射采暖系统与节能技术[J].林业科技情报,2002,34(4):50-51.

[2]孟媛波.低温热水地板辐射供暖系统的应用[J].建筑,2008,(4):60-61.

[3]董重成,郑雪晶,荆俊杰.低温地面辐射供暖设计中几个问题[J].低温建筑技术,2004,(5):80-82.

地板采暖节能技术分析 第6篇

地板采暖技术经过几十年的发展, 以其舒适性好、卫生、科学等优点, 被越来越多的用户接受。随着能源供需矛盾的日益尖锐和环境污染的加剧, 将太阳能这种低品位﹑清洁、可再生的能源作为低温地板采暖系统的热源前景广阔, 但国内对地板采暖技术的经济性与节能性的研究只给出定性的分析, 地板采暖真正能实现多大程度的节能, 还很少有研究能给出定量的结论。文中通过对优化设计的辅热太阳能低温热水地板采暖系统的试验, 采用综合能源价格法及火用分析法对地板采暖系统辅助热源的选择及节能性进行定量分析。

1 辅热太阳能地板辐射采暖系统概述

辅热太阳能低温热水地板辐射采暖系统主要由太阳能集热器、储热水箱、辅助加热单元、地暖盘管系统、太阳能循环泵、地暖循环泵等组成[1], 该系统采用传感器自动控制。辅热太阳能低温热水地板辐射采暖系统原理图如图1所示。

1) 太阳能集热器和储热水箱下部均设有温度传感器测点。在晴天, 太阳能集热器吸收太阳辐射, 集热器的温度不断升高, 通过传感器检测, 当集热器检测点温度与储热水箱水温温差升高至上限值时, 太阳能循环泵启动, 循环加热水箱中的水, 不断将太阳能集热器吸收的能量储存至储热水箱中。

2) 随着储热水箱中水的不断吸热, 太阳能集热器的温度逐渐下降, 当集热器检测温度与采暖水箱温度差达到设定下限值时, 太阳能循环泵停止工作, 集热器及系统管道中的水通过管路的安装坡度排回至水箱中, 达到系统排空防冻的作用。

3) 在阴雨天或太阳辐射不足时, 当储热水箱水温达不到设定温度时, 可启动辅助加热系统对储热水箱中的水循环加热, 达到设定温度以满足供暖需求。

4) 储热水箱中间夹套部分的45℃的热水通过地暖循环泵在地板盘管中循环, 向建筑物内供热, 满足室内供暖需要, 供暖循环水泵可根据房间设定温度要求启停。

5) 储热水箱内部夹层的水通过自来水的压力供应至生活用水点, 如厨房、卫生间等, 满足日常的热水需求。

2 地板辐射采暖系统辅助热源的选择

本地板采暖系统[2]的地面结构自下而上为:楼板、基层找平层、绝热保温层、保护层 (铝箔) 、钢丝网、豆石混凝土层、水泥砂浆找平层、地面装饰层。其中, 绝热保温层采用厚度为2cm的聚苯乙烯泡沫塑料板。豆石混凝土层采用6cm的C15豆石混凝土。面层选择热阻小于0.05 (m2·K) /W的瓷砖。加热盘管系统采用回折型布管方式, 管间距为250mm, 为了使地面温度不会有太大差异, 在靠近外墙、外窗、外门时适当减小选择200mm。从热舒适度来考虑, 最佳供回水温度选择45℃/35℃。结合地板辐射采暖热负荷, 该系统储热水箱设计为120L由聚氨酯发泡保温的不锈钢双层套筒水箱。

由于太阳能资源间歇性和不稳定性的特点, 太阳能热水系统所能提供的热量不能24h满足居民生活热水供应需求和冬季地板采暖需求。因此, 太阳能地板辐射采暖系统必须与其他能源结合使用, 才能弥补太阳能资源自身的间歇性和不稳定性, 为用户提供连续稳定的热量。目前, 常用的太阳能与辅助热源结合的方式主要有以下几种:太阳能与天然气结合、太阳能与电加热器结合、太阳能与集中供热结合、太阳能与热泵结合等[2]。采用综合能源价格法对以上4种太阳能与辅助热源的结合方式进行综合经济评价, 从而选择出最合适的辅助热源。

限于实验条件, 本实验供暖房间的热负荷取876.5kcal/h[3], 则房间实际日平均负荷为31.9MJ/d。郑州地区平均太阳辐照照度为360W/m2, 平板集热器面积为2m2, 冬季平均日照时间按8h计算, 则每天太阳能集热器所提供的热量约为20.7MJ/d, 故辅助热源所需提供的热量为11.2MJ/d (采暖期按120d计算) 。

对于辅热太阳能地板采暖系统, 其有效试用期内的投资主要用于:

1) 初期投资 (设备购置与安装费用) ;

2) 运行费用 (系统运行和维护所需的费用) 。

针对以上4种太阳能与辅助热源的结合方式, 利用综合能源价格现值法进行计算。4种辅助热源的计算参数如表1所示[4]。

综合能源价格现值表达式如下[5]:

式中:M—综合能源价格现值, 元/MJ;V—初期投资, 元;n—系统有效使用年限, a;Z—第t年使用费用, 元;i—银行存款年利率, 元;Et—第t年提供的累计能量总和, MJ。

根据综合能源价格现值表达式 (太阳能地板辐射采暖系统整体有效作用寿命按15a计算, 银行存款年利率按3.25%计算) , 参照4种辅助热源的计算参数, 计算得出4种辅助热源的综合能源价格现值如表2所示。

辅助热源的选择应考虑尽量减少化石能源的消耗, 同时尽量减少经济成本, 优先充分利用太阳能, 提供稳定的热量供应。由表2可以看出利用电加热器作为辅助热源, 其综合能源价格较高, 不符合能质匹配的原则, 但利用集中供热系统和热泵机组作为辅助热源, 符合能质匹配原则, 是较好的选择。

3 地板辐射采暖系统的节能性分析

火用的提出, 解决了过去在用能评价上只注重“量”的指标的片面性, 从“质”的角度, 给出了更加全面的能量评价方法。火用分析深刻揭示了能量在传递和转换过程中的退化和贬值, 为合理用能提供了正确的方向。所谓稳定流动系统的火用, 是指稳定流动系统从任一给定状态经开口系可逆地转变到环境状态, 并只与环境交换热量时所能做出的最大有用功[6]。

式中:exh—系统工质的, k J/kg;wmax—工质能做出的最大有用功, k J/kg;Δh—工质初、终态的焓差, k J/kg;Δs—工质初、终态的熵差, k J/ (kg·K) ;T0—外界环境温度, K, 假设外界环境温度为25℃;T—进口工质温度, K;cp—工质定压比热容, k J/ (kg·K) 。

地板辐射采暖系统的节能性分析, 主要是从火用分析的角度, 对系统的用能状况进行“量”的评价。为分析太阳能低温热水地板辐射采暖系统的节能性, 以下对常规散热器采暖与地板采暖的火用效率进行计算比较, 从而证实地板采暖的节能性, 并量化其节能指标。对于地板辐射采暖系统, 工质为水, 供水温度45℃, 回水温度35℃, 供回水温差10℃;对于集中热水供暖系统, 供水温度95℃, 回水温度75℃, 供回水温差20℃。

地板采暖系统45℃供水的火用:ehx1=4.19× (45-25) + (25+273) ×4.19×ln (25+273) / (45+273) =2.69k J/kg。

地板采暖系统35℃回水的火用:ehx2=4.19× (35-25) + (25+273) ×4.19×ln (25+273) / (35+273) =0.69k J/kg。

集中供暖系统95℃供水的火用:ehx3=4.19× (95-25) + (25+273) ×4.19×ln (25+273) / (95+273) =29.85k J/kg。

集中供暖系统70℃回水的火用:ehx4=4.19× (70-25) + (25+273) ×4.19×ln (25+273) / (70+273) =12.95k J/kg。

由以上计算可以得出, 对于低温热水地板辐射采暖系统, 其在相同供暖效果基础上, 单位面积散热量比常规散热器采暖要节能30%左右, 因此假设常规散热器采暖热负荷为60W/m2, 则低温热水地板辐射采暖系统的采暖热负荷仅为42W/m2。

系统的工质流量计算如下:

式中:Q—单位面积采暖热负荷, W/m2;

M—单位面积工质的质量流量, kg/ (s·m2) ;

ΔT—供暖系统供回水温差, ℃。

地板采暖系统工质的质量流量:。

集中供暖系统工质的质量流量:。

对于地板辐射采暖系统, 其单位时间单位面积消耗:ΔE1=M1· (ehx1-ehx2) =1.01×10-3× (2.69-0.69) =2.02×110-3k W/m2。

对于集中供暖系统, 其单位时间单位面积消耗的火用:ΔE2=M2· (ehx3-ehx4) =5.73×10-4× (29.85-12.95) =9.68×10-3k W/m2。

故与集中供热系统单位时间单位面积的消耗量相比, 低温热水地板采暖系统节约能量的百分比:。

低温热水地板辐射采暖在“能质”方面具有常规热力采暖无法达到的节能性, 比常规集中供暖系统节约火用效率高达79%。这符合合理用能、按质用能的节能思想[7]。因低温热水地板辐射采暖系统所需的供水温度不超过60℃, 供回水温差一般为10℃左右, 则太阳能、地热、工业废水、生活污水、城市集中供热管网、电厂乏汽等都可作为地板辐射采暖系统的热源[8], 利用这些低品质热源来获得较高品质的热源, 充分体现了低温热水地板辐射采暖节能优越性。

4 结论

辅热太阳能低温热水地板采暖系统不仅是能量的消耗系统, 也是能量的生产系统。利用集中供热系统和热泵机组作为辅助热源符合能质匹配原则, 是较好的辅助热源形式。在相同供暖效果的基础上, 地板采暖比常规散热器采暖单位面积散热量节约30%左右, 火用效率节约高达79%。该系统在“能质”方面具有常规热力采暖无法达到的节能性, 是一种绿色的采暖方式。

参考文献

[1]田夏, 王随林, 潘树源.新型低温热水辐射供暖地板构造热过程研究[C].北京市土木建筑学会第一届暖通空调专业委员会学术年会论文集, 2006.

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[3]刘鹏.辅热太阳能低温热水地板辐射采暖系统研究[D].郑州:河南农业大学, 2011.

[4]孟繁晋.寒冷地区居住建筑太阳能低温地板辐射采暖系统的实验研究[D].济南:山东建筑大学, 2009.

[5]李军.多层住宅双循环太阳热水系统方案探讨及技术经济分析[J].给水排水, 2006, 32 (11) :66-69.

[6]刘书智.能量有效利用[M].北京:中国农业出版社, 1996.

[7]梁境, 李百战, 武涌.中国建筑节能现状与趋势调研分析[J].暖通空调, 2008, 38 (7) :29-35.

建筑节能与采暖效益分析 第7篇

关键词：建筑节能,采暖效益,环保施工

1 建筑采暖节能的情况

目前,建筑的能耗量大约为全国社会总能耗的28%左右,预计2020~2030年其所占比例将跃升到30%~40%。建筑节能包含采暖、照明、电器等的节能,其中采暖节能属于其中的重要环节。那么目前该环节的节能处于什么样的状态呢?

1)能耗偏高。建筑节能对采暖的综合热指标有一定的要求,但很多建筑基本没有达到这个标准,譬如民用建筑外墙材料为黏土实心砖,而且并没有做好保温和隔热措施,木窗、钢窗、铝合金双玻窗、塑钢双玻窗等的保温性能很差,导致采暖的能耗偏高,造成能源的极大浪费。

2)采暖节能材料应用程度不高。尽管市场上推出了很多新型的采暖材料,譬如石膏砌块、页岩空心砖、GRC条板、陶粒混凝土空心砌块等,但由于这些材料的成本高,很难在市场上得到大力推广,另外,很多国家禁止的低成本材料仍然流通于市场,一定程度上造成对采暖节能新材料的打击。

3)忽视采暖功能的设计开发。某些开发商和设计者,对建筑物的设计偏向于外观,因而采用了落地窗、凹凸空间等,但采暖对窗墙面积的比例、建筑形体系数、维护结构等都有严格的要求,这些外观设计影响了采暖性能的发挥。

4)再生能源利用程度低。很多建筑物的采暖技术常用地下水源热泵技术,但由于再生能源利用技术不到位,导致对太阳能、中水水能等再生能源的利用程度低。

2 建筑采暖节能的措施研究

为了解决建筑采暖节能的问题,我们基于建筑施工成本和技术应用能力的角度,探讨采暖节能措施的应用方法。

2.1 建筑采暖节能的目标

我国的建筑节能目标分为两个阶段。第一阶段是2009~2010年全面启动建筑节能,该目标目前已经基本实现,建筑节能效率高达50%,尽管某些地区尚未改造节能,但大多数大城市和沿海地区城市都能够达到该目标。第二阶段是2010~2020年,这个阶段要求达到65%的建筑节能率,尤其是东部地区,建筑节能的标准更高。采暖节能是建筑节能的重要举措,需要在利用采暖设备为建筑物提供热量的同时,考察建筑物的耗能量,把其作为建筑物能耗水平评价的重要指标之一。

2.2 建筑采暖节能的内容

建筑采暖节能要求我们采用有效的保温技术手段,通过门窗的合理设计和利用合适的采暖设备,在满足采暖需求的同时,又能够减少能源的无形损耗。

1)应用保温技术,减少建筑的热损失,为采暖效能的发挥创造有利的环境条件。我们应该在建筑节能相关法规的基础上,在成本承受范围内,采用适当的保温材料,降低建筑物的传热系数。笔者认为大多数建筑物之所以没有重视保温技术,主要是因为相关法规的强制性力度不足,应该进一步加强这些法规的执行力度,扩大保温材料的使用范围。

2)提高建筑门窗保温性能。没有做好保温措施的门窗,冷风渗透耗热量比较大,而建筑物耗热量的增加不利于采暖性能水平的提高。目前市场上推广的塑钢中空玻璃窗和塑钢真空玻璃窗就具有良好的保温性能,能够有效降低传热系数,还具有良好的防尘和隔音作用。

3)应用传热系数高的采暖设备。目前常见的采暖设备是铸铁散热器,譬如四柱813型散热器,散热量为159W/片,散热性能差。笔者建议采用铝合金散热器、铜铝复合散热器、钢制散热器,可以提高换热的面积和传热系数等,而且耐腐蚀性能高。譬如高度为800mm的铝合金散热器,散热量为173.5W/柱,相比于传统的散热器,散热量大大提高。

4)建筑采暖供热系统节能化。采暖供热系统分为两个分支,一是传统供热,负责锅炉房和家用炉灶,以及热力管网的热电联产和蓄热,然后直接供应给采暖用户;二是电动采暖,通过电暖气和电锅炉等电路设备,以及大型热泵和家用热泵等热泵设备,直接或者通过热力管网间接提供给采暖用户。这种类型的采暖供热系统具有集中供热的特征,相比于传统分散供热,后者能够节约能源和减少污染。

5)利用可再生能源。以太阳能为例,这种资源丰富,并且不会产生污染等副作用。尤其是高层建筑和多层建筑,应该尽量应用这种技术,另外,在改造现有建筑采暖节能工程的时候,应大力推进太阳能技术的应用,实现采暖工程的循环经济效益。

6)应用和推广建筑节能材料。只有在一定的硬件环境下,建筑采暖设备才能发挥应有的节能水平,该硬件环境就是建筑物的保温和隔热,上文已经提到了保温技术和门窗保温技术的应用,但技术应用的前提离不开有效的节能材料应用和推广工作。我们做好具有良好保温隔热性能材料的市场管理工作,并控制国家禁止材料的市场流通,为节能材料的推广应用创造良好的市场环境。

7)落实好建筑采暖节能的监督管理工作。我们要尽快建立采暖节能的监管体系和检测评价体系,对建筑物采暖技术和采暖设备的应用情况进行全面检查,对于没有做好采暖节能措施的建筑,要尽快督促其进行改造,并定时进行建筑采暖能耗的统计和能效的认证,从而形成全面的节能监管体系。

2.3 建筑采暖供热按户计量

除了建筑采暖节能技术的应用,我们还要从采暖供热计量的角度,提高建筑采暖供热的计量工作水平。采暖供热可采用按户计量收费的方式,以实现采暖系统的节能目的,即根据流量的调节,改变室内的温度,消除采暖系统水力失调的问题。建筑采暖供热的按户计量,需要对采暖系统的参数测量进行重新设计,基本的思路如下:首先是每户都设立一个独立的循环系统,供回水管都独立设置,并在水管上面安装温度敏感元件和流量计,以便精确计算出每户在热网中获取的热量。其次是散热器在放热的过程中,散热器会产生一进一出的微元介质流量焓值差,以此表明散热器内部工质的变化情况,处于动态的变化过程中。如果散热器的传热稳定,则焓值差就能够全部有效转变成为散热量,说明采暖效果比较好。再次是传热过程中,用微小的稳态进行散热器动态转化的描述,尤其是在工程当中,我们可以适当忽略采暖系统稳态的介质内能变化,而累计求和各种稳态的传热,从而计算出散热量的热度值,这样我们就可以有足够依据收取每户的热费。最后是采用全参数测量的方法,取代以往测量流量比例分摊供热费的方法,解决供热问题上的模糊概念问题,从而取得综合节能控制的效果。

3 结语

综上所述,目前建筑的能耗量大约为全国社会总能耗的28%左右,其中采暖耗能尤甚,存在能耗偏高、采暖节能材料应用程度不高、忽略采暖功能的设计开发、再生能源利用程度低等问题。为此,我们需要基于建筑施工成本和技术应用能力的角度,探讨采暖节能措施的应用方法,在确定建筑采暖节能目标的基础上,从保温技术、建筑门窗保温性能提高、采暖设备应用、采暖供热系统设计、可再生能源利用等角度,在满足采暖需求的同时,减少能源的无形损耗。

参考文献

[1]黄志鸿.新建居住建筑采暖节能小议[J].山西建筑,2009,35(36):251-252.

[2]林涛,谢立辉,刘小平.建筑节能的社会经济效益分析及应对措施[J].建筑经济,2005(7):91-94.

[3]刘玉明,刘长滨.采暖区既有建筑节能改造外部性分析与应用[J].同济大学学报(自然科学版),2009,37(11):1521-1525.

地板采暖节能技术分析 第8篇

1 供热采暖与计量系统节能改造

1.1 热源 (热力站) 改造

既有建筑的采暖供应以热电厂和区域锅炉房为主要热源, 也可以有效利用工业余热、废热, 把其转化为采暖热源, 节约一次能源。在锅炉房和换热站的改造中, 要通过加装高效节能的装置和控制设备, 如气候补偿装置、烟气余热回收装置、锅炉集中控制系统和风机、水泵变频装置等, 以节省运行的电耗, 并对余热进行利用。

1.2 室外供热管网改造

供热管网负责把热量输送至建筑物, 输送期间损失的热量越少, 管网效率越高, 能源浪费则越少。在对供热管网进行节能改造时, 要优先选取导热系数小、湿阻因子大、吸水率低、密度小的高效保温材料, 如闭孔橡塑保温材料或硬质发泡聚氨酯材料等, 能减少管网与周围环境的热交换, 减少管网的热损失, 增大供热管网的保温厚度。

1.3 室内采暖系统及计量改造

按分户计量、室温可调的原则, 楼栋热力入口处应设热计量装置, 室内采暖系统要安装热量分配装置, 以实现在用户间合理地分摊热费。对既有居住建筑要按以下情况进行:第一, 原采暖系统为垂直单管顺流系统时, 应采用在每组散热器的供回水管之间加设跨越管, 与散热器并联, 在每组散热器的供水支管上设置低阻力的三通恒温阀。第二, 原采暖系统为垂直双管系统时, 可维持原系统形式, 只在每组散热器的供水支管上加装高阻力的两通恒温阀, 按室温自动控制散热器的流量。第三, 原采暖系统为单双管系统时, 应改造为垂直双管系统。第四, 如果原采暖系统为低温地板辐射式采暖系统时, 只需在户内系统入口处增设调节阀和温控装置。

2 热网节能及节能改造技术

从技术和经济综合考虑, 管网保温效率可达到96%以上, 系统的补水量可控制在循环流量的0.5%, 平衡效率能达到98%。这表明只要管网保温效率、输热效率和平衡效率同时达到要求, 供热管网输送效率满足节能标准要求的93%是完全可行的。在热网的实际运行过程中, 系统的补水量应从管理方面加以控制, 提高管网的平衡效率和保温效率要采取有效技术措施。

2.1 热网的水力平衡

第一, 水力平衡的作用。供热管网的水力平衡用水力平衡度来表示, 水力平衡度是供热管网运行时各管段的实际流量与设计流量的比值。这种值越接近1表明供热管网的水力平衡度就越好, 室外供热管网各个热力入口处的水力平衡度应为0.9~1.2。不然在供热系统运行中就可能发生建筑物供给的热量大于设计热负荷, 而有的建筑物供给的热量小于设计热负荷, 发生各建筑物内温度冷热不均的现象, 导致热量浪费或达不到设计的室内温度, 降低供热质量。保证供热管网的水力平衡度, 要在设计环节仔细进行水力计算及平衡计算。虽然设计者做了仔细的计算, 而供热管网在实际运行时, 因其管材、设备和施工等方面存在的差别, 各管段及末端装置中的水流量并不可能按设计要求输配, 所以, 需要在供热系统中采取措施。

第二, 运用管网水力平衡技术, 要研究平衡阀的特性、平衡阀的安装位置、坚持平衡阀的选型原则, 此外要使用专用智能仪表。

2.2 热网保温

2.2.1 保温厚度的确定

供热管网保温厚度要根据现行国家标准《设备及管道保温设计导则 (GB8175) 》中的计算公式确定。该标准明确规定, 为减少保温结构散热损失, 保温材料层厚度应按经济厚度的方法计算。经济厚度是在考虑管道保温结构的基建投资和管道散热损失的年运行费用两个因素后, 折算得出在一定年限内其年费用为最小值时的保温厚度。年总费用是保温结构年总投资与保温年运行费之和, 保温层厚度增加时, 年热损失费用减少, 但保温结构的总投资分摊到每年的费用则相应增加。反之保温层减薄, 年热损失费用增大, 保温结构总投资分摊费用减少。年总费用最小时所对应的最佳保温层厚度即为经济厚度在《民用建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》中都对供热管道的保温厚度作了规定。推荐采用岩棉或矿棉管壳、玻璃棉管壳及聚氨酯硬质泡沫塑料保温管 (直埋管) 三种保温管壳, 它们都有较好的保温性能。敷设在室外和管沟内的保温管要切实做好防水、防潮层, 防止由于受潮增加散热损失。在设计时还要考虑管道保温层厚随管网供热面积增大而增加厚度等情况。

2.2.2 管网保温效率分析

供热管网保温效率是输送过程中保温程度的指标, 体现了保温结构的效果, 采用导热系数小的保温材料和增加厚度均可提高供热管网保温效率, 而由于经济原因, 并不是一味地增加厚度就是最好, 要在年总费用的条件下考虑提高保温效率。在相同保温结构时, 供热管网保温效率还与供热管网的敷设方式有关。架空敷设方式由于管道直接暴露在大气中, 保温管道的热损失较大, 管网保温效率较低, 而地下敷设, 特别是直埋敷设方式, 保温管道的热损失小, 管网保温效率高。因此从合理利用能源和保证距热源最远点的供热质量出发, 除了要控制单位管长热损失外, 还必须控制管网输送时的总热损失, 使输送效率提高到规定的水平的1/4。

摘要：采暖能耗是建筑能耗的主要组成部分, 供热采暖系统是建筑能耗中具有节能潜力的部分, 也是建筑能耗中问题较多的部分。采暖系统节能改造, 主要从热力站、室外供热管网、室内采暖系统及计量等方面进行。本研究主要阐述了供热采暖与计量系统节能改造、热网节能及节能改造技术等问题。

地板采暖节能技术分析 第9篇

1 建筑节能的重要性和必要性

1.1 建筑节能是国民经济发展的需要

能源资源的发展是国民经济开展的根本, 只有能源资源充足, 才能保证我国国民经济的稳定发展。自1995年起, 随后的多个五年计划中都呈现能源资源增长缓慢的情况, 这严重影响着我国国民经济的发展。从这一点分析, 能源资源的生产值一定会影响国民生产总值。一旦能源资源的动力补给缺乏, 国民出产总值便会降低, 进而制约国民经济的发展。近年来, 我国暖通工程也日益兴起, 更多的能源资源被应用到建筑工程中, 以至能源资源的需求加大, 同时带来了更多的环境污染问题, 使有限的能源资源面临灭绝的危机, 对国民经济的持续性开展造成了巨大的影响。

1.2 建筑节能是改善人们建筑环境的需要

现代人对建筑居住环境的需求日益提高, 安全、舒服的建筑居住环境已成为人们的寻求目标。在暖通系统方面, 为了可以满足人们的居住要求, 建筑行业的施工人员开始将暖通空调系统引入建筑施工中, 这样可以更好地调节冬冷夏热的气候, 为居住者提供解暑取暖的建筑。但是由于采暖、制冷都需要消耗能源, 而我国当前的电力、燃气等有关能源供给都较为紧缺, 所以在确保能源能够正常供给的条件下, 要采用更好的节能措施, 以确保改进建筑节能环境问题。

2 政府应采取的方法

2.1 指定法律和法规

政府部门需要以行政方式鼓励使用建筑节能方法, 并拟定切实可行的政策, 对建筑节能进行正确引导。国家和地方政府也要加大对乡镇住所节能改造的政策支持和优惠措施, 激起他们对节能商品开发的积极性;也可以建立建筑节能的专项基金, 为建筑节能提供优惠借款, 进一步提高能源使用效率, 为环境保护带来更好的效益。关于建筑住宅的消费者, 也要给予更多的折扣、补助等, 以吸引更多的使用者采购节能建筑商品。

2.2 加快落实节能评估体系的建设

为了能够带动全社会都参加节能工程, 相关部门需要快速树立一个节能建筑规划评价系统, 以评价建筑节能规划的科学性、合理性和节能性, 这样才可以激发更多的扶持节能型建筑的规划。对于节能规划不合格的项目, 在进行项目归纳规划检查时坚决不予以通过。

2.3 加强监督和检测管理

建筑节能工程发展建设不但可以提高有限资源的利用率, 而且可以改进实际工程项目的质量。对于建成和在建的施工项目, 也需要加强建筑节能的管理监督, 从保护热工性能测验等多方面对建筑物进行更加系统的检测。在进行建筑节能的监督管理过程中, 一定要将施工建设的质量检测放在首要位置, 确保修建质量, 才能尽快落实建筑节能的各项政策, 从而加快中国修建节能的步伐。

2.4 大力扶持新能源的开发和利用

运用建筑节能采暖通风技术不仅可以提高建筑工业有关能源的有效输出, 还可以提高能源、资源的使用效率。由于采暖通风技术的运用需要建立在一定能源消耗的基础之上, 因此需要大力扶持新能源的开发和利用。

3 采暖措施的探讨

3.1 屋顶绝热措施

一般住宅建筑的房顶分为平房顶和坡房顶两类。施工时, 建筑平房顶要使用一些非常好的实体材料进行隔热, 经过实体材料的热稳定性能的作用, 才能够确保建筑物房顶的内外存在温度差, 将房顶内外表温度控制在室外温度之下, 进而实现平房顶的隔热。如果是坡房顶, 在建筑施工时, 要对坡房顶外表进行保温层设置, 其主要的施工工艺为:首先在房顶顶棚上铺天棚板;再在天棚板上铺设一层油毡;最后, 将保温材料铺设在油毡上, 进而实现坡面房顶绝热。

3.2 墙壁绝热措施

目前, 很多现代高档次的住所在建筑物的墙面施工时, 采用外墙外保温技术施工, 其主要是使用外墙外保温技术的隔热、抗裂、保温、抗震性能来完成建筑的采暖, 从而降低能源损耗。但这种技术的花费成本较大, 目前很多建筑小区不采用该方法。如果普通的住所建筑一定要实施外墙保温措施, 可以对墙体材料进行优化, 以降低能源消耗。

3.3 太阳能采暖措施

太阳能是一种可再生循环使用资源, 从原理上来讲, 其是取之不尽的绿色能源。假如将太阳能广泛应用到建筑采暖中, 使用太阳能代替传统的电力、燃气等为建筑物供暖, 可在很大程度上节约建筑能源。

3.4 地板辐射采暖

地热能源作为近年来发展起来的新能源, 在建筑采暖方面已取得很长的应用。地热采暖的原理是将耐高温达标的塑料管材依据地热施工标准安装在地表, 再用混凝土将其掩埋, 将热水在管路中进行流通。虽然其建造成本较高, 但可以很好地节约空间, 辐射也较均匀, 从节能的角度来说, 是一种较为领先的供暖方式。

4 通风措施的探讨

4.1 利用风压实现自然通风

在具有一些较好的外部风环境的区域, 风压已成为完成自然通风的首要方式。在我国很多的非空调建筑中, 使用风压促进建筑室内的空气流通, 从而改进室内的空气环境质量, 是一种常用的建筑处置方法。

4.2 利用热压实现自然通风

在使用建筑内部通风技术时, 需与热力空气学原理进行结合, 使建筑自身就可以达到自然通风的效果。依据热空气向上漂流的现象, 能够使用其内部的热压差值对自然通风这一过程进行有效的完善。由于热空气不能够从建筑的上排风口快速地排出, 从而在建筑内部产生了压差, 冷空气就会顺着下部的进风口涌入建筑内。根据空气热压理论, 到达建筑内部的空气进行轮换——建筑内部的温差越大, 则其换气功率就会越明显。在现代建设的规划过程中, 对建筑的顶层、旁的进风口和排风口进行设置, 从而可以达到自然通风的目的。

4.3 机械辅助式自然通风

在很多大型建筑中, 由于建筑内部的通风途径较长, 造成流动阻力变大, 如果仅依靠天然风压和热压, 无法实现良好的通风效果。而对于空气污染较为严重的城市, 直接的天然通风还可能将室外浑浊的空气带入建筑内部, 不利于人体健康。在这种情况下, 通常选用机械辅佐式的天然通风体系, 该体系能够完善空气循环通道, 加速室内通风。

5 结束语

总而言之, 建筑节能已成为现代建筑的必要发展方向, 可以更好地、有效地保护环境, 进而促进节约型社会的构建。

摘要：建筑节能已成为现代施工普遍遵循的理念, 对进一步提高建筑施工质量、施工水平和施工效益有着很大的作用。现从建筑节能的重要性入手, 主要对目前建筑施工中采暖通风技术进行了讨论, 并提出几种行之有效的措施, 以供同行人员参考。

关键词：建筑节能,采暖,通风,技术

参考文献

[1]吴建秀.浅论建筑设计的安全问题[J].科技致富向导, 2011 (09) .

[2]王占辉.论冬季建筑施工应采取的技术措施[J].黑龙江科技信息, 2010 (09) .