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引言
給排水、采暖系統質量缺陷一直困擾著高層建筑管理人員,各專業之間缺乏必要配合是主要原因。我們必須對給排水、采暖工程施工管理予以高度重視,與業主、設計方一起,采取切實可靠的措施,保證給排水、采暖工程施工質量。
一、高層建筑給排水、采暖工程施工質量的事前控制
1.1檢查施工前期資料,熟悉工程相關文件我們必須認真熟悉和掌握施工合同,認真審核前期建設手續、審圖意見、小區綜合管網圖,檢查設計單位是否提供了室外給排水、采暖施工圖,仔細閱讀設計圖,熟悉有關規范、標準、圖集,及時將施工圖中的有關問題及業主,承包商提交的圖紙會審意見,整理成文,為圖紙會審作好充分準備。
1.2審核承包商提交的施工組織設計強調施工組織設計是施工企業施工的重要依據,具有法律效力必須具有很強的針對性和可操作性,我們在施工準備階段應認真審核其施工方法、施工人員和施工機具設備、質量保證措施和安全文明條款,了解施工單位的管理水平和技術水平,以便有針對性地完善監理細則,有的放矢,加強事前控制,及時向項目管理者提交施工組織設計審查意見,作為施工管理的一項重要依據。
1.3審核安裝單位的企業資質和人員資質強調企業資質必須與工種類別一致,強調專業技術人員及特殊工程的崗位證書及人員到位情況審查,機械加工設備、焊接設備及特殊工程的特種機械的進場到位情況審查,我們要審查這些設備的產品合格證,檢修記錄并親自到施工現場查看這些設備的運轉情況,確保設備運轉正常,以此來保證給排水工程的質量。
1.4擬定給排水、采暖工程專業管理細則在項目監理規劃和施工圖基礎上,根據工程的具體特點,擬定有針對性并確實可行的技術措施、組織措施、管理方法,在項目實施過程中能切實按此管理細則實施管理。
1.5組織行之有效的施工圖設計交底和圖紙會審圖紙會審和設計交底是工程建設的一個重要環節,通過設計交底我們可以了解設計意圖,了解工程的重點和難點,通過圖紙會審解決設計中的缺陷、錯誤,作出相關專業的位置、尺寸、標高協調,解決各專業問題的矛盾沖突,同時也應理解業主的建設意圖,如衛生間、廚房給排水支管是否統一安裝,散熱器、設備、管材選用的檔次等,統一各方意見,為工程順利實施創造必要條件。
1.6給排水、采暖材料質量的事前控制主動與業主方、承包商聯系,按設計和規范要求,配合業主方、承包商審查供貨方、分供方的資質、質量保證體系、技術裝備情況、人員情況、企業信譽、生產和供貨能力、財務情況等,通過招標等手段合理選擇廠家、品牌、價格,為工程的順利進行作好準備。
1.7做好組織協調及監督管理工作我們應主動與質監人員聯系,請他們來現場指導,規范各方行為,取得主管部門的支持,明確質量目標和要求,落實總承包商與各專業分包商責任,明確驗收標準、安全文明施工規定、現場管理制度,并主動與業主方溝通,取得業主方有力的支持。
二、質量的事中控制
工程質量的事中控制是施工階段質量控制的重點,是工程質量保證的關鍵階段。
2.1嚴格執行給排水、采暖材料報驗制度材料、設備進場時,我們必須對施工方提供的質保資料、備案證、業主方或施工方確定的樣品、檢驗合格證、清單等進行驗收,按規定見證送檢,審核試驗結果,并報業主方審核認可,重大復雜設備還須進行設備監造工作。待審核合格后,同意該材料或設備使用安裝,同時形成專項表格登記備案。
2.2嚴格執行隱蔽檢查制度在施工過程中嚴格執行隱蔽驗收制度。高層施工中給排水、采暖管道及設備安裝相對較復雜,施工方必須按設計和規范要求通過監理工程師隱蔽驗收。為便于監督管理,建議檢驗批按系統及建筑單元樓層每六層劃分為一檢驗批,作好隱檢記錄,形成專項統計表格,以備復查。
2.3狠抓重點、難點、落實監督措施高層建筑給排水、采暖施工一般有以下重點,難點:①高層建筑土建施工階段。②地下室。③高層建筑的轉換層及標準首層。④標準二層。⑤室外綜合管網。
2.4加強測量監理工作,嚴格控制放線定位。
2.5通過組織協調,監控工程質量①定期召開工地例會。針對存在的質量問題,提出改進措施,以督促施工單位提高施工質量水平。②注意與業主、施工單位、設計人員、質監人員的交流,協調處理工程中出現的具體問題和矛盾。③合理利用工程款的簽認權,使施工單位提高質量意識。
2.6針對工程的具體情況,合理設置質量控制點、停止點、分清主次,重點控制,重點部位和重要工序實施旁站監理。:
2.7全數旁站監督各項功能測試,保證房屋使用功能在檢測前,我們應制作完善的統計表格,張貼上墻,按單元或樓層劃分,以保證復檢準確。
2)施工單位對建筑采暖及給排水工程施工缺乏目標性和計劃性。因為建筑采暖及給排水工程缺乏相關政府部門和施工單位的足夠重視,沒有具體的完善的施工計劃和目標指導相關人員施工,導致施工過程中經常會出現為建筑采暖及給排水工程預留的孔洞位置不適合或者是根本沒有預留。使施工過程出現反復重改的局面,或者是在后期進行補救時,會對完成的建筑主體造成新的破壞,影響后期的施工,使施工工程的質量出現問題,存在安全隱患。
3)建設單位對建筑采暖及給排水工程的重視不足。建筑采暖及給排水工程是整個建筑施工中的重要組成部分,因為相對于主體建筑物而言,建筑采暖及給排水工程所占的分量比較輕,因此,建設單位經常會忽視,甚至會有建設單位安排非采暖及給排水的人員進行現場監管控制,在施工過程中對出現采暖及給排水的管道預留位置不當甚至于未留等情況不能及時發現,這會給后期的施工帶來很大的不便,也給住戶造成居住隱患。
4)建筑采暖及給排水工程施工人員的技術和素質不高。目前,我國大多數的建筑采暖及給排水施工人員沒有經過系統地培訓,缺乏專業全面的施工知識,他們的學習就只有通過在施工的實踐過程中得到,從而獲得知識的積累和完善,但是這樣獲得的知識是片面的,會致使他們在具體施工時,出現與施工圖紙不符的情況,造成建筑的質量出現問題。
2建筑采暖及給排水工程施工中應注意的問題
1)做好建筑采暖及給排水工程施工的前期準備工作。
a.結合施工的實際情況。對建筑采暖及給排水工程制定詳細可行的方案和計劃。在施工時,詳細可行的計劃很重要,在施工過程出現細節問題時,可以根據計劃及時地做出調整,避免造成損失。施工計劃主要有工程的整體結構、采暖及給排水工程計劃提出的依據、施工前的所需材料的準備、對施工方案的審查、施工計劃不足進行補充和提供保障。
b.仔細準備和檢查建筑采暖及給排水工程的施工材料。準備施工材料時,需要進行以下工作:審查建筑采暖及給排水工程的施工圖紙,管道直徑、工程標高、大小尺寸以及建成主體的尺寸復核等相關工作,使之與相關的建筑規范、標準相符。還要對工程的施工設備機具進行檢查和維修,不能有絲毫的馬虎,嚴格按照相關的規范來檢測,最后一定要取得設備的檢驗合格證書。
c.給建筑采暖及給排水工程的施工人員做好培訓工作。建筑施工人員的技術是否精湛,是否具備很強的專業性,與建筑的施工質量息息相關。建筑施工單位可以定期配送一些員工去進行專業技術的學習,也可以聘請專業技術人員進行專項培訓,豐富其專業知識,提高其施工技術水平,保證建筑工程的質量。
2)保證建筑采暖及給排水工程施工過程中的監管、溝通和質量。
a.建筑采暖及給排水工程施工工程中的質量要保證。在進行建筑施工時,專業技術人員和施工人員要做到密切配合、協調溝通,使施工過程得以順利進行。要做到統一的計劃,把調試采暖及給排水、確定排水口位置還有水表的安裝位置,以及暖氣的安裝工作做好。
b.施工時做到分類分區。在施工過程中,使用分類分區施工的方法,可以在進行高層建筑的建造時,減低因為建筑面積大、垂直高度跨度大而造成的施工難度,能夠使得工程的施工工期縮短,成本降低。
c.預留埋設。在施工過程中,使用預留埋設的方法,精確地按照原來的施工圖紙給預留位置進行布局,要仔細地觀察套管和孔洞能否相吻合。
3)控制和保證建筑采暖及給排水工程后期的質量。在建筑采暖及給排水工程進行到收尾階段時,施工人員也不能放松警惕,要仔細審查施工的質量是否符合相關的標準規范,主要檢查管道漏水、管道位置、暖氣通道等。對建筑采暖及給排水工程的試用是不能夠被忽視的一個重要環節,對工程進行試用時,如果發現存在問題,要及時地更正解決,保證施工質量。
3建筑采暖及給排水工程施工中經常采用的措施
1)加強相關政府部門的監管力度。在建筑采暖及給排水工程施工中,相關政府部門要切實履行好自己的職責,不能夠把監管工作只停留在表面,做形象工程,要堅持為人民服務的原則,全面做好對建筑工程的監管工作。如果在監管中,發現問題,要及時地督促施工單位和施工人員進行糾正和補救,最后做好負責驗收的工作,嚴把質量關。與此同時,相關政府部門也要重視自身人員專業素養的提升,提高其對建筑施工的整體質量的監管水平。同時也有必要做好施工人員技術培訓的引導工作。
2)強化建筑采暖及給排水工程施工人員的專業素養。在進行建筑采暖及給排水工程施工時,不僅要求施工人員有專業的技術水平,還要有很高的道德素養。因此,施工單位要組織專門的技術培訓課程,對施工人員進行系統全面地培訓,告知施工人員在施工過程中要掌握和注意的施工要點,以確保施工質量。
3)要加強建設單位對建筑施工的重視。在建筑工程中,建筑采暖及給排水是非常重要的組成部分,建設單位必須要強化對其的重視度,根據不同的施工地點、施工條件,安排專業的技術人員定期在施工現場進行監管。合理選定監理單位及其專業監理人員進行旁站監理。
中圖分類號: TU96+2文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言。
暖通是我國建筑設計工作中的一個分類,暖通設計主要是要對工程項目中需要的“空氣調節系統”即空調系統來進行設計,以滿足建筑制冷供暖、通風排風的需要,暖通是建筑工程的重要組成部分,是建筑舒適度的有力保障。在暖通施工設計中,存在較多問題點,影響了實際施工效果。
二.暖通施工圖的常見問題。
1.設計方面的問題。
(1)采暖設計。
《民用建筑節能設計標準》(采暖居住建筑部分)JGJ26—95第4.1.3條規定“在采暖期室外平均溫度為-0.1~-6.0℃的地區樓梯間不采暖時,樓梯間隔墻和戶門應采取保溫措施;在-6.0℃以下地區樓梯間應采暖……”,在采暖地區,住宅采暖必須采用分戶熱計量的采暖系統,分戶熱計量涉及收費問題。當樓梯間設置采暖時,這部分費用的分攤使復雜的熱計量收費更增加復雜性。為此,絕大多數住宅樓梯間不設置采暖。但設計中隔墻及戶門未按JGJ26-95中第4.2.1條中表4.2.1所規定的圍護結構的傳熱系數進行設計。因此,當采暖設計方案確定樓梯間不設采暖時,要求設計人應該注意建筑對有關部位是否采取保溫,并應核對保溫做法是否滿足規范要求。
《采暖通風與空氣調節設計規范》規定“新建住宅熱水集中采暖系統,應設置分戶熱計量和室溫控制裝置”,工程項目中仍有未執行此條規定設置分戶熱計量和室溫控制裝置。不執上述規定的原因是:a,有的單位要求不做,這些單位的人員常年在國外工作,家中無人居住,且暖氣費由單位統包,不實行按戶計費。b.投資方要求不做,投資方對分戶熱計量認識不足,習慣舊有的采暖方式,有的認為分戶熱計量會占用套內使用面積,增加投資。c.舊小區特別各單位大院內加建住宅樓后,新舊樓采暖系統阻力相差很大,為了達到系統阻力平衡,必須對舊樓采暖系統進行改造。有的認為是內部鍋爐房供暖,不存在分戶計費問題。作為設計人應執行國家制定的方針政策,按上述規范在設計圖中表示出來。
(2)通風設計。
根據《鍋爐房設計規范》GB50041—92第13.3.6條規定,設在其他建筑物內(這里指附屬在建筑物的地下室、半地下室、設備層內)的燃氣鍋爐間,應有每小時不小于3次的換氣量(不含鍋爐燃燒用風量),為了滿足換氣量應設機械通風。同時,附屬在建筑物的地下室、半地下室、設備層內的燃氣鍋爐間,根據《城鎮燃氣設計規范》GB50028—93第7.5.1條、《暖通規范》GB50019—2003第5.3.4條規定應設事故排風。由于附屬在建筑物的地下室、半地下室、設備層內的燃氣鍋爐間按《規范》已設置了泄爆窗,設計者認為可以采用泄爆窗作為自然通風,故設計中未設機械通風及事故排風。但設在建筑物的地下室、半地下室、設備層內的燃氣鍋爐間往往靠一面外墻,自然通風效果很差。在大量燃氣泄漏時,不能及時將燃氣排出室外。所以,必須設置機械通風及事故排風。
使用燃氣的地下廚房和無外窗地上廚房未設全面機械通風和事故排風。根據《城鎮燃氣設計規范》GB50028—93第7.5.1條的規定,公共建筑用氣設備應安裝在通風良好的專用房間內。當安裝在地下室和內廚房(沒有直接通向室外的門和窗)時,應符合本《規范》第7.2.28條的規定。7.2.28條第(2)規定,敷設人工煤氣和天然氣管道的“地下室或半地下室設備層內應有機械通風和事故排風設施”。當這些部位可燃氣體突然泄漏時,設在室內的氣體濃度探測器發出信號,啟動事故排風機進行排風。
位于柴油發電機房及鍋爐房內部的油箱間沒設機械通風系統。因為位于柴油發電機房及鍋爐房內部的油箱間由防火墻和其他房間隔開,當油路及油箱漏油時,油蒸汽在油箱間越聚越多,因此,必須設置機械通風把油蒸汽隨時排至室外。
制冷機房應有良好通風。應根據制冷劑的允許濃度不同計算通風量,在設計中應明確采取良好通風措施。
對外新、排風口(防雨百葉)沒有提出通風凈面積要求,造成新、排風口風速過高。
(3)空調系統。
《暖通規范》GB50019—2003第8.4.8條[GBJ19—87(2001年版)第7.2.5條]規定“空氣調節系統的電加熱器與送風機聯鎖,并應設無風斷電、超溫斷電保護裝置;電加熱器的金屬風管應接地。”這一規定防止送風機停機時無風電加熱器單獨工作導致的火災。由于對電加熱器可能引起火災認識不足,設計時沒有給電氣專業提出要求。很多空調工程未設排風出路,特別是人員集中或過渡季節使用大量新風的空調區,未設機械排風設施。
商場冬季室溫過高,室內空氣品質不佳,新風量不足,冬季室溫過高是由于耗熱量計算時,人和燈的發熱量沒有計入室內發熱量或設計新風量不足。
吊頂式風機盤管凝結水管路太長,水平坡度不夠,造成水患。原因是建筑吊頂空間太小,建筑平面大且長,排水點不易解決。也有設計坡度不正確所造成。
空調機、風機盤管與散熱器共用一個水系統,由于阻力大小相差懸殊,使系統很難平衡。因此,劃分水系統時,應將空調機、風機盤管與散熱器系統分開。當系統分開確有困難時,應有可靠的調節平衡措施。
2.施工圖審查問題點。
(1)居住建筑。
在設計分戶熱計量采暖系統的采暖設備和戶內管道時,未計入戶間傳熱引起的耗熱量附加,導致戶內管道和采暖設備偏小。應按規范執行,但應注意此部分負荷不應計入總熱負荷內。計算時按照《城鎮住宅供熱計量技術指南》的相關規定執行。
采暖系統各并聯環路未進行水力平衡計算,不進行認真的水力計算,僅靠估算來確定系統阻力,過分依賴水力平衡閥的作用,其結果是循環泵選擇過大,浪費能源。要按規范嚴格執行,并將總壓力損失標注在設計說明中。
暖通專業采暖負荷計算中圍護結構傳熱系數K值常出現與建筑節能計算中不一致。建筑專業在給暖通專業提條件時未認真進行建筑節能計算。應先進行建筑節能計算,然后再給暖通提條件。
分戶熱計量熱水集中采暖系統,沒有在建筑物熱力入口設置熱量表、差壓或流量調節裝置。應在建筑物熱力入口設置熱量表、壓差(變流量表)或流量(恒定流量)調節裝置。特別是熱量表,有些時候是熱費結算的依據。
(2)消防排煙。
高層建筑機械排煙設計,在計算走廊面積時未包括與其連通的無窗房間或設固定窗房間的面積。當地上無窗(或固定窗)房間≤100㎡或一個地下房間≤50㎡(總面積≤200㎡)時,可僅在走道設排煙系統。但計算排煙量時應包括其中最大一間房間的面積。
防煙樓梯間前室、消防電梯前室、合用前室可開啟外窗面積不夠自然排煙條件。應核實防煙樓梯間前室、消防電梯前室可開啟外窗的開啟面積不應小于2㎡、合用前室可開啟外窗的開啟面積不應小于3㎡,否則應設加壓送風。
多層公共建筑中超過20m且無自然排煙、或有直接自然通風但長度超過40m的疏散內走道未設排煙設施。當公建的內走道大于20m以及其他建筑的疏散走道大于40m時,應考慮設置自然排煙和機械排煙。自然排煙時應滿足排煙口凈面積的要求。
三.結束語。
暖通工程設計人員要熟悉工作流程,要及時處置施工現場的問題。施工人員要嚴格根據施工工藝來組織施工,將國家規范作為施工標準,來提高暖通工程施工質量。
參考文獻:
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[5]金詠芳 暖通空調設計探析 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2011年16期
一、我國寒冷地區建筑能耗現狀
據資料顯示,我國新增采暖能耗以每年6×109kg標準煤的速度在增長。我國北方城鎮采暖人口只占全國人口總數的13.6%,但北方集中采暖地區的房屋建筑的建筑面積約占全國采暖房屋面積的50%,且每年有3~6個月的采暖期。在80年代末期,寒冷地區采暖能耗占到當時全國年總能耗的11.5%,占采暖地區全社會能耗的20%以上,在一些嚴寒地區城鎮建筑能耗則高達當地社會總能耗的50%以上。因此,我國建筑節能中心工作首先是圍繞著降低北方寒冷地區城鎮的采暖能耗展開的。寒冷地區的建筑能耗主要是以供熱為主,所以,建筑節能絕大部分是供熱節能。
二、建筑物能耗消耗的途徑
寒冷地區建筑物的能耗主要取決于圍護結構的熱傳導和冷風滲透,建筑圍護結構的散熱量,往往要占采暖熱耗的1/3以上,如果建筑圍護結構具有良好的保溫隔熱性能,便可減少冬季室內傳出室外的熱量和夏季室外傳入室內的熱量,從而減少為維持室內舒適熱環境提供的采暖和制冷能量。
建筑節能按圍護結構界面劃分主要包括墻體節能、門窗節能和屋面節能。如何改善建筑圍護結構的保溫隔熱性,節約能源,開發和利用太陽能,保證人們生活在良好的環境中,是建筑設計中應重點考慮的。
三、寒冷地區建筑節能設計
筆者認為寒冷地區的建筑節能設計應著重做好以下三方面的工作:一是要從建筑物的規劃設計之初進行節能控制;二是要發展高效的保溫隔熱材料,做好屋面保溫隔熱防止室內外熱交換,從而減少建筑能耗;三是要控制建筑物的體形系數、選擇適宜的朝向及采用合理的構造措施。下面將詳細論述。
(一)建筑的規劃節能設計
現在說建筑節能,人們往往只考慮建筑的構造、材料、圍護結構的熱工性能,而忽略了建筑規劃設計創作階段的節能控制。我們應該在設計之初將建筑設計創作與規劃、構造、材料等方面進行綜合考慮,從而全面提高住宅建筑的節能效果和建筑品質。
1、住宅選址與規劃布局
國內住宅建筑多以小區形式出現,住宅建筑選址的好壞、規劃的合理性是決定住宅節能設計的先決條件。住宅小區選址應根據地形特點,選擇避風向陽的朝南坡地或平原,避開迎風的水域岸邊或容易形成風道的山谷、山頂等,因為冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應。
2、道路設計與小區通風
為使建筑單體爭取更好的朝向,我們在設計初通常將小區道路的布局與用地結合布置。除施工便利、方便使用,道路也是整個小區的通風道。道路設計時應便于組織小區通風,并與城市、小區綠化空間結合,把新鮮空氣引入小區,從而提高居住區內的小氣候環境質量。
3、景觀綠化設計
小區環境綠化要突出居住條件的均好性和共享性,為居民提供戶外休閑、觀賞和改善生態環境的綠化空間。景觀綠化可以有效降低氣溫、調節濕度、防風抗風、改善通風質量,從而抑制熱島效應,改善住宅建筑外維護結構的熱工性能。綠化應以綠植物為主,形成點、線、面相結合的完整綠化系統,形成良好適應氣候特點的植物群落。
4、雨水收集利用。
在現代住宅的節能設計中,應建立雨水收集與中水利用系統,并使其用量達到總用水量的30%。一般住宅小區,屋面與路面面積之和約占地面面積40%,做好屋面和路面收集將是雨水收集的重要部分。屋面雨水收集主要是通過水落管將雨水收集引流,進入小區內中水處理系統。小區路面通常采用鋪貼滲水磚和設置路面排水溝,這樣雨水可以通過滲水磚和水溝進入小區的中水系統中,為小區的綠化灌溉和中水使用提供水源。
(二)建筑外圍體系節能設計
建筑物耗熱量主要由通過圍護結構的傳熱耗量構成,其數值約占總耗熱量的1/3以上,所以改善圍護體系節能對于提高住宅節能設計有著深遠的影響。住宅建筑圍護體系的節能設計重點在其外墻、門窗和屋面三大部分。
1、外墻保溫設計
(1)外墻節能構造
目前外墻節能的主要方式是采取復合墻,即在墻體不同部位設置高效保溫隔熱層,形成外墻內保溫、外墻夾心保溫、外墻外保溫3種復合墻體。
(2)外墻內部保溫
外墻內保溫是用保溫材料置于外墻的內側,它的優點在于:對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不高;內保溫材料被樓板所分隔,僅在一個層高范圍內施工,不需搭設腳手架,施工方便。
(3)外墻夾心保溫
外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的中間部位,內外側墻均可采用傳統的磚、混凝土空心砌塊等,這些傳統材料的防水、耐候等性能均較好,對內側墻和保溫材料形成有效的保護,對保溫材料的選材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等保溫材料均可使用。夾心保溫墻施工季節和施工條件的要求不十分高,不影響冬期施工,近年來在嚴寒地區得到一定的應用。
(4)外墻外保溫
由于對節約能源與保護環境的需求不斷提高,建筑圍護結構的保溫也在日益加強,其中以外墻外保溫的發展最為迅速。外保溫墻體適用于有采暖和空調要求的工業與民用建筑,既可用于新建建筑,又可用于既有建筑節能改造。其對主體結構具有保護作用,有效避免了室外氣候變化引起墻體內部溫度變化,使結構主體壽命延長;有利于消除或減弱冷、熱橋的影響;可避免室溫發現較大波動;對原有建筑改造時,減少對室內的干擾;不占用室內空間,在二次裝修時,避免對保溫層進行破壞;增加了立面裝飾效果;適用范圍廣泛,綜合效益顯著。
外墻外保溫技術在國內已有良好的基礎,特別是在北方寒冷地區推廣應用中已取得了成效。因此應成為日后寒冷地區外墻保溫的首選設計。
2、窗體節能設計
窗戶是建筑外圍結構重要的組成部分,也是外圍護結構中能量損失最大的部位。一般住宅的外窗(包括陽臺門)面積約占建筑面積的20%左右,其中通過外窗傳熱散失的能量約占建筑能耗的28%左右,通過外窗透氣散失的能量占建筑能耗的27%左右。
(1)合理選擇玻璃類型
玻璃是窗戶中面積最大的組件.改進這部分的熱工性能對整個窗戶的節能性能有很大的影響。隨著技術的發展和人們節能意識的提高,窗戶玻璃材料發生了巨大的技術進步。從透明玻璃到有色玻璃、鍍膜玻璃,從單層玻璃到雙層玻璃以及中空、真空玻璃。使用節能型窗玻璃,是提高整個窗戶保溫性能的一大重要措施。目前節能效果好、具有推廣價值的節能型玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等功能性玻璃。
(2)提高外窗氣密性
如門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封。框與扇之間的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等。
(3)選擇節能的窗型
目前常用的窗型有外平開窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下懸窗,還有內開下懸翻轉窗、上下提拉窗等。固定窗如果安裝合理是氣密性最好的,且造價低,但是在要求有良好通風的地方不能使用,故一般用于工業建筑中。安裝了密封條的外平開窗、下懸翻轉窗有適度的氣密性,在開啟時還有良好的通風性能,但開啟時需占用空間。平開窗由上部固定扇和下部推拉扇組成,平開窗能移動的窗扇越少氣密性相對越好。平開窗在窗扇關閉后,窗扇和窗框之間壓條壓得較緊,很難形成對流,節能優勢明顯。
3、屋面的節能設計
從保溫原理來說,熱氣流是向上運動的,而冷氣流則向下運動,屋頂可截住熱氣流使熱量不散出室外,屋頂作為建筑的主要圍護構件比其他界面更要起到保溫、隔熱作用,是建筑節能的主要部位之一。
屋面節能措施應主要選擇密度大,傳熱系數小的保溫材料,不宜選擇吸水率大的保溫材料,以防止保溫層大量吸水而降低保溫效果。北方地區經常采用的水泥珍珠巖、加氣混凝土砌塊及水泥聚乙烯苯板等保溫材料上鋪防水層方法,經過多年使用效果很好。
結語
節能降耗是目前建筑業發展的趨勢,寒冷地區建筑節能的主要途徑就是要加強外圍結構的保溫設計,應用高效保溫隔熱材料并改進建筑構造。使中國建筑業不斷走向可持續發展的道路,為創造節約型社會做貢獻。
低溫熱水地板輻射采暖,簡稱地板采暖。地板采暖是利用埋設在地板下的采暖管道系統通過輻射換熱的方式將熱量傳入室內,從而使室溫自下而上逐漸升高,達到采暖的目的。目前采取的方式有二種;集中換熱和分戶式換熱。
分戶式換熱是目前國際上較為流行的做法,這種技術在國外經過二十多年來的發展已經很成熟。簡單地說就是以一組分水器為單位,為每一個采暖單元建一個小型智能化的換熱站,你需要多少熱量它就輸出多少熱量,地板溫度、房間溫度由用戶自己設定。目前我國的地面供暖實踐中,供暖方式以分戶式低溫熱水地板輻射供暖為主。
1地板輻射采暖方式的優缺點
1.1地板采暖的優點
1.1.1環境衛生。地采暖遵循溫足而涼頂的理想采暖概念,室內熱環境好,潔凈衛生,避免了室內空氣對流所導致的塵埃和揮發異味。
1.1.2舒適性好。采暖過程熱量主要為輻射傳熱,室內溫度分布合理,地表溫度均勻,室溫由下而上逐漸遞減,從而,在1.8米以下形成一個熱氣層。
1.1.3節省空間。地板采暖將加熱盤管埋設于地板中,便于裝修和家具布置,不占空間使用面積,解決了大跨度和矮窗式(飄窗)建筑物的供暖需求。
1.1.4較好的調節性和分戶計量的方便性提高。國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003要求新建住宅熱水集中采暖系統,應設置分戶熱計量和室溫度控制裝置。
1.1.5蓄熱能力大。由于地面層及蓄熱層蓄熱量大,因此在間歇供暖的條件下室內溫度變化緩慢,熱穩定性好。
1.1.6系統壽命長,免維修。科技論文,工程應用。。塑料盤管使用壽命長,系統采用盤管回路技術,暗敷管道系統中無接頭,不宜產生滲漏,免維修。
1.1.7高效節能,運行費用低。輻射供暖方式熱量集中在人體受益的高度,較對流方式熱效率高,比傳統空調節能20%左右,比傳統散熱器節能30%以上。
1.2地板采暖的弊端
1.2.1適用范圍有限。僅適合建筑熱工條件較佳的節能住宅,熱負荷較大不能滿足時要其它供暖方式輔助。
1.2.2占用豎向結構空間。空間占用80毫米以上,增加荷載約120千克/平方米。
1.2.3與傳統散熱器供暖系統方式相比熱媒輸送管徑大、熱媒需求流量大。
1.2.4可維修性差。地采暖可維修性差地板采暖屬隱蔽性工程,不易維修,裝修時要選擇耐壓耐溫耐腐蝕,熱穩定性能好的高科技環保管材。
1.2.5初期(產品形成過程)投資大。地暖管道系統造價根據所選材料的不同綜合約150元/ m2左右。而普通鑄鐵散熱器造價在30元/m2左右,鋼制散熱器造價在100元/m2左右。
1.2.6新建住宅小區入住人數少時,單戶耗熱量大。
2地板輻射采暖施工中容易出現的問題及其對策
2.1地板采暖的施工流程及常規做法
2.1.1地板采暖的施工流程:施工準備→地面找平層和防潮層→安裝主管道和分集水器→鋪裝保溫層(XPS板)及反射膜→按圖紙鋪裝地暖加熱管道→系統打壓→澆注墊層→養護→面層鋪裝→試運行。
2.1.2地板采暖常規做法:在鋼筋混凝土地板上先以水泥沙漿找平,然后是20-30mm厚的帶鋁箔保溫板或發泡水泥,將加熱盤管與保溫層固定在一起,最后澆注40-60mm厚的豆石混凝土作為保護層。上部根據用戶的要求再鋪設面層。
2.2施工中管理和技術上應注意的問題
2.2.1對設計所選擇熱源、分集水器布置、盤管間距走向等,根據現階段市政熱網狀況,各戶內戶型及櫥柜等的位置進行綜合分析,提出合理化建議。
2.2.2在材料進場環節嚴格按照合同約定和國家規范進行驗收,在材料運輸和施工環節加強控制,確保盤管及管件、分集水器、保溫材料、管卡、扎帶、鋼網等在形成建筑產品時質量合格。
2.2.3施工工人的培訓與管理。地采暖屬于專項施工,應當由經過培訓的專業人員來進行施工,要求專業人員責任心強、具有較高的質量意識。
2.2.5施工質量控制。科技論文,工程應用。。地暖工程是一項隱蔽工程,絕不能疏忽大意,一旦出現漏水現象將產生極大的危害,必須由專業的技術工人進行操作,嚴禁偷工減料,必須嚴格落實自檢、互檢、交接檢制度,專業工程師和監理工程師的聯合檢查過程,驗收合格后方可進行下道工序的施工。
2.2.6施工進度控制。原則上按照總包單位的施工總進度計劃執行,但是作為一個項目而言,現場情況千差萬別,如材料供應,場地交接,土建安裝配合,難免造成工程工期的之后,絕對不能模式化,必須根據實際情況進行調整,所滯后的工期盡可能的組織各班組進行晚間加班,彌補滯后的工期,確保總工期。
2.3施工環節中容易出現的問題
2.3.1地板采暖系統施工應避免與其它工種進行交叉施工作業,導致配合困難或責任不明耽誤工期,質量難以保證。水電施工和剔鑿應在地板采暖系統施工進場前完成。地板采暖系統安裝前,應保證施工現場水電管路施工完畢,廚房、衛生間應做完閉水試驗并經過驗收,施工區域地面平整清潔,無裸露的鋼筋、水電管線及任何影響施工進行的設備、材料、雜物等。
2.3.2塑料管道應鋪設在貼有鋁箔的保溫板材上,鋁箔面朝上.鋪設保溫板時要求地面平整,接縫處用鋁箔膠帶貼牢.用同樣的保溫材料進行邊角保溫施工。在地面潮濕的場所或者首層必須鋪設防潮層,再設置保溫層反射膜。
2.3.3在地暖施工過程中存在多次的交叉配合施工,自地熱管鋪設至混凝土最終形成強度前,應進行成品保護,應禁止穿硬底鞋在盤管上面行走,堆放材料及設備,以免損傷管材。冷熱水管道施工時應注意與地暖管道交叉處必須采用U型彎管件連接。
2.3.4在地暖盤管施工時應當注意管道與鋼絲網之間的連接應牢靠,管卡間距均勻,距墻距離應大于200mm,盤管間距符合設計要求。混凝土保護層施工時應當按照設計要求設置伸縮縫,伸縮縫必須穿透整個保護層。
2.3.5水壓試驗在盤管鋪設完成,進行管道沖洗后進行,試驗壓力為工作壓力的1.5倍,且不小于0.6MP,穩壓1h,壓力降不應大雨0.05MP。科技論文,工程應用。。打壓后將壓力泄至系統工作壓力,持續保壓,直至混凝土保護層施工完成。
2.3.6在貼地磚的過程中,對施工工藝要求較高,例如水泥砂漿的比例、沙子的粗細程度等都與普通地面鋪設的要求有所不同,否則極易出現由于縫隙間距不均,受力膨脹后發生炸裂,或地磚與地面不貼合等現象。
本文是筆者僅對低溫熱水地板輻射采暖系統的運行中的有缺點的一點體會和現今地暖施工中經常被疏忽的問題,隨著低溫熱水地板輻射熱采暖的發展及其完善,使這種采暖方式的更加能倍受越來越多的人們所關注,我國已有大量的住宅在采用這種采暖方式。
【1】山東省建設發展研究院,《低溫熱水地板輻射采暖技術規程》,山東,DBJ14-014-2002
【2】朱瑩,低溫熱水地板輻熱采暖系統,應用能源技術,2004
【3】邱林,地板采暖分戶計量系統研究,北京建筑工程學院學報,2004.6
1什么是建筑節能及其重要性
1.1建筑節能
建筑節能即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。建筑節能應包括采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等方面的能耗,即屬于民生能耗,一般占全國總能耗的30%~40%左右。由于建筑用能關系到國計民生,量大面廣,因此節約建筑用能是建筑設計中的重中之重。
1.2 建筑節能的重要性
1.2.1 建筑節能是發展國民經濟的需要經濟的發展依賴于能源的發展, 需要能源提供動力。1990~1995年第8 個五年計劃期間, 我國生產總值平均每年增長12%,而一次商品能源平均每年增長才有316%。這種能源生產的增長速度滯后于國內生產總值的增長速度,將嚴重影響我國的經濟發展。,途徑。因此,能源短缺對我國經濟的發展是一個根本性的制約因素。我們要發展國民經濟,就非依賴于節能不可。近年來高耗能建筑不斷大量興建,采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等方面的建筑用能繼續急劇增長,勢必會限制國家經濟的發展。因此,為了國民經濟持續、快捷、健康的發展,就必須搞好建筑節能。
1.2.2 建筑節能是改善廣大人民的建筑熱環境的需要隨著現代化建設的發展和人民生活水平的提高, 舒適的建筑熱環境越來越成為人們生活的需要。我國氣候冬冷夏熱的問題是相當突出的。冬天需要采暖,夏天想要空調,而采暖和制冷都需要能源,其中對優質能源的需求量增長更快。而我國的能源供應特別是優質能源如電力、燃氣的供應目前還很緊張,也就是說,從總體上看,只有大力開發能源,并在注意節能的條件下改善人民的建筑熱環境,這種改善才有可能。
1.2.3 建筑節能是貫徹國家可持續發展戰略的重大部署在我國,人均可采能源儲量不豐,建筑用能巨大,大氣污染嚴重,居民又對改善冬寒夏熱的環境要求迫切,因此,把建筑節能工作真正落實到設計中去,這是至關重要的。現在,國家已十分明確地把實施可持續發展戰略作為頭等大事, 要求我們付諸行動,結合我們建筑設計的情況,就必須抓緊建筑節能,堅決遏制建筑用能浪費嚴重,把建筑節能工作切實做好。
我國當前能源形勢十分嚴峻,能源高速生產,煤、電、油、運持續緊張。建筑是耗能大戶,建筑運行能耗占我國能源總消費量的比例已由上世紀70年代末的10%上升到目前的26.7%,發達國家的實踐經驗表明,這個比例還將提高到35%左右。建筑能耗不僅是消費過程的運行能耗,還應包括建造房屋生產環節的能耗,據估算,加上這部分間接能耗,建筑能耗的總量應占到社會總能耗的46.7%上下,建筑節能已是我國節能工作的重點內容。,途徑。
2 民用建筑節能的原理
2.1 影響建筑節能的幾個因素
2.1.1 建筑物體形系數
建筑物體形系數愈大,其傳熱量也就愈大。從建筑節能的觀點出發,毫無疑問應盡力減小建筑物體形系數。
2.1.2 圍護結構的傳熱系數
圍護結構的傳熱耗熱量占建筑物總耗熱量的71%~77%,因此,大幅度降低圍護結構的傳熱系數,選擇合適的圍護材料是重要的。
2.1.3 窗墻面積比
開窗面積增大,會增加傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量,對建筑節能不利,理論上應盡可能降低窗墻面積比。然而,窗墻面積比還受建筑立面、室內采光、通風因素控制。因此,建筑節能設計中,應針對不同地區的環境和習慣區別對待,不宜過分縮小窗墻面積比。
2.1.4 建筑朝向和建筑布局
相關研究結果表明,無論是為了降低冬季采暖能耗,還是為了降低夏季空調制冷負荷,建筑物朝向均宜采用南北向或者接近南北向,盡量避免東西向。建筑平面布局總的原則應根據地形、地勢和朝向等條件靈活布置。
2 .2建筑設計中建筑節能的基本途徑
2.2.1 房屋各部位的絕熱
(1)屋頂的絕熱:一般采用屋頂外側絕熱方式。為了防止“烘烤“現象,可以設法通風換氣,同時還應正確選用絕熱材料。
(2)墻壁的絕熱:一般宜采用墻壁外側絕熱方式。外側的絕熱層要有相當大的傳熱熱阻。同時應處理好防止內部結露的問題。
(3)地面的絕熱:地面與普通地板相比,冬季的熱損失較少,這從節能的角度來看是有利的, 但考慮到南方又濕又熱的氣候因素,對地面進行全面絕熱還是必要的。一般可采用內側絕熱的方式,但是,為了防止土中濕氣侵入室內,可加設防潮層。
(4)門窗的絕熱:窗的結構形式常采用以下3 種方法:①利用雙層窗玻璃,在寒冷地區可以設置三層窗。②利用能反射紅外線的玻璃或利用貼有能反射紅外線的合成樹脂薄膜的玻璃。③利用上述二者的復合形式,同時應合理選擇窗內材料,在既需采暖又需制冷的地區,原則上宜選用以吸熱玻璃、熱反射玻璃為原料制成的中空玻璃。
2.2.2采暖的節能途徑
在建筑設計中,主要從以下5 個方面來考慮:
(1)在建筑設計中,充分利用各種可能條件促進輻射熱進入室內。
(2)在建筑設計中從表面的輻射、開口部位的輻射和部位內的輻射諸方面的條件來抑制輻射熱的損失。,途徑。
(3)在建筑設計中可以分別從減小溫度差、導熱面積、導熱系數或增加材料厚度(材質相同時)諸方面來抑制導熱損失。
(4)在建筑設計中,可以分別從風勢、開口部位和縫隙以及冷風的性狀諸方面來抑制對流熱損失。
(5)在建筑設計中,通過建筑造型和材料的選擇達到蓄熱效果的充分利用。
2.2.3 制冷的節能途徑
設計時制冷的節能途徑主要從以下6 個方面來考慮:
(1)設計時考慮障礙物的存在、太陽照射的方向性、開口部位的處理以及反射和再輻射諸因素來抑制輻射熱進入室內。
(2)設計時要采取必要措施防止地面產生反射和二次輻射以達到抑制導熱傳熱進入室內。
(3)采取措施抑制對流熱進入室內。
(4)可將采暖時抑制熱從室內散失的方法完全顛倒過程使用,從而促進輻射熱從室內散失。
(5)可以利用采暖時抑制導熱散失完全相反的方法來促進導熱散熱。
(6)利用自然通風、在建筑物最高處設置排氣孔以及人造風等措施促進對流散熱。
2.2.4 照明的節能
照明節能的要點,在于不使用照明設備,或者使用很少的能耗,得到需要的照度及其均勻的照度分布狀態,總之,要求得到合理的采光和照明。其節能途徑有如下幾種:
(1)設計時提高所有建筑部位(包括開口部位在內)及室內的所有物體的光反射系數,可以有效地控制光的損失。,途徑。也可以把所有擴散性的反射面都作成白色而使照度均勻分布。
(2)設計時,注意建筑部位的朝向,以便能夠接受到日照,充分利用太陽照射和天空光。在途中有反射時, 要考慮到反射面的面積和反射系數以及反射方向等條件。另外,利用天窗、照亮室內頂棚、擴散照在窗上的陽光、利用上層的光亮也是照明節能的途徑。
(3)采用高效率光源,提高照明設備的效率。根據不同亮度的要求,可以采用整體照明和局部照明結合的方法。
2.3 新能源在建筑中的應用
利用太陽能、地熱能等新能源作為主要能源供給,向建筑提供采暖、空調、熱水。,途徑。系統可大量節約電力和常規能源,減少SO2、CO2、NOx及粉塵的排放,對改善城市大氣環境有十分明顯的效果,因此有很好的社會環境效益。,途徑。
3結束語
在我國經濟社會發展進入新的歷史階段, 中央明確提出建設節約型社會,切實保護和合理利用各種資源,提高資源利用效率,以盡可能少的資源消耗獲得最大的經濟效益和社會效益。只有真正認識到它的重要性,我們才能從實際出發,從自身出發,不斷創新,真正的設計出能普遍適用于社會,帶來真正產生節約效益的產品。
參考文獻:
[1]江億我國建筑能耗狀況及有效的節能途徑[期刊論文]-暖通空調2005(05)
[2]建設部2005年城鎮房屋概況統計公報
[3]江億我國建筑能耗趨勢與節能重點[期刊論文]-綠色建筑2006(zk)
0.引言建筑體型設計應綜合考慮建筑功能、造型以及節能的要求。針對北方寒冷地區氣候特點,設計的基本原則為盡可能的減小建筑外表面積,使熱工性能較差的的外表面積降至最少,考慮到建筑在冬季采用被動式采暖,則需盡量擴大南立面,在滿足通風采光的要求的基礎上,減少北向、西向等不利朝向墻面面積及窗墻比。
1.控制體型系數體型系數S指建筑物與室外大氣接觸的外表面積F(不計算地面)與其所包圍的建筑體積V之比(S=F/V)。論文格式。體型系數越大,說明單位建筑空間所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明:體型系數每增大0.01,耗熱量指標約增加2.5%。
建筑的體型系數與建筑物的體型是否規整及建筑的體量大小有關,建筑的規模越大,其體型系數越小。因此單層的小建筑的體型系數一般比較大,而規模較大的建筑,體型系數一般比較小。對于高層建筑來說,體型系數一般在0.10-0.15之間,遠小于規范規定的0.3界限,且高層建筑屋面面積相對外墻面積要小得多。
2.增加南向表面積與體型設計從利用太陽能采暖的角度考慮,應盡量增加南向的面積,以南向表面足夠大,其它外表面總面積盡可能小為判斷節能與否的標準更合理。這意味著要增加建筑面寬,減小進深。
作者以濟南某小區套型面積為116m2,層高為2.8m的六層住宅為例,計算分析一個單元時和三個單元時的體型系數變化,如表5-1,由分析結果可以看出:在增加南向表面面積的同時,勢必會造成在標準層面積一定的情況下,體形系數增大的情況。因此,在滿足必要的平面功能布局的要求之后,盡量控制體形系數在一定范圍內,盡量的增加面寬,減小進深。
表 5-1相同面積不同套型的體型系數比較
進深m 面寬m 套型面積m2 一個單元體型系數 三個單元體型系數
戶型一 12.6 18.3 116 0.34 0.26
戶型二 10 23.1 116 0.33 0.29
(圖表來源:自繪)
同樣我們需注意到,當建筑物南向表面面積增大,滿足了冬季被動式采暖需求時,必然引起夏季室內外受熱量增加的問題。所以,在夏季應采取適當的外表面的遮陽措施,將增大南向表面面積作為優點來利用。論文格式。
3.底層架空與體型設計黑川紀章認為:“城市已失去了它曾有過的最完美的過渡空間”,為恢復城市中這種性質的空間,他借鑒日本傳統文化中的“緣側空間”理念,在福岡銀行總部設計了一個巨大的開敞架空空間———介于室內與室外、公共與私有之間的城市公共開放空間。論文格式。
底層架空空間是室內外的過渡空間,具有加強通透性,提供灰空間,對外開放等特點,雖然增加了建筑的體形系表面面積,而總體積不變,體形系數一定增加,但是它卻從而降低了住宅內部的氣溫,改善了微環境。
目前的多層住宅的普遍做法是:底層另加小庭院,庭院的欄桿圍護都采用通透性強的鑄鐵、不銹鋼欄桿等,庭院內綠化由用戶栽種,這方面的嘗試較成功。但帶來的問題是庭院綠化不統一、防盜的要求也更高,加上底層潮濕問題,導致購房者瞻前顧后。
底層住戶由于接近地面,室內濕度比較大,防潮問題未解決,而且日照間距普遍不夠。而設置架空層之后就避免了這一問題。并且一層的住房冬季接收陽光時間比較短,這個也是主要原因之一。可見從太陽能的利用角度看,底層架空也有好處。而且在底層架空層種植綠化,設置自行車停車場以及布置休閑娛樂設施等,對增加綠化面積,促進人與人交流等方面均有積極意義。
然而,底層架空帶來夏季自然通風暢通的同時,也會帶來冬季防風問題的嚴重性。為同時解決夏熱與冬冷的問題,可以采取一些輔助設計手段。例如:結合底層架空空間的綠化景觀以及兒童游樂場地設計移動隔墻,移動墻通過人工調節可以隨著冬、夏季的主導風向移動或旋轉,起到夏季導風、冬季防風之作用。也可以安裝玻璃,不但可以防風,而且可以成為利用太陽能直接受益式的附加陽光的暖房。總之,并非體形系數越小越好,應該綜合考慮多方面的因素。
4.控制體型的設計策略(1)盡量減少體型的不必要的、小尺度的凸凹不齊,以利于降低體形系數,減少熱量損失。
中圖分類號: TE44 文獻標識碼: A 文章編號:
目前我國公共建筑采暖系統無有效的調控設備,由于采暖系統自身水力工況失調的原因,導致各用戶冷熱不均。一些用戶的室溫達不到設計標準要求,甚至還要輔助加熱;而另一部分用戶則室溫過高,開窗通風,導致熱量浪費。因此,為了國家的計量收費政策能夠順利實施,就必須解決好既有建筑采暖的供熱計量問題。而完全廢棄舊有的系統不但成本高,而且工程量也大。相對來說對原有供熱采暖進行合理的改造就是最好的選擇[1]。
當前國內學者對溫控計量供熱系統的研究較多,對于原有供熱系統改造的研究中目前大都是針對住宅建筑,而對公共建筑的研究也只是定性淺顯的分析。因此,對既有公共建筑供熱采暖系統改造以實現分室控溫,這一課題的研究成果具有十分廣闊的應用前景。
公共建筑供暖系統特性分析
公共建筑從用途、規模和供熱規律等方面都與住宅存在許多差別。首先從熱計量方式上來說,公共建筑表現在用能單位所屬關系相同。某些較大型公共建筑用戶一般都隸屬于一個單位或部門,這樣只要在建筑物熱力總入口安裝熱量總表,即能實現按用熱量計量收費。其次其供暖時間集中,規律性強。絕大多數辦公建筑的用熱時間集中,除工作人員上班期間,供熱系統僅維持在值班溫度即可。可見原供暖系統一天中近2/3的時間供應的熱量被浪費掉了。其次就是終端用熱設施統一化程度高,各房間的用熱設施安裝結構基本相同,進行供熱系統的改造相對較容易。最后建筑圍護結構節能相對較好。
溫控計量過程分析
溫控計量供暖系統中熱負荷是隨著用戶室溫調節特性而變化的,表現為一定的階段性、規律性。由于熱用戶調節特性和房間蓄熱的差異,室溫變化也不相同[1]。
我們將公共建筑的溫度調節過程分為四個階段:由值班溫度到正常室溫的升溫階段、維持正常室溫階段、由正常室溫到值班溫度的降溫階段、維持值班溫度階段。
升溫階段即是將室溫從較低狀態,迅速升高到期望的室內溫度的階段,這時供暖系統需要超量調節來滿足迅速提高室溫的需要。供暖設備的供暖量一般在整個升溫期內是一個常量。
恒溫階段,當室溫上升到用戶需要的調節溫度時,設備供熱量如果保持不變,將導致室溫溫度持續升高,將不滿足用戶的熱舒適要求,這時不需要原來那樣多的熱量,設備的供熱量開始減少。這時的供熱量除供給由于室內外溫差引起的熱量損失外,由于過程尚未穩定,還要供給補充內外維護結構及家具的蓄熱。由于這部分蓄熱量不斷減小,供熱量也不斷減小,最后供熱量只供給由于室內外溫差引起的熱損失。這正是傳統的連續供暖時穩態計算所需的熱負荷,此時散熱設備的熱負荷與建筑熱負荷應該是相等的。
降溫階段,熱用戶由于晚上下班等原因需要降低室內溫度以節能,通過溫控閥將室內溫度設定到較低溫度(值班溫度)。
在調節過程中,建筑物維護結構、設備、等的蓄熱、放熱,對室內溫度和表面溫度的波動起到調節作用。這種調節作用必然導致室內溫度的變化相對于系統的供熱量的變化有一定的時間延遲性,因此為了保證熱用戶在使用時房間溫度處于要求的溫度范圍內,必須要考慮供暖系統預熱期時間。預熱時間的長短與很多因素有關,其中包括建筑物的蓄熱性能、供熱能力、室溫波動范圍以及氣候條件的。而建筑物的蓄熱特性也受到諸多因素的影響,主要包括以下幾個方面:(1)蓄熱材料的熱物性,如材料的熱容量、導熱系統、厚度等;(2)蓄熱墻體的結構、朝向、保溫及其位置布置;
公共建筑供暖系統溫控計量改造方案
按照原公共建筑功能及其采暖系統使用規律相近原則將公共建筑分了五類,并分別對其系統改造以及溫控計量方式進行探討[2] [3]。
旅館類建筑 該類建筑與住宅建筑在運行方式方面有相近之處,每個房間都應該能滿足由入住的人按照自己的需求進行調節控制。采暖運行方式不連續且無規律,需要滿足區域性的獨立調節。當有人員在室內的時候開啟采暖,室內無人員時設置為值班采暖。原系統一般為垂直單管順流式系統,適合改造成垂直雙管或垂直單管跨越式系統,且在每個房間都安裝溫控閥;
辦公類建筑 該類建筑中的辦公建筑主要是工作人員辦公的場所,辦公樓的用熱時間集中,規律性強,絕大多數工作人員統一上下班。且這類建筑原系統一般為垂直單管順流式系統,適合改造成垂直單管跨越式系統,且將溫控閥安裝在垂直立管的頂端即可滿足溫控的要求,特別的對于辦公類建筑中部分如會議室這樣采暖運行不規律的房間,應獨立設置溫控閥。這類建筑的計量裝備只需安裝在整棟建筑的熱力入口處即可。
商場類建筑 該類建筑有嚴格的營業時間,商場采暖運行方式同營業時間相一致,但由于商場的燈光和人員散熱量較大,商場內區應在下午時刻采取值班供暖或是停止供暖來防止過熱的情況出現。該類建筑采暖運行規律性強,但不連續,且調節時只需作出大范圍的整體調節即可。原系統為垂直單管順流式系統的適宜改造成垂直單管跨越式系統,溫控閥的安裝只需在垂直立管頂端安裝,以便做出整體的溫控調節。原系統為水平單管串聯式系統的只需在每個串聯入口處安裝溫控閥即可。這類建筑的計量裝備只需安裝在整棟建筑的熱力入口處即可。
文體、交通類建筑 文體類建筑中主要包括影劇院和體育場館等,該類建筑為空間較大層高相對較低的建筑,而且主體房間使用時間上無規律,采暖運行方式應考慮在房間使用時進行供暖,其余時間采用值班供暖。該類建筑采暖運行方式不連續且無規律,調節時作出大范圍的整體調節亦能滿足要求。交通類建筑主體建筑候車大廳、候機大廳均是高大空間類型,該類建筑采暖運行方式連續,采暖調節時,區域性調節浪費投資,只需整體調節就能達到要求。應注意的是當車站、機場旅客較多時,人員的負荷足夠時應進行值班供暖。這類建筑適合改造成可溫控水平單管串聯式系統,對于高大空間溫控我們只要求滿足室內人員所處位置溫度適宜即可,為了不浪費能源,盡量采用分區控溫,在每個串聯環路的入口安裝溫控閥即可,特別對于文體類建筑,由于使用間斷性比較強,應在建筑熱力入口處安裝總溫控閥,以便在長時期內不適用該建筑時進行整體調節。
結論
本文主要研究了既有公共建筑室內采暖系統特性,同時對供暖系統溫控計量改造的相關技術進行了研究,得出以下結論:
1.對既有公共建筑采暖系統的改造,本著方便和經濟的原則,且要充分考慮公共建筑的特點選用合理的改造方案。辦公樓、商場類建筑原系統一般為垂直單管順流式系統,且采暖具有一定規律性,適合改造成可溫控垂直單管順流式和垂直單管跨越式系統,溫控閥安裝在垂直立管的頂端即可,計量裝置安裝在建筑熱力入口端即可滿足計量要求;旅館類建筑其采暖無規律性,且需要分室獨立控溫,適合改造成垂直雙管或垂直單管跨越式系統,且在每個房間都安裝溫控閥;文體、交通類空間較大的建筑適合改造成可溫控水平單管串聯式系統,對于高大空間溫控我們只要求滿足室內人員所處位置溫度適宜即可,為了不浪費能源,盡量采用分區控溫,在每個串聯環路的入口安裝溫控閥即可,特別對于文體類建筑,由于使用間斷性比較強,應在建筑熱力入口處安裝總溫控閥。
2.從散熱器的工況分析研究,散熱量對供水溫度的變化很是敏感,對流量的變化則是隨著其值的增大而逐漸減小。通過散熱器的流量在一定范圍內變化對散熱量的影響較供水溫度的影響小。同時,提高散熱器的面積后,流量隨負荷變化先減緩后增大,這對于調節是有利的,增大散熱器面積,系統改造的投資增加,同時循環水量減少,使得運行費用降低。通過對改造后系統熱負荷計算方法的分析,為了滿足調節需求,設計時我們需要將負荷提高10-15%計算散熱器面積或將散熱器面積提高6-10%進行設計。
3.供熱系統溫控計量改造節能效益明顯:一是通過溫控閥利用太陽輻射、人體和室內電器散熱、辦公設備散熱等自由熱;二是用戶可以根據需要調節室溫,在辦公室有人值班工作時進行供暖,晚上下班無人留守時調節室內溫度,節約能源和熱費。
參考文獻
[1] 涂光備等編著. 供熱計量技術[M]. 中國建筑工業出版社, 2003年
1我國供暖的現狀
改革開放后,我國建設事業發展迅速,尤其是近年住房制度的改革極大地促進了住宅產業及國民經濟的發展。目前每年新建房屋子17-18億平方米。隨著大量的新建筑,建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空調、熱水供應、炊事、家用電器等方面的能耗,其中采暖、調能耗約占60%-70%。根據1998年估算的數據,中國建筑用商品能源消耗已占全國商品能源消費總量的27.6%,接近發達國家的30%-40%。我國的能源形勢是嚴峻的。我國的煤炭、石油、天然氣、水資源的人均擁有量約為世界平均值的1/2,1/9,1/23.1/4。對于人均能源消費量1t的標準煤,僅是世界人均能源消費不到2.4t標準煤的一半,因而降低建筑能耗,實現可持續性發展,是節約能源之路。事實上改變傳統的供暖方式是節約能源的出路。作為辦公樓、禮堂、實驗和教學樓、學生宿舍等,供暖的需求是不一樣的,不需要24h恒溫供暖,應采用間歇制度,以實現用熱與供熱相協調。對于在較大集中供熱系統中,也可采用分建筑物的分時供暖方法,由于不必同時給各建筑物供暖,熱源規模及運行負荷大大減小,從而減少熱源投資,并實現按需供熱的長遠目標。
2新型環保節能的供熱采暖系統
供熱采暖方式有很多不同的方式,熱水、電熱、地熱等等不同的方式,近幾年來一種新型環保節能的供熱采暖系統,在日前通過了中國能源研究會組織的專家鑒定。專家認為,該系統為國內首創,具有國際先進水平。這種供熱系統改變了傳統的供熱采暖方式,它的傳熱不是用介質水,而是以復合化學介質‘`ZGM’’為熱傳導工質,打破了傳統的以水為工質的熱傳導模式。這種復合化學介質“ZGM’’無毒無味、無腐蝕性、不揮發、不燃燒、不怕凍、不結垢。使用該介質的采暖系統,長退快、均溫性好、熱穩定性能好,并且結構美觀、安裝靈活,解決了國內現存的單管系統無法解決的問題。該系統能節省40%-50%的能源。由于不用水,所以能大大降低城市用水量。該系統由北京新世界能高科技發展有限公司制造,是一種最佳的冬季采暖方式,適宜院校、機關的冬季采暖使用。
3院校、機關的冬季采暖使用
院校、機關建筑具有多類型、多用途的特點。主要包括:辦公樓、教學樓、學生宿舍、教工家屬樓、實驗室、禮堂、體育館、校辦工廠等。院校供暖有兩個特點:其一,對于間歇供暖,各種類型建筑物的供暖時間是不一樣的,對于禮堂、體育館等,它的使用時間特別少,其它時間可按值班采暖設定,因此它的供暖間歇性很強:對于學生宿舍,在上課時間(包括晚自習)可按值班采暖設定,而早、中、晚的休息時間才保證供暖:對于辦公樓,下班時間可按值班采暖設定,上班時間才保證供暖;而對于實驗室、教工家屬樓等,在供暖時間上應根據具體情況加以控制。其二,學校的另一特點是有寒假。在寒假期間(約35天),院校的大部分建筑可以只保證值班供暖。基于以上特點,采用適合的供暖方式和方法,院校供暖的節能效果會很顯著。 4人體舒適感的比較
傳統的采用連續采暖方式,當室外溫度為-2690,熱媒參數為95/70℃時,熱量不間斷地散給空間,以補充外圍結構的熱損失,使室內溫度體質在設計參數上下波動范圍內。當室外溫度高于26℃時,采用改變熱煤參數的辦法進行質調解,系統依然是連續運行的,即可保證室內設計溫度的穩定,滿足人體對舒適感的要求。間歇采暖則不燃,一日24h內室溫波動范圍較大,如果要保證供熱時間內的室溫間歇時間的室溫就會低于設計溫度。反之,如果保證間歇時間內的設計溫度則供熱時間內的室內溫度又會高于設計溫度。間歇采暖時一日內的溫差大約在10℃左右,室內溫度忽高忽低,人體感覺忽冷忽熱,容易患感冒。但是如果采用新型環保節能的供熱采暖系統則可改變這一現狀,新型環保節能的供熱采暖系統則能改變這一現狀,新型環保節能的供熱采暖系統升溫快,保溫時間長,在攝氏一20℃的氣溫下,室內溫度在內45min就可達到18℃。
5環境保護的比較
Pick to: with the global energy problem of serious and "sustainable development" concept in domestic promoted, building energy saving design more and more attention of Chinese the building workers' attention. How in architecture design, better use of natural energy, improve the residential building energy efficiency, this paper writing is key. This paper mainly introduces the design of building energy efficiency and how to realize the energy conservation of the building.
Key word: architectural design; Energy saving; Building energy efficiency
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
建筑節能是指在建筑中提高能源利用效率, 用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效應。 因此,建筑節能是貫徹可持續發展戰略、實現國家節能規劃目標、減排溫室氣體的重要措施,符合全球發展趨勢。
1 建筑節能存在問題
建筑節能是技術性和政策性很強的系統工程,中國全面實施的時間不長,整體發展水平不高,存在著不少問題,具體表現如下:
a) 新建建筑執行節能標準的比例較低,北方快、南方慢。 大城市工作好一些,中小城市依然薄弱;既有建筑節能改造和可再生能源建筑規模化應用等尚未啟動;
b) 建筑節能還缺乏足夠技術支撐:一是從業人員技術水平有待提高,設計人員對節能標準不熟悉;二是節能技術和產品可選性不足。 少數地方對新技術、新產品存在壟斷;三是技術標準還需完善,施工驗收和檢測工作尚沒有國家強制性標準規范;
c) 尚未形成良好的建筑節能的工作氛圍
一些省市主管部門領導對節能的緊迫性和重要性缺乏認識,部分省市仍未建立建筑節能管理機構;同時對節能宣傳推廣力度不夠;
d) 建筑節能政策法規政策不健全
一方面是由于目前國家尚無專門針對建筑節能的法律法規,各地也只有少數出臺了地方性法規;另一方面是建筑節能經濟激勵政策缺失, 市場機制難以發揮作用,相關配套政策不足。
2 建筑節能概念的提出
2.1 建筑節能
目前,中國建筑用能浪費極其嚴重,而且建筑能耗增長的速度遠遠超過中國能源生產可能增長的速度,如果聽任這種高耗能建筑持續發展下去, 國家的能源生產勢必難以長期支撐此種浪費型需求, 從而不得不被迫組織大規模的舊房節能改造, 這將要耗費更多的人力物力。
建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程,建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等,也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門,是一項全方位的、綜合性的系統工程[ 1]。
2.2 建筑節能的設計
a) 規劃設計階段:
節 能 規 劃 設 計 就 是 分 析 構 成 氣 候 的 決 定 因素—————輻射因素、大氣環流因素和地理因素的有利、不利影響, 通過建筑的規劃布局對上述因素進行充分利用、改造,如充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌,利用多種自然因素,以優化建筑的微氣候環境,形成良好的居住條件,從而有利于節能;
b) 建筑設計階段:
在進行建筑設計時,應該從與建筑節能關系密切的建筑平面設計與組合、窗墻比、建筑體型、建筑體量、各圍護結構、建筑外遮陽諸多方面進行考慮,設計出符合新節能標準要求的節能建筑( 建筑物總能耗不高于當地節能規范標準),其重點是各圍護結構節能指標的滿足;
c) 采暖供熱系統的節能設計采暖供熱系統應選用節能產品,合理設計熱負荷及房間散熱器面積。 熱力站的設計應選用結構緊湊、傳熱系數高、自動脫垢或易于除垢以及使用壽命長的換熱器, 換熱器的傳熱系數以大于或等于 23 000 W(/ m2•K) 。 熱力站應設置調節裝置,為量化管理創造必要條件。 鍋爐、鼓風機、引風機、除塵器等設備的選用應符合節能標準。 設計熱水管網時應選取經濟合理的敷設方式,其供熱管道的保溫應符合國家標準 GB8175- 1987 設備及管道保溫設計導則[2]。
2.3 影響建筑物能耗的因素
2.3.1 室外熱環境的影響:
建筑物室外熱環境,即各種氣候因素,通過建筑的圍護結構、 外門窗及各類開口直接影響室內的氣候條件。 與建筑物密切相關的氣候因素為:太陽輻射、空氣溫度、空氣濕度、風及降水等;
2.3.2 采暖區和采暖度日數:
采暖區是指一年內日平均氣溫穩定低于 5 ℃的時間超過 90天的地區。 采暖度日數是指當某天室外日平均氣溫低于 18 ℃時,將低于 18 ℃的度數乘以 1 天,并將此乘積累加。 其中,18 ℃稱為采暖基準溫度,凡平均溫度低于基準溫度的度數,均計入采暖度日數。 若假定采暖熱耗量與室外平均溫度同室內基準溫度之差成正比, 則可由采暖度日數估算出采暖能耗,再加上夏季耗冷所需能量,可評價出建筑整個年度的總體能耗的狀況[ 3];
2.3.2 太陽輻射強度:
冬季晴天多,日照時間長,太陽入射角低,太陽輻射強度大,南向窗戶陽光射入深度大,可達到提高室內溫度,節約采暖用能的效果;
2.3.4 建筑的保溫隔熱和氣密性:
建筑圍護結構的保溫隔熱性能和門窗的氣密性是影響建筑能耗的主要內在因素。 圍護結構的傳熱熱損失約占 70%~80%;門窗縫隙空氣滲透的熱損失約占20%~30%。據有關資料顯示,北京地區,典型多層住宅, 通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的77%,門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占 23%。 在傳熱損失中,外墻約占 25%,窗戶約占 24%,樓梯間隔墻約占11%, 屋面約占 9%, 陽臺門下部約占 3%, 戶門約占3%,地面約占 2%。 窗戶的傳熱熱損失與空氣滲透熱的損失相加,約占全部熱損失的 47%;
2.3.5 采暖供熱( 制冷) 系統的效率:
采暖供熱( 制冷)系統是由熱源( 冷源)、設備、網絡和連接用戶組成的系統。 設備效率和媒體的經濟性是其關鍵[ 4]。
2.4 建筑節能的實現
為了達到有效的建筑節能只靠建筑師是根本不夠的,怎樣才能做到真正合理降低能耗,真正做到建筑節能呢?我們從以下幾個方面進行論述建筑節能的相關措施:
a) 根據國家政策,無論民用建筑還是公共建筑均需要采取節能措施,因此,每個設計單位應當在建筑物設計階段,應當根據國家《 民用建筑節能的設計標準》及有關本地區的節能法規進行設計開發; 采用先進成熟的節能技術和節能產品,保證節能設計質量;
b) 充分利用太陽能、地下能源、風能等應用技術和產品,在建筑物的建設方面,盡量選擇南北朝向,充分利用太陽能。 事實證明,建筑物南北朝向比東西朝向建筑耗能要少:( a) 住宅等民用建筑也采用地源熱泵技術,利用地下水的水溫在冬夏季的溫差不大相當于恒溫的原理,用水泵把地下水抽到埋設在地板內的 pvc 等材料的細管,來調節室內溫度,已達到節能的目的。( b) 有些現代廠房的換氣孔等利用風能,帶動風扇,使內外空氣交換, 摒棄了以前都要用電機風扇進行換氣的做法,也達到了節能的目的。( c) 公共建筑節能采用屋頂或外墻鋪設太陽能光伏發電裝置, 或者外墻利用光伏材料,光伏材料發電以提供本建筑的用電, 以達到節能的目的。( d) 大力推廣遮陽與通風設施應用技術和產品。以減少因降溫需要空調的能耗,達到節能目的;
c) 在墻體建筑方面,不得使用實心黏土磚,應逐步禁止使用其他黏土制品墻體材料, 應用目前新型墻體材料,如普通混凝土小型空心磚塊、輕集料混凝土小型砌塊、石膏砌塊和條板、非黏土類燒結磚、輕質墻板復合保溫墻板、整體式墻板、高摻量的利廢制品、其他不含黏土成分的新型墻體材料。 充分運用市場經濟手段,發揮投資稅收、價格等經濟政策的引導手段,鼓勵工業廢棄物的循環利用,限制黏土資源的過度消耗,推進墻體革新工作和節能建筑的發展;
d) 改善護構件的保溫性能, 盡量避免熱橋,同時采用新技術,加強外墻保溫。 改善門窗設計,盡可能將窗面積控制在合理的范圍之內, 采用高效節能玻璃加強密封,盡量減少熱量損失。
3 結語
建筑節能是一項造福子孫后代的偉大改革, 也是實現科學發展觀的必經之路,需要我們從切身做起,從實際出發,開創建筑節能的新局面。
參考文獻:
[ 1] 黃 英.淺談建筑的節能設計[ J].江蘇建筑,2007(, 2) :23- 26.
[ 2 ] 向朝倫.節能建筑在尷尬中前行[ N ].四川日報 ,2005- 9- 14( 08) .