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建筑采暖论文赏析八篇

发布时间:2022-10-01 13:03:06

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的建筑采暖论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

建筑采暖论文

第1篇

关键词:节能,冷热源选择,采暖空调系统

 

0.引言

随着我国经济持续快速发展,能源紧张、环境恶化的问题日益突出,节约能源,改善环境质量已成为我国可持续发展亟待解决的问题。采暖空调系统能耗约占建筑总能耗的40~60%[1],合理选择冷热源可以达到节能效果。

?1. 供热采暖系统的热源选择形式[3]

目前所存在的众多采暖方式中,集中供暖占据着主要地位,大部分地区都采用这种取暖方式。集中供暖不仅能够保持室内温度的均匀与稳定,而且不需要用户进行任何操作,非常适合有老人和小孩的家庭。但集中供暖受住房条件限制,且具有使用费用较高等弊端,用户还不能根据自身情况控制温度高低,控制使用时间,同时还越来越多地受到节约资源、保护环境等方面的限制但是有不少家庭仍然面临着这样一种尴尬:不管家里有没有人,不管所有的房间是否都需要供暖,但只要你选择了集中供暖方式,就必须按照住房面积支付费用,这对于每天在外奔波的上班族来说,是很不经济的一种取暖方式。建筑采暖系统的选择是建筑节能的重要措施之一。论文格式。

就建筑物而言,严格执行建筑墙体保温、门窗的热工性能、屋顶保温、分户热计量是彻底减少建筑用能的关键方法。我国国情是,在建筑节能方面超标准投入只有少数地区和项目才能做到的,因此,我们更应提倡在建筑上推广使用投资低、节能效果好的采暖系统。

1.1建筑供暖分户热计量

建筑供暖分户热计量是建筑节能的最终结果。分户热计量的首要目的,是为了使供暖运行节能,是要为热用户提供调节控制手段,使他们可以根据热舒适度的需要,调节控制采暖量。论文格式。为此,供热就必须是高质量的。只有供热的高质量,使热用户有热可调,也才有节能运行的可能,否则,分户热计量将成为一种摆设。所以,供热的高质量是集中供暖系统分户热计量的前提条。

供暖采暖系统节能是实现建筑节能50%目标的主要途径,供热采暖系统节能主要措施有:水力平衡,管道保温,提高锅炉热效率,提高供热采暖系统运行维护管理水平,室温控制调节和热量按户计费。

我国长期以来实行福利制供暖,耗能多少与用户利益无关。根据国家的节能法,生活用能必须计量向用户收费。发达国家的经验告诉我们:实行供热采暖计量收费,可节能20~30%。

1.2地面辐射供暖系统

地面辐射供暖系统以其节能、舒适性高等突出特点,公认为最理想、最舒适、最先进的采暖方式之一。在相同的室内设定温度下,采用地面辐射供暖系统的房间墙壁内表面温度明显高于其它采暖形式的房间,室内各表面温度的提高也使得平均辐射温度升高,提高了人体的热舒适感,同时在保证同样的实感温度前提下可以略降低室内空气温度,达到节能的目的,根据实际使用情况来看节能率在10%以上。

地面辐射供暖方式按敷设材质和发热媒介的不同可分为低温热水地面辐射供暖系统和发热电缆地面辐射供暖系统两种。后者把发热的电缆埋在地面下,直接利用电力加热地面垫层而供暖。由于用发热电缆直接发热传递热量,它集热源和终端设备为一体,具有的优势更加明显。近年来,发热电缆地面辐射供暖应用技术正在逐步推广应用,很多住宅小区大面积采用,收到了较好的采暖节能效果。

2 .空调系统冷热源选择[4] [5][6]

集中式空调系统冷热源方式的选择对国民经济的总能耗、工程投资、运行效益、环境都有重要影响。

中央空调耗能一般包括三部分,即空调冷热源、空调机组及末端设备及水或空气输送系统。这三部分能耗中,冷热源能耗约占总能耗的一半左右,是空调节能的主要内容。

常用的冷热源方式主要有:电动式制冷机组加锅炉、溴化锂吸收式制冷机加锅炉、水源热泵式机组、直燃式溴化锂吸收式制冷机组、电动式制冷机组加锅炉加冰蓄冷系统。这几种冷热源方案在不同环境下都能起到节能作用。就这几种冷热源设备分别从性能特点、能耗、一次性投资、环境污染、适用条件进行分析比较,在不同环境条件下如何合理选择空调冷热源起到节能作用。

2.1从性能特点方面考虑

主要是设备运行的可靠性,技术先进性,节能性,结构紧凑性,安装操作维修方便性,噪声振动性等。总的说来,电动式冷热水机组在技术上比热力式冷热水机组成熟可靠,在调试、运行维护方面比热力式机组方便。而热源以城市热网供热为首选。

2.2从投资方面考虑

在选择空调冷热源设备时,需要对设备的初投资和运行费用进行综合分析。溴化锂吸收式制冷机组耗电少、电力增容费低、无运动部件,振动噪音小,但价格比同等产冷量的电制冷机组高。从初投资、一次能耗、运行成本来看,电动式优于热力式。风冷热泵机组比常规的制冷机加锅炉方案一般节省初投资25%。

2.3从能耗方面考虑

吸收式冷水机组的一次能耗比电动式制机组高,其中蒸气型或热水型双效吸收式制冷机的能耗为电动式的2~3倍。直燃式约为电动式的1.6~2.1倍。若无余热可利用热水型机组一般情况下应尽量少用,无特殊情况不宜提介用锅炉新蒸汽作吸收式制冷机组的热源。制冷机制冰时COP值降低,所以蓄冷空调比常规空调要消耗更多的电能,不能称为节能。但就电力供应系统而言,蓄冷所起到的移峰填谷作用,均衡了电网负荷,提高了电网的供电能力。

2.4从对环境污染方面考虑

热电厂烟尘对环境的污染源比分散锅炉房造成的污染要小,同时应考虑电动式机组的CFC对臭氧层的影响,以及热力式机组温室气体CO2排放和SO2的排放问题。论文格式。

2.5从设备适用性件方面考虑

由于不同的空调冷热源设备具有各自不同的性能特点,各适用于一定的外部条件。在电力紧张地区,溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择,其中直燃式机组一般采用轻柴油或城市煤气为燃料,污染物排放量小但燃料成本高。当环保要求高、地价昂贵、电力增容费较高、冬季需采暖、又经技术经济比较较为合理时,可采用直燃式机组。对实行分时电价政策的地区,蓄冷空调有较广阔的发展前景。对缺水地区可考虑风冷冷水机组。

3.小结

采暖空调的节能涉及的范围非常广泛较广,无论如何提高节能性,都应从提高能量利用效率来采取对策解决问题,这才是科学的采暖空调节能途径。

参考文献

[1]薛志峰,江亿.北京市建筑用能现状与节能途径分析[J].暖通空调,2004,(34).

[2]吴金波.如何合理选择供暖系统热源问题的探讨[J].2004,(6).

[3]任朝辉,李晓斌.空调冷热源设计方案经济性分析[J].制冷与空调,2005,(03).

[4]雷红兵.空调冷热源方案价值分析[J].暖通空调,1999,(05).

[5]陈灏.高层建筑空调系统冷热源设备选型及经济性分析[J].暖通空调,2003,(02).

第2篇

【关键词】采暖、通风空调;节能减排;对策

中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:

一.引言

随着经济的发展,城市化进程的加快以及人们生活水平的提高,采暖、通风空调的项目在建筑行业内越来越多,采暖、通风空调系统所消耗的能源占整个建筑电量的一半以上,所以当前,很大一部分空调都是出于低效率运行的状况,这样也造成了巨大的能源浪费,所以研究建筑采暖、通风空调的节能设计是十分必要的,在我国暖通空调节能设计中也还存在许多的问题,这就需要行业内的工作者不断的努力来解决,也只有这样才能推动我国建筑暖通空调节能技术的发展。

二.建筑采暖、通风空调节能中的不足

1. 节能设计中存在的问题

(1)设计理念方面

设计理念作为建筑采暖、通风空调工程中节能的基础,是决定建筑采暖、通风空调工程能够切实节能的指导思想,建筑采暖、通风空调的节能率能否大幅度提升依靠一个良好的设计,由于目前,设计者在设计建筑采暖、通风空调时,几乎很少会考虑环境利益与节能,就造成我国建筑采暖、通风空调工程中节能并不合理。加之工程设计时间紧迫、细节方面粗糙不够精细以及相关问题考虑不够周全等问题,使得建筑采暖、通风空调工程中不仅耗费资金,运行时耗能也巨大,与国家要求的标准遥遥相望、望尘莫及。

(2)设计管理

设计管理是暖通空调系统设计的重点与基础,与系统的节能功能有着直观的关系。因此,在设计管理环节,如果无法正确确立合理的思路,加强对周边环境以及本地区外部气候环境的调查和分析,在设计思路上就容易走进误区,反而影响系统最终的节能效果。同时,如果在设计环节无法解决工程中可能会遇到的众多细节问题,将会严重影响节能设计系统在后期的经济效益和环境效益。

(3)设计计算

设计计算方面主要以室内适宜温度的计算以及冷热负荷计算为主。不同地区的工程的冷热负荷的极限也不同,南方地区的热负荷一定要高于北方地区,北方地区的冷负荷则一定要高于南方地区,这与外部气候环境有着直接关系,因此不管是暖通系统的供暖、供冷总量还是冷源、热源设置还是管道的尺寸以及耐受负荷等都要考虑到不同地区的承受能力,在设计阶段一定要谨慎,避免出现将单位建筑面积的冷、热负荷指标用作施工阶段冷热负荷控制的指标,以致出现冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大等现象,造成不必要的浪费。室内适宜温度的计算在冬季不能过高,在夏季不能过低,否则会加大能耗。

2. 能源管理方面的不足

在能源管理方面,许多节能设计都忽略了基本的能耗监控与分析功能,尤其是对大型建筑群来说,这种忽略会加重运营管理负担,且不利于长期的能耗管理,因此,在设计中融入调整优化的概念是十分必要的。通过调试将系统的调节控制功能进行发挥,对于降低能耗有着积极意义,这也需要设计人员不断进行实践和总结。

建筑采暖、通风空调节能减排控制要点

目前,采暖通风最主要的方式就是空调,因此空调采暖通风节能的控制就十分重要了。如何在空调的使用过程中有效节能,可以采取以下措施:

1.合理的选择设计参数

我们在选择空调系统的设计参数时,首先必须要对室内的实际的温以及湿度进行精确的计算,这样才能取得一个比较合理的取值,我们特别需要注意的是夏季不宜过高同时冬季也不宜过低。同时在计算和选择新风量的时候,我们不仅仅要满足卫生以及合理的生产工艺要求的前提下,还要最大可能的减少其能耗。空调系统节能设计的重要参考参数就是室内的温度和湿度。暖通空调系统的能耗不仅仅受当地气象参数的影响,而且也受建筑护结构等这些因素的直接影响。同时室内的设计温度和湿度的标准也会对空调的负荷产生最直接的影响。所以在设计时要以保证人们的健康以及生产工艺为前提。在夏天如果室内的空气设计温度升高1℃,那么可以降低大约十分之一的热负荷,这种方法是十分有效的,同时如果夏季室内的空气湿度设计提高百分之十,就可以降低大约百分之二十的能耗。

2.空调冷热水系统的节能设计

在进行空调的冷热水系统设计时,我们主要通过下面几种方法来来降低能耗:

(1)闭式循环的模式是优选考虑的方法,这种方法不仅可以降低静水力所需要的输送能耗,而且管道及设备的腐蚀也有所减少,延长了空调系统的使用寿命;

(2)在能够满足空气调节的前提下,冷冻水的供水温度越高好,制冷机的蒸发温度越高,其单位制冷能耗量就越低;

(3)最好适当的加大冷冻水供回水的温度差,可以降低循环水泵在运行过程中的流量,进一步降低输送过程中的能量消耗;

(4)如果冷冻水系统的静压力小于1MPa时,最好不要竖向分区,可以采用一泵到顶的方法,这样不仅在设备运行维护过程中更加方便,而且因为分区而增加的土建设工程成本也有所降低,并且设备的电能消耗也会相应的减小;

3.空调冷却水系统的节能设计

如果当地没有丰富可供使用的自然水源,最好不要采用直流式的冷却水系统,而是采用冷却塔循环合使用,进一步降低循环水泵的扬程及能耗,而在冬天还可以将冷却塔用作冷源设备。

5.采暖通风其他节能措施

(1)房顶的隔热

房顶分为两种形状,平顶和坡房顶,建筑平顶时使用实体材料作为隔热层,使用的物料要具有较强的稳定性,能够使房顶内温度比房顶外温度有很大的差距。建筑坡房顶最好使用保温层,在房顶外层铺设天棚板,天棚板外层使用油毡铺设,油毡外层铺设保温物料,能够实现保温隔热。

(2)墙体的隔热

在高档的建筑物中,可以在建筑物的外墙中使用外保温措施,可以使用胶粉聚苯颗粒作为墙体外层保温措施,这种措施对保温隔热、抗震、抗裂、耐火等有很好的效果,不过就是建筑费用比较高。在普通的建筑物中,可以使用墙体物料以及布置能够为墙体遮阳的装备实现保温效果。

(3)门窗的绝热

门窗具有保温、隔声、防水等围护作用,同时门窗失去许多热量。在节能措施方面,应降低空气渗透热损失,提高气密、水密、隔声、保温、隔热等性能。推广使用铝塑、钢塑等门窗专用型材,采用中空双层玻璃,可实现隔热与有效利用太阳能的双重目标。

(4)供暖使用太阳能资源

在现代化社会最有发展前景的资源是太阳能。当下,在供暖中使用太阳能有广阔的发展空间。伴随着科学技术的持续前进,开发出很出新型建筑材料。

(5)供暖使用地板辐射模式

近几年地热能源作为新型能源迅速发展,现在已经在建筑中广泛使用。

(6)采用发热电缆与电热膜采暖

随着电力市场供应的市场化,电能的利用发展了发热电缆和电热膜采暖系统。发热电缆安装结合房间的吊顶布置。采用先进的电热膜发热技术,其热效大于原先的取暖设施。

(7)使用风压强完成自然通风

在外部环境比较好的地域,风压强是辅助自然通风的重要办法。在国内有很多没有装置空调的楼宇,使用风压推动建筑物内的空气的转换,促进建筑物内空气品质,是建筑物中经常使用的通风措施。

(8)利用热压实现自然通风

利用建筑内部空气的热压差来实现建筑的自然通风。利用热空气上升的原理,在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入。

(9)使用设备推动自然风流动

使用机械设备推动空气流动体系,这套设备是一套完善的空气循环转动体系,不仅具有处理空气技术,还能够加速空气在楼宇内的流动。

四.结束语

本文就建筑采暖、通风空调工程节能减排中存在的问题以及控制要点作了简单的探讨,希望对于节能减排工作具有一定的积极意义。

参考文献:

[1]胡清蓉 高层建筑暖通空调设计探析 [期刊论文] 《现代商贸工业》 -2010年22期

第3篇

论文摘要:自改革开放以来,随着我国建设事业迅速发展,新建高层建筑逐步增加。就我国目前能源形式不容乐观,降低建筑能耗是落实科学发展观可持续性发展的重大战略性举措。就哈尔滨市的一栋住宅楼分别采用连续采暖和间歇采暖两种不同采暖方式的对比研究,从人体舒适感和环境保护两个方面揭示了连续采暖的优越性。

1我国供暖的现状

改革开放后,我国建设事业发展迅速,尤其是近年住房制度的改革极大地促进了住宅产业及国民经济的发展。目前每年新建房屋子17-18亿平方米。随着大量的新建筑,建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗,其中采暖、调能耗约占60%-70%。根据1998年估算的数据,中国建筑用商品能源消耗已占全国商品能源消费总量的27.6%,接近发达国家的30%-40%。我国的能源形势是严峻的。我国的煤炭、石油、天然气、水资源的人均拥有量约为世界平均值的1/2,1/9,1/23.1/4。对于人均能源消费量1t的标准煤,仅是世界人均能源消费不到2.4t标准煤的一半,因而降低建筑能耗,实现可持续性发展,是节约能源之路。事实上改变传统的供暖方式是节约能源的出路。作为办公楼、礼堂、实验和教学楼、学生宿舍等,供暖的需求是不一样的,不需要24h恒温供暖,应采用间歇制度,以实现用热与供热相协调。对于在较大集中供热系统中,也可采用分建筑物的分时供暖方法,由于不必同时给各建筑物供暖,热源规模及运行负荷大大减小,从而减少热源投资,并实现按需供热的长远目标。

2新型环保节能的供热采暖系统

供热采暖方式有很多不同的方式,热水、电热、地热等等不同的方式,近几年来一种新型环保节能的供热采暖系统,在日前通过了中国能源研究会组织的专家鉴定。专家认为,该系统为国内首创,具有国际先进水平。这种供热系统改变了传统的供热采暖方式,它的传热不是用介质水,而是以复合化学介质‘`ZGM’’为热传导工质,打破了传统的以水为工质的热传导模式。这种复合化学介质“ZGM’’无毒无味、无腐蚀性、不挥发、不燃烧、不怕冻、不结垢。使用该介质的采暖系统,长退快、均温性好、热稳定性能好,并且结构美观、安装灵活,解决了国内现存的单管系统无法解决的问题。该系统能节省40%-50%的能源。由于不用水,所以能大大降低城市用水量。该系统由北京新世界能高科技发展有限公司制造,是一种最佳的冬季采暖方式,适宜院校、机关的冬季采暖使用。

3院校、机关的冬季采暖使用

院校、机关建筑具有多类型、多用途的特点。主要包括:办公楼、教学楼、学生宿舍、教工家属楼、实验室、礼堂、体育馆、校办工厂等。院校供暖有两个特点:其一,对于间歇供暖,各种类型建筑物的供暖时间是不一样的,对于礼堂、体育馆等,它的使用时间特别少,其它时间可按值班采暖设定,因此它的供暖间歇性很强:对于学生宿舍,在上课时间(包括晚自习)可按值班采暖设定,而早、中、晚的休息时间才保证供暖:对于办公楼,下班时间可按值班采暖设定,上班时间才保证供暖;而对于实验室、教工家属楼等,在供暖时间上应根据具体情况加以控制。其二,学校的另一特点是有寒假。在寒假期间(约35天),院校的大部分建筑可以只保证值班供暖。基于以上特点,采用适合的供暖方式和方法,院校供暖的节能效果会很显著。

4人体舒适感的比较

传统的采用连续采暖方式,当室外温度为-2690,热媒参数为95/70℃时,热量不间断地散给空间,以补充结构的热损失,使室内温度体质在设计参数上下波动范围内。当室外温度高于26℃时,采用改变热煤参数的办法进行质调解,系统依然是连续运行的,即可保证室内设计温度的稳定,满足人体对舒适感的要求。间歇采暖则不燃,一日24h内室温波动范围较大,如果要保证供热时间内的室温间歇时间的室温就会低于设计温度。反之,如果保证间歇时间内的设计温度则供热时间内的室内温度又会高于设计温度。间歇采暖时一日内的温差大约在10℃左右,室内温度忽高忽低,人体感觉忽冷忽热,容易患感冒。但是如果采用新型环保节能的供热采暖系统则可改变这一现状,新型环保节能的供热采暖系统则能改变这一现状,新型环保节能的供热采暖系统升温快,保温时间长,在摄氏一20℃的气温下,室内温度在内45min就可达到18℃。

5环境保护的比较

在我国,环境保护工作越来越引起人们的高度重视。现在我们国家正提倡绿色环保。当连续采暖时,由于锅炉不间断运行,炉膛始终保持高温,煤中的挥发可燃气体充分燃烧,减少了炉膛内的化学不完全燃烧损失,降低了锅炉排烟。间歇采暖每天压火2-3次,每次压火时由于一次投煤量增加,鼓风机停止向炉膛供气,炉膛温度迅速下降,炉膛内化学不完全燃烧损失明显增加,炉膛内可燃性气体没达到燃点就出现冒黑烟的现象严重地污染了大气环境,但新型环保节能的供热采暖系统无污染运行。

第4篇

[论文摘要]近几年,随着“以人为本”设计理念的提出,人们对住宅的舒适性要求越来越高,建筑能耗也随之增高。据统计,目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右,且呈上升趋势。另一方面,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,“城市热岛效应”日益严重,使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。

随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。

一、世界其他国家在节能建筑方面的作为

美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。

日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。

德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。

二、中国建筑能耗基本情况和几本问题

我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。

我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。

我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。

我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。

三、我国学要发展的重点领域

1.优化建筑设计

建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。

2.建筑围护结构材料和部品

开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。超级秘书网

3.建筑中的可再生能源技术

可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。

4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。

四、结束语

虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国!

参考文献:

[1]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望.能源工程,2001,(02)1-6.

[2]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会论文集.中国建筑工业出版社,2001,(05).

[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材),2003,(108).

[4]贾怀东.开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发,2007,(22).

[5]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(7):6-7.

[6]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J].甘肃科技,2002,(2):37.

[7]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用[J].能源工程,2001,(2):12-15.

第5篇

论文摘要:土壤源热泵是一项新兴的节能环保的空调技术。本文介绍了天津国际贸易与航运服务区写字楼地源热泵空调系统的设计,提出了设计中应注意的问题,并对该建筑的运行情况进行了分析和总结

一.工程概况及系统简介

1.工程概况

天津国际贸易与航运服务区写字楼总建筑面积为23378.76平方米,其中地上建筑面积为21714.12平方米,地下建筑面积为1664.64平方米。地上l3层,有大堂、咖啡茶座、保安监控和办公室等,地下l层,有变配电间、发电机房、泵房、库房等。本项目拟采用热泵系统为地上建筑提供冬季采暖和夏季制冷,地下建筑不考虑空调系统。

2.地源热泵系统介绍

地源热泵是一种利用地下浅层地能,将低位能向高位能转移,以实现供热制冷的高效节能空调系统。其利用地层在一定深度下一年四季温度比较恒定,保持在l5℃以上,且具有热容量巨大、可以再生等特点,通过埋设在地下的换热管与土壤进行热交换,冬季把土壤中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下土壤中,此时地能为“冷源”,如下图:

此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。在地源热泵系统中,大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。可以大大减少对化石燃料的消耗,减少对环境的污染,符合人类可持续发展的要求。地源热泵系统是一种高效、节能、环保的冷暖中央空调系统。

3.设计依据

3.1冬季采暖、夏季制冷面积:21714平方米;

3.2设计负荷:

冬季:热指标估算为78.89W/M2,设计采暖负荷为l713Kw;

夏季:冷指标估算为116.28W/m2,设计制冷负荷为2525KW;

3.3空调使用时间:夏季:l20天;冬季:120天

4.方案综述

根据项目的位置、建筑面积、水文地质情况以及建设方提供的部分相关资料,拟采用“混合型的地源热泵系统”为建筑提供冬季采暖和夏季制冷。

二 混合型的地源热泵系统设计

1、系统方案综述

在本方案中,采用混合型的地源热泵系统为所有建筑提供冬季供暖和夏季制冷。热泵机组按照夏季负荷进行选择,则也能够满足冬季采暖负荷;室外地埋换热孔的数量按照冬季负荷进行设计,夏季制冷时系统散热不足的部分由冷却塔来进行补充散热。在夏季制冷实际运行中,以地埋换热孔散热优先运行,冷却塔进行辅助散热。

夏季制冷负荷为2525Kw,选择3台GSHP—C1038D型热泵机组。3台总的制冷量为2796KW,总的制热量为3123KW,可以满足夏季制冷和冬季采暖负荷的需求。

2、冷、热源方案

2.1、地源热泵机组选型

35GsHP—C1038D型热泵机组,其标准工况下性能参数如下:

注:在进行施工图设计时,须按实际运行工况与厂家进行最终确定参数。

2.2、系统全年运行方案

夏季3台热泵机组全部运行,提供制冷,但根据负荷的变化,可以开启l台或2台机组,同时该2台机组可以根据负荷的变化实现从l0—100%的无级调节,其中地埋换热孔优先运行。

冬季2台热泵机组的制热量为2082KW,而冬季采暖负荷为l713KW,因此2台热泵机组运行即可满足采暖负荷需求,间时可以根据实际运行负荷选择开启l台机组或2台。

2.3、系统主要循环水泵

系统主要循环泵均采用屏蔽泵,该种泵具有运行稳定、噪音低、安全可靠性高等特点。

三.室外地埋管换热系统及冷却塔辅助散热系统

1、地埋管的设计方法

地埋管的设计主要是针对工区的地质、水文地质条件,结合系统运行工况,计算地埋管的换热量和满足负荷要求所需求的换热管的长度。基于工区地下条件的多样性,我公司在地埋管的设计上主要采取“现场工程、水文地质条件分析+设计软件”相结合的方法。

2、本方案地埋管换热系统的设计

综合分析项目区的地质条件等因素,本项目地层单位钻孔延长米的换热量夏季取55w/m,冬季取45w/m。

按照冬季采暖负荷设计换热孔的数量,本系统冬季的总热负荷为1713KW,所需地埋管的最大数量为30625延长米,若单个地埋换热孔深选用125m,则换热孔数量核算为245个,

孔径大干200mm。换热孔布设在项目区内绿地、停车场等非建筑构筑物下面,换热孔口位于地面1.2m深以下,钻孔完成后不会影响地面的正常使用。换热孔间距5×5m,在本项目的室外空地最多可布设换热:fL383个左右,因此可以满足布设换热孔的需求。

3 、冷却塔辅助散热系统

本项目夏季设计负荷为2525KW,考虑土壤的换热能力、热平衡的问题以及系统运行的经济性等,初步设计夏季2台热泵机组与地埋换热孔相连,另1台热泵机组直接与冷却塔相连接,这样一方面可以通过调整冷却塔的运行时间来解决热平衡问题,另一方面也提高了系统的能效率比。

因此,在本方案中,选择2台LDCM—N一125(或l台LDcM—N-250)型冷却塔进行辅助散热。

四 经济技术分析

1、初投资估算

本工程初投资估算为567.1万元。

初投资估算说明:本初投资估算为室外地埋管换热系统、冷却塔、热泵机房内设备的购置和安装、不含其它土建、电力电源引入费用、机房轴线以外的热媒(或冷媒)管道和室内末端系统等二次系统等。

2、运行费用测算

冬季供暖费用:本方案冬季供暖热泵机组运行电费为36.24万元。

夏季制冷费用:本方案夏季制冷热泵机组运行电费为l9.59万元。

热泵机组全年运行电费:热泵机组全年运行电费为55.83万元,折合25.7元/平方米。

五、方案结论

第6篇

一、电是否真的多了

改革开放以来,特别是国家实行集资办电和多家办电的政策以后,电力工业发展很快,从19 78年至1998年的21年间装机容量以每年8.35%的速度增长,发电量以每年8.35%的速度增长, 使我国电力工业跃居世界前列。

1987年全国突破一亿千瓦

1995年初全国突破二亿千瓦

1998年底装机27729万千瓦 居世界第二位,仅次于美国。

1999年底装机29400万千瓦与1995年相比,装机平均每年递增1919万千瓦,递增率7.86%。 2000年4月我国装机已突破三亿千瓦。我国已连续13年每年投产新机组均在1000万千瓦以上 。

值得人们注意的是全国电力供需形势,从1997年开始有了根本性的改变,长期困扰我国经济 和人民正常生活的严重缺电局面已基本缓解。缓解程度在地区间是不平衡的,有些地区出现 了电力富裕或供需基本平衡,有些地区在用电高峰时期电力供应仍然偏紧,去年有的地区 又出现了拉闸限电。

由于我国经济进行产业结构调整,产品结构调整,一些工业企业用电量减少,同时由于人民 生活水平的提高,居民生活用电和商业用电增加。由于工业用电比重大,居民生活用电比重 小(1998年分别为71.78%和12.22%)导致一些地区用电负荷增长缓慢。由于用电情况变化,致 使电力工业的发电设备年利用小时逐年下降:

1994年 5233小时

1995年 5121小时

1996年 5033小时

1997年 4765小时

1998年 4501小时

1999年 4350小时

由于市场经济的发展,电力是商品意识的增强,在一些地区积极宣传电采暖、增加售电量是 有一定道理的,但不能理解为现在我国电力富裕了,所以要提倡电采暖。

尽管我国装机总量和发电量已跃居世界第二位,但我们是人口大国,1999年全国人均装机仅 为0.237千瓦,人均年发电量979千瓦时,(1991年独联体形成时,人均用电量5700千瓦时)上 海市水平最高,人均装机为0.651千瓦,人均用电量3299千瓦时。中西部地区人均用电量比 全国平均水平低,其中江西、青海、重庆比全国平均水平低一半以上。

目前我国人均装机仅为世界平均水平 的41.3%,人均发电量仅为世界平均水平的40.3%。我 国人均装机只相当加拿大的5.8%,美国的7.5%,澳大利亚的9.5%。我国人均发电量只相当加 拿大的5.15,美国的7%,澳大利亚的10.5%。

另据报导电力工业经过若干年的努力奋斗,目前全国仍有3500万人未用上电,因此可以说某 些地区的“电力过剩”只是暂时的现象。我国人均装机与人均发电量仅为世界平均水平一 半。电能在终端能源消费中的比例为11%,也低于世界平均水平的17%,市场潜力没有完全挖 掘和开发,电煤消费占煤炭的比重仅为38.6%,也比发达国家的70~80%低的多。因而不能 理解为我国电多了,用不完,要推广电采暖。

二、电采暖不经济的理论分析

《北京节能》2000年第2期刊出首都师范大学物理系宋爱国先生“〖HT5,7〗火〖KG-*2/5〗 用〖HT〗与节能”一文,从理论上分析了电采暖不经济的原因,摘要如下:

一提到能量,往往会想到其数量为多少J,似乎能量只有量的一面,其实不然。1kg的水从20 °C升高到30°C与从80°C升高到90°C所吸收的热量是相同的。可是,它们分别是在低温段 (20~30°C)和高温段(80~90°C)吸收的,因此,这两部分数量相等的热量质量并不同。

一般讲,热量在高温段转变为有用功的能力较大,在低温段转变为有用功的能力较小,甚至 完 全不能转变为有用功。我们把环境下任一形式的能量在理论上能够转变为有用功的那部分称 能量的 火 用 ;而将该能量中不能转变为有用功的那部分称为 该能量的 火 无 。

因此,有:能量= 火 用 火 无 。 在一定的能量中, 火 用 占的比例越大,该能量的品质越高(能 质系数越高,能质系数= 火 用 /能量);反之,则能量的品质越 低(能质系数越低)。例如:电能、机械能从理论上讲,有能量值= 火 用 ,即其能量完全变为有用功,因 此,这类能量称为高级能量;又如,自然环境中与海水、空气等相互交换的能量,有能量值 = 火 无 ,这类能量称为低级能量;而介于它们二者之间的能量 则有:能量值= 火 用 火 〗无 ,如 化学能、热能、内能和流体能量等。

有了 火 用 的概念,热力学第一定律可以表述为“在任何能量 的转换过程中, 火 用 和 火无 的 总和保持不变”。热力学第二定律也可以表述为“高品位能总是能够自发地转变为低品位能 ,而低品位能不可能自发地转变为高品位能。”

建立了能量的质量观- 火 用 、 火 无 和能质系数后,再来讨论它们对节能的影响。

如电热取暖,设环境温度0°C,为保持室温为20°C,需要单位时间用电炉向室内供热Q,则 电能完全转换为热量,其能量效率?=100%。单从数量上看,电能完全转化为数量,已无节 能潜力可挖,但若从能量质的方面来分析,电能的能质系数等于1(高级能量),而热量Q的能 质系数(1-T0/T,T0为环境温度,T为室温)仅为0.068,即供能与用能的能质相差0.932 。也就是说,电能通过电炉转换为热量后,其绝大部分(占93.2%)电〖HT5,7〗火〖KG-*2/5 〗用〖HT〗要退化为没有任何作功能力的 火 。这是能量使 用上的极大浪费。这种浪费不是数量上,而能质使用上的浪费-将高质能用在低质能用户上 。这种大材小用情况,若仅就数量分析往往是令人的满意的。但若从质的方面考虑,则十分 不合理。类似的浪费现象还有用高压蒸气供低压动力使用以及用高温水与低温水兑成温水 使用等等。这些都属于数量上匹配,而质量上不匹配的情况。

1998年全国电力工业6000千瓦及以上电厂热效率仅为33.08%,也可以理解为用很大代价换来 的高品位电能,仅作为低品位热能使用,实在得不偿失。

东南大学钟史明教授在《采用电热锅炉供热的商榷》一文中也从理论上分析了用电热锅炉供 热不合理的论述。

钟教授提出:我国全国平均供电效率30%,经过变、输、配电损失10%才到了用户处,电锅炉 尽管电能转变为热能效率较高,达97%,其电锅炉采暖,一次能源利用率仅为:

30×90×97=26.19%≈26%

而常规的供热机组实现热电联产的一次能源利用率为:背压机组80%。抽凝机组45%,如 采用燃气-蒸气联合循环热电联产,其一次能源利用率80%,所以用电锅炉供热,其一次 能源利用率只有热电联产供热的一半以下,是不节能的。

再从 火 用 效率来分析,电锅炉采暖的 火 用 效率在供热侧8%,用户侧0.8%。因为用电采暖是“能质不匹配”,大材小用 ,实属浪费。

另清华大学热能工程系付林的博士论文-“热电(冷)联产系统电力调峰运行研究”中,给 出各类采暖系统能耗的比较,

各采暖系统单位热量一次能耗的比较

从上图也可看出电锅炉采暖是一次能耗最高的一种。因而绝不能说电锅炉采暖可节能。

三、电采暖的工程技术经济分析

电采暖有一些优点,但运行费用高低也是不能不考虑的大问题。谁都知道坐小卧车比挤公共 汽 车舒服,但老百姓还要买月票、坐公共汽车,上下班“打的”是少数,个人开小车上班则是 更少。根据财政部、建设部等七部委财予(2000)361号:“关于建议转发《城镇供热收费制 度改革的指导意见》的请示:“今后供热收费体制将改革为:逐步实行暗补改明补和按热 量计量收费。由职工所在单位对职工按工资的一定比例发放,取暖补贴并计入工资。总之以 前的“包烧制”将成为历史,任何供热方式今后要由住房职工承担供暖费用。因而各种供热 方式的基建费与运行费最终要由老百姓承受,不算经济帐是不行的。

1.《中国建设报》的报导

《中国建设报》于2000年11月29日刊出文章介绍住宅采暖各类供热方式的年运行费。列出的 11种采暖方式中的蓄热式电锅炉最贵,情况如下表:

2.北京市煤气热力设计院的资料

北京市煤气热力设计院段浩仪、黄维林、张晓松高级工程师曾于1999年发表《北京市电采暖 方式研究》文中介绍:

华北电力集团公司枣林前街宿舍2万平米,电采暖,据用户自己统计年运行费每平米25元。 

北京供电局变电管理处办公楼,7000平米电采暖,年运行费为46.9元/平米。

北京供电局下属城区供电局办公大楼16000平米,按峰谷电价计算,仅电费为25.8元/平米。 

建国饭店,31500平米,仅电费平均20元/平米。

建行西单分理处3000平米的办公楼,仅电费折合17.7元/平米。

该文提出电采暖几种方式的运行成本比较情况见下表。提请大家注意:该表蓄热式电热锅炉 采暖,使用峰谷电价,运行成本仍高达52.29元/平米。

电采暖运行成本估算 

单位:元/平方米

电 采 暖

3.中国国际工程咨询公司的资料

中国国际工程咨询公司受北京市发展计划委员会委托于2000年12月提出的《北京城市采暖供 热方式研究》(讨论稿)在不同采暖方式运行成本估算中,也是蓄热式电热锅炉采暖最贵,高 达73.97元/平米。

不同采暖方式运行成本估算〖HT5SS〗

4.中国建筑科学研究院空调所的资料

《北京节能》2000年第5期,刊出中国建筑科学研究院空调所几位研究人员合写的文章:“ 水蓄热电锅炉作为中小型空调系统热源的应用。”其中以1万平米的北京地区采暖120天的建 筑为条件对燃油、燃气和电锅炉对比,情况如下:

表中“运行费用”是否仅为电费?不祥。

如表所见,全用低谷电时,一次性投资较大而运行费最低,实际要用部分谷电部分平电运行 费要提高较多。

5.北京节能技术服务中心的资料

为北京某单位供热12000平米建筑面积的原锅炉房内(原有4t/h锅炉),改造为蓄热式电锅炉 采暖,因而省去土建费用较多。按峰谷电价做三个方案比较。

按北京电网规定:

高峰时段;8~11时

18~23时

非峰谷时段:11~18时 7~8时

低谷时段:23~7时

方案设定:(根据供暖时段选择设备)

方案一(谷平电)

高峰时段用蓄热水箱内热水供暖、保温。

非峰谷时段电锅炉给蓄热水箱蓄热,蓄热水箱热水供暖。

低谷时段的电热锅炉给蓄热水箱蓄热,用蓄热水箱低温水供应用户保温。

用600KW电热锅炉,1×200m3蓄热水箱。

方案二(全谷电)

高峰时段,非峰谷时段用蓄热水箱内的热水供暖、保温。低谷时段电热锅炉给蓄热水箱蓄热 并且用蓄热水箱低温水供应用户保温。用1500KW电热锅炉,1×200m3蓄热水箱。

方案三(50%谷平电)

高峰时段用蓄热水箱内的热水供暖、保温。非峰谷时段50%的时间用蓄热水箱内的热水供暖 ,另50%的时间用电热锅炉供暖。

低谷时段对蓄热水箱蓄热,用蓄热水箱内的低温水供应用户保温。2×600KW电热锅炉,1×1 50m3蓄热水箱。

方案技术,经济比较一览表如下:

工程推荐方案一。

6.北京机械工程学会动工工程分会的资料

张宗誉高工在“北京市电锅炉供暖的现状与分析”的学术报告中,介绍了以下两个工程用电 采暖的情况:

大唐公司新建2万平米宿舍楼,用地板辐射采暖,由于按节能设计规范设计,热负荷取值 较小按52W/平米,运行一个采暖季电费成本为18元/平米,估算运行成本为30元/平米。基建 投资含土建共1300万元折650元/平米。户外高压线有3公里,且双路进线,若不优惠的话, 仅这部分投资就要500~600万元,因而若不优惠,则基建投资和运行费还将提高很多。

东西六条锅炉房,原为两台1.4兆瓦燃煤锅炉,供7500平米宿舍采暖。由于是旧平房,热损 失大,选用两台450KW电锅炉,两台30立米蓄热器,全利用夜间低谷电,有全蓄热系统。计 算仅电费19元/平米.季,估算运行成本32元/平米.季基建投资546元/平米。

四、几点不成熟的看法

从以上几个工程实例分析可知:

1.电采暖不论用何方式,每个采暖季的运行费在30~74元/平米,也可理解居住100平米建筑 面积宿舍的职工,每年将支付3000~7400元采暖费。目前北京市规定供暖价格;

热力供暖价格:供应旅游饭店、饭馆、使馆、出租公寓的价格(每采暖季、每建筑平方米)为 30元,其他供应对象为20元。

锅炉供暖价格:

燃煤锅炉供暖价格:供应旅游饭店、出租公寓的价格为28元,其他供应对象为18元(没有二 次热交换的16元)。

燃油(柴油)、燃气(天然气、煤气)锅炉供暖价格供应居民的价格为28元,其他供应对象为35 元。

用电采暖的基建费高,是所有资料的一致的看法,运行费也较常规采暖高。

推广电采暖一定要考虑老百姓的承受能力。

2.电锅炉采暖一定要装蓄热器。这也是目前电力系统积极宣传推广电锅炉,可以消峰填谷有 利于电网经济运行的最重要理由。但据《中国电力报》2001年1月4日在“电锅炉挤占市场不 言休”一文中指导:“目前全国应用电锅炉近一万台,约100万千瓦,其中蓄热式电锅炉仅 占10%左右”。也就是推广电锅炉可削峰填谷的本意未达到,只是增加了电力负荷,供电局 营业 部增加了销售电量。

3.根据技术经济分析,就是装蓄热器的工程,也要进一步分析,如何利用峰谷电价差,合 理选择设备。全用低谷电,对电力系统有好处可真正起到削峰填谷作用,但基建投资增加很 多,因蓄热器和电锅炉投资增大很多。根据北京节能技术服务中心的工程分析,以用谷电为 主,用部分非峰时段的电才是最经济合理的方案。

对于大量的未装蓄热器的电锅炉采暖工程,18~23时是用电高峰,也是采暖用热的高峰对电 力系统不仅不能削峰填谷,反而增加尖峰负荷,实则自讨苦吃。

4.推广电采暖要进行全面的分析论证

目前一些宣传电采暖的资料,在进行技术经济分析时,强调用电方便舒适的多,真正算经济 帐的少。少数资料也做方案比较,但是仅计算一个建筑和一个单位内部用电采暖的基建费和 运行 费。电源建设和输、变电费用均未计算。目前电力系统为推广电采暖取消了增容费和电贴, 但这属于政策性的问题,今天你不花钱,但是国家要出钱,省是省不掉的。

5.对北京市大力推广电采暖的看法

根据《北京城市采暖方式研究》介绍北京发展采暖的情况如下:

北京用电采暖消耗的电量,如按发电设备年利用小时5000计算,则2005年仅供电采暖就需新

建电厂装机36.6万千瓦,按5000元/千瓦基建投资计,则需18.3亿元。

上述资料同时介绍:“由于北京地区电源不足,需要由区外送入大量电力,但目前西电东送 的通道不足,抗严重干扰的能力较差,存在着不安全的隐患,市区变电站站点少,互相支持 的能力不足,配电网改造和建设跟不上,用户用电还受到一定制约。”这意味着上述问题的 解决,还需投入大量的资金。

上述资料同时指出:2005年北京需要外来电力的比重为66%,2010年将增加至69.4%大量外来 电力将为北京供电的安全性,构成较大的威胁。

山西、内蒙到北京的500KW高压输电线将有200~100公里,两侧的升压、降压变电站,北京 市内的220KV变电站和配电线路又是一大笔可观的投资。据介绍北京建一个220KW变电站平均 造价需1亿元,而西大望路变电站则需4.6亿元(半地下、地下三层、地上三层,占地7769平 米,总建筑面积21201平米)。配电系统也是一笔很大的投资。

北京到2005年投入1750万平米电采暖的电源建设和输、变配电建设所需资金粗算将需25亿元 ,需终要反映到老百姓头上,不考虑是不行的。

6.国家目前的政策仍是节约用电

国家经济贸易委员会、国家发展计划委员会于2000年12月29日发文:国经贸资源[2000]12 56号“关于印发《节约用力管理办法》的通知”。

文件主要精神是再次重申节约用电。其中第9条:用电负荷在500千瓦及以上或年用量在300 万 千瓦时及以上的用户应当按照《企业设备电能平衡通则》(GB/T3484)规定,委托具有检测技 术条件的单位每二至四年进行一次电平衡测试,并据此制订切实可行的节约用电措施。

用电采暖,用电负荷多数是在500千瓦以上,因而都应制订节约用电措施,而不是电卖不出 去尽量多用。

五、电蓄热锅炉采暖优点与不足

优点

1.没有燃煤产物,没有污染不产生噪音,属于所在地区的“0”排放。

2.大量使用低谷电,可解决电网削峰填谷,提高电力系统经济的效益。(不装蓄热器则达不 到此目的。)

3.自动化的水平高,负荷调节范围大,运行操作灵活简单,值班人员只需要监视司炉可穿白 大褂,车间内养金鱼。

4.运行安全可靠。

不足

1.运行成本比常规采暖方式要贵,基建投资比常规热电联产供热高,是用高代价换取环保效 益。

2.蓄热器所需体积大,占用建筑面积大,老锅炉房改造要考虑是否能容下。

3.供热温度随时可升高或降低,故中间要用非峰谷时间段来加热,以保供热质量。

4.电采暖是在一定条件下的“大材小用”“高质低用”,绝无节能效益而言。

六、电蓄热锅炉的适用条件

1.天然气管网或城市供热管网在近期达不到的地方而环保又不允许烧煤的地方。

2.水电丰富的地区而常规能源又很缺乏的地区。有的中小水电站还有弃水现象,故应发展电 采暖。

3.大中城市、旅游城市、为环境效益,防止烟煤型污染禁用燃煤而热电联产又达不 到的地区可用。例如北京为申办奥运改善环保,在规划市区面积仅占全市总面积的6%,却集 中了50%的人口、80%的建筑、60%的工业产值及70%的能源消耗,因而环保问题成为奥运的重 点问题。在老城区搞些电采暖作为集中供热的补充也是可行的。但居住者应为高收入阶层。 

4.大中城市的郊区公寓、别墅、宾馆等要求生活质量高的地区与场所,无法实现热电联产而 小型燃机热电冷联产暂时不易实现的地区,用电采暖供热、制冷空调也是可行的。

5.实行峰谷电价而峰谷电价差距较大的地区,经技术经济比较论证后,确有优势的地区 方可使用。勿听信不负责任的宣传,盲目照搬外地的“经验”。

6.距离高压电源较近的地方,架设高压输电线短、投资省、变电设备也无需增容扩建时,经 技术经济论证合理后可用(请注意户外高压线,电力局会要求双路进线,增加投资较多)。

电采暖是多种采暖方式的一种,但其背后又是一个系统工程。把一个系统分成若干个互相独 立的部分来研究,容易将其看成是孤立的、静止的,所得结论也是只能在一个局部条件下适 用。如果放大到更大范围来研究,就可能看出其结论是负面的,甚至是错误的。

总之要进行全面的科学论证,在经济合理的条件下,再进行电采暖的技术改造,切勿草率从 事。

联系电话:010-66032298

参考文献

1.宋爱国:火用与节能”《北京节能》2000年 第2期。

2.钟史明“采用电热锅炉供热的商榷”,《海峡两岸第一届热电联产、汽电共生学 术交流会论文集》2000.103.段洁仪、黄维林、张晓松“北京市电采暖的方式研究”1999技术论文集。

4.《北京城市采暖供热方式研究》中国国际工程咨询公司 2000年12月

5.朱成章“要重视能源的合理利用和经济性”《电力快讯》2001年第2期

6.马达、黄鑫、王清勤、邹瑜、韩波“水蓄热电锅炉作为中小型空调系统热源的应 用”《北京节能》2000年第5期。

7.张宗誉“北京市电热锅炉供暖的现状与分析”北京机械工程学会动力工程分会

第7篇

关键词:夏热冬冷地区;建筑节能;现状;整体设计

中图分类号: TE08文献标识码: A

1夏热冬冷地区气候特征与居住热环境状况

夏热冬冷地区即指黄淮地区及长江流域,每年炎热季节有3~4个月,寒冷天气有2一3个月,最热月室内平均气温达32~33℃,最冷月室内平均气温只有4~6℃。最热天气温可达41℃,最冷天气温可至一18℃,而且湿度高达70%一80%,形成夏天闷热,冬季湿冷的气候特点。该地区的建筑节能过去一直是被忽视的问题,夏季主要是采用自然通风作为降温的主要手段,基本上不采暖。现行规范规定该地区城镇住宅不设集中采暖,冬夏的建筑小气候主要靠家用空调来调节,建筑没有保温隔热措施,热工性能差,空调致使用电负荷增加,能源效率低。

该地区建筑节能设计时应区别于寒冷地区和湿热地区,例如对于寒冷地区考虑保温和围护结构内部结露,一般墙体的保温形式采用外保温,但对于长江中下游地区用内保温则比外保温更经济合理,因为该地区冬季最冷月的平均气温和室内外温差都比寒冷地区低,热桥作用和水蒸汽凝结的可能性不大,冬夏季主要是空调调节室内温度厂空调耗热量相当大,如何节约这部分能耗是当前建筑节能的重要内容。空调使用一般是有人时开,无人时关,属于间歇使用,若采用外保温方法,冬(夏)季空调打开后围护结构都要吸收大量的热(冷)才能使室温达到需要的温度,为取得空调的效果就要提前开机。若采用蓄热系数小的轻质保温材料放在围护结构内侧,即可节约围护结构吸收的能耗,且调温快捷方便。长江中下游地区采用内保温既即有利于调节室内的湿度,又可避免硬的地面或墙面常出现凝结水。

2夏热冬冷地区建筑节能研究的现状

我国从20世纪80年代中期开始重视建筑节能工作,1996年颁布的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)))要求节能率达到50%。夏热冬冷地区建筑节能的研究与以前采暖地区建筑节能的研究是不可分割的,采暖地区建筑节能研究为夏热冬冷地区建筑节能研究创造了有利条件。20世纪90年代中后期正式提出夏热冬冷地区的建筑节能问题,2001年颁布《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134一2001》。与夏热冬冷地区建筑节能有关研究主要是从整体上对夏热冬冷地区建筑节能的各主要问题以及对夏热冬冷地区建筑节能的某一个分项内容进行研究的。

3夏热冬冷地区居住建筑节能整体设计

由于城市区域里高密度集聚的人口,消耗大量矿物燃料的经济活动,以及人工构筑下的地面,出现了在大的气候背景条件下城市区域的特殊气候,热环境诸因素产生显著变化。主要表现为大气透明度差,削弱了太阳辐射;气温较高,形成“热岛”;风速减小,风向随地而异,蒸发减弱:湿度变小;雾多、雨多,能见度差。居住建筑节能整体设计是建筑节能设计的一个方面。建筑节能整体设计从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射,建筑外部空间环境构成等方面进行深入研究,分析太阳辐射、大气环流和地理因素等的有利、不利影响,对上述因素进行充分利用、改造,形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。

3.1选址

在有些建筑用地条件下,可能形成特殊的局地气候。坡地对建筑节能的影响,主要是太阳辐射得热和通风两个方面,影响效果因坡向(由低到高的方向)和坡度大小(坡度越大,影响越明显)而不同。基地的坡向为南向或接近南向,将有利于基地内建筑的冬季太阳辐射得热,也便于提高建筑用地的容积率。如果坡向与夏季主导季风方向一致(在600范围之内),将有利于基地内建筑在夏季的自然通风散热。如果建筑用地的坡向为北向或接近北向,为减少建筑物之间对南向日照的遮挡,基地内建筑宜以点式为主。

坡地选址可分为在山顶、山腰、山脚三种情况。理想的建筑选址是向阳的山腰位置。在山顶(一般很少有在山顶选址的居住区实例)的建筑在冬季受风的影响较大,但有利于夏季的通风散热,而且视野开阔、日照充足。所以夏热冬冷地区坡地选址优先考虑夏季自然通风和冬季太阳得热。

3.2朝向

从有利于建筑单体通风的角度考虑,建筑的长边最好与夏季盛行风方向垂直;但从有利于建筑群体通风的角度考虑,建筑的长边若与夏季盛行风方向垂直,将严重影响后排建筑的夏季通风。所以规划朝向(大多数条式建筑的主要朝向)与夏季盛行风方向的角度最好控制在300到600之间。

夏热冬冷地区最恶劣的建筑室内热环境是夏季的东、西晒和顶晒(在被动条件下);另外此地区夏季室内过热的主要原因是从窗户进入室内的大量太阳热辐射; 好的规划朝向可以使建筑更多的房间朝向南向,充分利用冬季太阳辐射热,节约采暖能耗;也可以减少建筑东、西向的房间,减弱夏季太阳辐射热的影响,节约制冷能耗。朝向(不采用南向或接近南向)并围合布置。事实上,围合感不是在天空中俯瞰大地,围合感是在地面上感受周围建筑。所以在通过建筑组合形成围合感的同时,宜尽可能不牺牲建筑的朝向。

3.3绿化

建筑节能与建筑所处环境关系密切。绿化可有效地改善居住区的热微环境,水面也具有明显调节热环境的功能。根据实测,夏季草地的平均表面温度比沥青地面低7℃,比混凝土地面低4.4℃。沥青地面和混凝土地面等材料的蓄热系数和导热系数大,受太阳辐射后,地表温度升高,导致环境气温相应增加,不利于居住区的夏季防热。

由于树冠的大小和特征不同,所以无论是在调节热微气候方面,还是在改善室外空气质量方面,都是乔木的效果最好,灌木次之,草地最差。因此居住区绿化在保证绿化率的同时,应尽可能多栽植乔木和灌木。可以充分利用各种条件进行绿化,如在部分人行道、室外停车场和部分路面,采用草地砖。在建筑的东、南、西侧栽植落叶乔木,可以在夏季起到遮阳降温的作用,尤其是东、西侧。冬季落叶后对建筑日照影响也不致过大。屋顶绿化和墙面绿化(主要是指攀缘植物)不但有助于改善居住区室外热微气候,而且对建筑也有极好的保温隔热效果。建筑绿化环境设计又可分为平面环境设计和立体环境设计,平面绿化在建筑中有屋面绿化和地面绿化。

3.4太阳辐射

建筑物所处的室外环境并不是只与室外气温有关,还与太阳辐射、风、雨等有关,其中太阳辐射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太阳能量也不同。冬季辐射得南立面与北立面相差甚大。这就要求我们在分析建筑物平面形状时充分考虑太阳辐射的影响。我国夏热冬冷地区普遍热湿,隔热的内容包括太阳辐射热和空气热。就空气热而言,空调房间室内外平均温差一般为5℃左右,然而在太阳辐射下,室外综合温度大大高于空气温度,室内外平均温差高达10℃以上。因此隔热的主要内容是太阳辐射,利用太阳辐射的方位特性可以优化建筑体型设计使其有利于隔热。

从建筑冬季日照和夏季防热综合考虑,南向是建筑最佳朝向。对于南北向长方体形建筑,存在一个最佳的长宽比和高宽比,使得建筑外表面所得太阳辐射量很少。这种最佳尺寸与夏季日照有关,鉴于我国大部分地区7月最热,因此以7月大暑日确定建筑的最佳尺寸较为合理。对于防太阳总辐射,建筑的最佳尺寸较小。对于防太阳直接辐射,建筑的最佳尺寸较大。在指导建筑设计时,建议以相对总辐射量

参考文献:

[1]王炎,夏热冬冷地区住宅节能优化设计,博士论文

第8篇

关键词/住宅建筑 建筑能耗 调研 夏热冬冷地区

中图分类号:F287.8文献标识码: A 文章编号:

随着生产力的急速发展,世界各国能源的消耗量越来越高,世界能源需求量以每年2%的比率增长。长江中下游地区属于夏热冬冷潮湿地区,是中国人口较密集, 经济发展速度较快的地区。随着经济的高速增长,该地区的城镇居民纷纷采取措施,自行解决住宅冬夏季的室内热环境问题。由于该地区过去不采暖、不空调,居住建筑的设计对保温隔热问题不够重视,围护结构的热工性能普遍很差[]。为改善该地区的能耗使用情况,首先需要对该地区的建筑能耗使用现状进行调研,目前针对夏热冬冷潮湿地区住宅建筑湿环境情况的调研较少,且缺乏反应该地区住宅建筑能耗现状及室内环境现状的真实数据资料。故本文对夏热冬冷潮湿地区(以南京为例)住宅建筑进行能耗及室内环境现状的问卷调研,填补南京地区住宅建筑关于能耗及室内环境现状真实描述的空缺,同时为以后的研究提供数据参考。

1.选择调研范围

问卷调研以长江中下游地区住宅建筑为研究对象,主要针对城市住宅,选择南京作为研究范本。问卷调研方法主要由基础调研,抽样调研和典型住户测量三部分组成。首先选取南京地区住宅区较为集中的四个区作为问卷发放区域。以建造时间为划分标准,在四个区中分别选择1980-1990年建造的;1990-2000年建造的;2000以后建造的住宅建筑。

2.问卷设计

林忠平在2009年针对夏热冬冷地区新农村住宅建筑进行能耗调查,指出冬季供暖耗电量略高于夏季制冷耗电量,建议加强围护结构,改善住宅热工性能 [2];葛坚在2012年针对杭州农村住宅建筑进行人居环境及建筑能耗调查研究,并指出农村住宅保温性能较差,节能潜力较大,可通过经济合理的适宜性技术达到较为满意的节能效果[3]。

本文问卷分为基础调研问卷及抽样调研问卷,以过往的调研问卷为参考,结合南京地区气候特点及住宅建筑特点,设计完成两套问卷《关于南京市住宅建筑夏(夏/冬)季室内环境状况的问卷调查》,为基础调研问卷;《关于南京市住宅建筑夏/冬季室内环境状况的抽样调查》,是针对典型住户的抽样详细问卷。

基础问卷主要由“住宅概要;冷气设备使用情况;热水器设备使用情况;生活方式;住宅室内舒适度;夏/冬季室内空气质量;夏/冬季能源使用”七个章节组成。本文主要对夏季(8月)及冬季(1月)问卷成果展开研究。

3.调研分析

3.1.住宅基础信息分析

南京地区住宅建筑的发展主要分为以下几个阶段:1980年以前;1980-1990年间;1990-2000年间;2000年至今。住宅特点及结构形式也逐渐发展,住宅的热工性能有了较大的提升和改善[4]。本文共调研整理有效问卷夏季257份,冬季170份,其中1980-1990年段问卷夏季35份,冬季24份;1990-2000年段问卷夏季100份,冬季50份;2000以后问卷夏季122份,冬季96份。由于南京地区既有住宅建筑中,1980年以前建造的住宅建筑保存较少,较不完整,且1980年以前建造的住宅建筑基本没有考虑到围护结构的保温性能,对本文的研究意义较小,故本文主要以1980-1990/1990-2000/2000至今三个阶段建造的住宅建筑为研究对象

3.2 室内舒适度分析

以建造时间为依据,对调研数据中描述住宅室内舒适度的部分展开分段研究。1980-1990年建造的住宅建筑,针对夏季的调研显示:38%的住户认为室内采光情况不理想;26%的住户认为室内通风的情况不佳;29%的住户认为室内湿度过高;48%的住户每月电费大于200人民币;21%的住户对于能源消耗情况表示不满意。针对冬季的调研显示:18%的住户认为室内采光情况不理想,24%的住户认为室内湿度较高;24%的住户每月电费大于200人民币;41%的住户认为能源消耗费用过高(如左图所示)。

1990-2000年建造的住宅建筑,针对夏季的调研显示:24%的住户认为室内采光情况不理想;11%的住户认为室内通风的情况不佳;17%的住户认为夏季室内湿度过高;63%的住户每月电费大于200人民币;41%的住户认为能源消耗费用过高。针对冬季的调研显示:23%的住户对于室内采光情况不满意,16%的住户认为室内通风不理想,25%的住户认为室内湿度过高;37%的住户每月电费大于200人民币,24%的住户每月天然气费用大于70人民币,25%的住户认为能源消耗费用过高。

2000年至今建造的住宅建筑,针对夏季的调研显示:12%的住户认为室内采光情况不理想,19%以上的住户认为室内通风的情况不佳,24%的住户认为室内湿度过高;55%的住户每月电费大于200人民币,35%的住户认为能源消耗费用过高。针对冬季的调研显示:21%的住户认为采光情况不佳,10%的住户对于通风情况不满意,14%的住户认为室内湿度过高;26%的住户每月电费大于200人民币,16%的住户认为能源消耗费用过高。

3.3住宅年代与能耗关系比较

分析南京地区三个时间段建造的住宅建筑夏季/冬季能耗使用现状,1980-1990段住宅建筑单位面积耗电平均值最大,2000至今段住宅建筑单位面积耗电平均值最小。随着建筑技术的进步,材料运用及节能规范对于住宅建筑保温性能的要求越来越高,住宅建筑逐渐走向节能建筑的目标。同时,住宅建筑随着使用年代的增加,门窗密闭性,围护结构的保温性能等逐渐损耗,也大大降低的建筑的保温性能从而提高了制冷/采暖能耗。所以住宅建筑单位面积的耗电量2000至今段平均值最小。此项关系在夏季较为明显,冬季关系较弱。

4.结论

综合南京地区住宅建筑能耗及室内环境现状调研结果可知,南京地区住宅建筑仍存在一定的能耗与室内环境问题。冬夏两季均存在超过30%的住户认为制冷或采暖能耗超过了居民的承受能力。同时冬夏两季均存在室内环境情况不佳的情况,约有20%的住户对室内湿环境评价较差,认为冬季开启空调的室内环境过于干燥,不使用空调的房间过于湿冷,而夏季梅雨季节又过于潮湿等问题,影响室内的舒适性,存在较大改善的空间。同时通过调研发现,南京地区住宅建筑夏季制冷能耗远高于冬季采暖能耗,主要由于南京地区冬季采暖设备不仅限于空调采暖,而取暖器,电热毯等采暖设备能效比高于空调,故相比之下冬季采暖费用低于夏季制冷费用。

参考文献:

[]Zhang HB,Yoshino H,Murakami S,Bogaki K,Tanaka T,Hayama H,etal. Investigation of actual humidity conditions in houses and evaluation of indoor environment by fungal index. Proceedings of the Sixth International Conference on Indoor AirQuality,Ventilation&Energy Conservation in Buildings (IAQVEC), Sendai,Japan;Oct.2007.p.302e307.

[2]王晓梅, 林忠平. 夏热冬冷地区新农村住宅用能调查及能耗模拟[J]. 建筑热能通风空调, 2011, 30(2).