建筑供熱設(shè)計(jì)探討

王旭東+徐曉軍

摘 要 隨著能源危機(jī)問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，貫徹落實(shí)節(jié)能減排無(wú)疑是當(dāng)前的一大任務(wù)。就建筑而言，其供熱設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)合理有效地利用能源做到節(jié)能減排就要從多個(gè)方面入手，文章對(duì)公共建筑和居住建筑進(jìn)行相關(guān)探究。

關(guān)鍵詞 供熱設(shè)計(jì)；公共建筑；居住建筑；節(jié)能減排

中圖分類(lèi)號(hào)：TU832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0126-02

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排就居住建筑而言要從收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、方案選擇、熱計(jì)量方法、能源現(xiàn)狀、熱計(jì)量現(xiàn)狀等方面著手，就大型的公共建筑而言可以通過(guò)對(duì)供熱節(jié)能器組成部分和使用控制進(jìn)行一些研究，為建筑的供熱設(shè)計(jì)今后發(fā)展方向提供一些有效

信息。

1 建筑能耗

就目前而言，我國(guó)北方地區(qū)建筑供熱所要消耗的燃煤量要占到非發(fā)電用煤量15%至18%左右，至于居住建筑和公共建筑每年用電總量要在我國(guó)的全年供電量上占到10%和8%左右，與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的能耗控制相比存在一定的差距。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到逐步提高的同時(shí)，對(duì)建筑的服務(wù)水平就會(huì)提出更高的要求使得高能耗建筑會(huì)大量出現(xiàn)，而對(duì)一些原本能耗較低的建筑進(jìn)行了二次裝修也會(huì)對(duì)其能耗造成增長(zhǎng)影響節(jié)能減排工作。因此，無(wú)論是居住建筑還是公共建筑，其供熱設(shè)計(jì)都要時(shí)刻貫徹節(jié)能減排的理念進(jìn)行改造和完善。

2 居住建筑供熱節(jié)能

2.1 改造實(shí)施的幾種方法

1）戶(hù)用熱量表法。戶(hù)用熱量表法的優(yōu)點(diǎn)比較直觀且理解相對(duì)容易，在一些按戶(hù)分環(huán)室內(nèi)供暖系統(tǒng)中非常適用，對(duì)樓棟熱量表測(cè)量得出的建筑物總供熱量按照比例進(jìn)行戶(hù)間熱量的分?jǐn)偣ぷ鳎黄淙秉c(diǎn)就是故障率高和戶(hù)表投資高的問(wèn)題。

2）散熱器熱分配計(jì)法。散熱器熱分配計(jì)法對(duì)一些改造或者新建的散熱器供暖系統(tǒng)都非常適用，其優(yōu)點(diǎn)就是具有較強(qiáng)的靈活性方便改造和安裝，但是對(duì)于地面輻射供暖的系統(tǒng)就不適用且用戶(hù)可以私自更換散熱器使檢定工作出現(xiàn)干擾。

3）通斷時(shí)間面積法。通斷時(shí)間面積法的依據(jù)是每戶(hù)供暖系統(tǒng)的通水時(shí)間從而對(duì)建筑總供熱量進(jìn)行分?jǐn)?，其前提是每?hù)必須為一個(gè)獨(dú)立水平串聯(lián)式的系統(tǒng)，而且設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)的負(fù)荷匹配也要良好，對(duì)散熱末端設(shè)備容量也不能隨意改變，各用戶(hù)之間也不能有明顯的水力失調(diào)出現(xiàn)。通斷時(shí)間面積法的優(yōu)點(diǎn)就是能對(duì)熱量進(jìn)行分?jǐn)?，缺點(diǎn)則是分室溫控?zé)o法實(shí)現(xiàn)。

4）流溫法。流溫法的優(yōu)點(diǎn)就是適用于既有的建筑垂直單管的順流式系統(tǒng)熱計(jì)量改造之外，對(duì)新建的建筑散熱器的供暖系統(tǒng)也能發(fā)揮作用；流溫法需要注意的問(wèn)題就是其采用的部件和設(shè)備的使用方法和產(chǎn)品質(zhì)量都要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求才能進(jìn)行工作，其各項(xiàng)參數(shù)也要做到清楚明了有跡可循。

5）溫度法。溫度法的優(yōu)點(diǎn)就是在一定程度上保證計(jì)量收費(fèi)的準(zhǔn)確性和公平性避免一些因?yàn)槲恢貌煌a(chǎn)生的不合理收費(fèi)問(wèn)題，并且除了適用于居住建筑業(yè)也適用于公共建筑范圍較廣，此外其成本較低使得投資也較少對(duì)供需矛盾和能源消耗也有一定的減少；溫度法的缺點(diǎn)就是對(duì)開(kāi)窗行為無(wú)法抑制，因而存在熱量消耗多卻承擔(dān)熱費(fèi)低的問(wèn)題需要從技術(shù)角度進(jìn)行修正和

監(jiān)測(cè)。

2.2 改造所需的原則依據(jù)

就目前而言，我國(guó)的熱計(jì)量方式大致分為上文介紹的幾種，雖然它們各有長(zhǎng)處卻也存在一定的不足之處。在建筑工程中要充分考慮工程的特點(diǎn)做到揚(yáng)長(zhǎng)避短并結(jié)合國(guó)家頒布的《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》使得建筑供熱設(shè)計(jì)的改造更加切實(shí)有效。

2.3 應(yīng)用二部制熱價(jià)制度

1）二部制熱價(jià)制度是通過(guò)結(jié)合計(jì)量熱價(jià)和基本熱價(jià)取代現(xiàn)行的熱力銷(xiāo)售價(jià)，因此必須要求熱力站和熱源廠將熱量計(jì)量裝置安裝在熱力的出口，此外一些新建居住建筑也必須有熱量計(jì)量表裝置和調(diào)節(jié)控制裝置的安裝。二部制熱價(jià)制度的優(yōu)越性足以讓居民提高節(jié)能消費(fèi)的意識(shí)促進(jìn)節(jié)能減排工作的實(shí)施，其相關(guān)計(jì)算公式如下：

用戶(hù)的用熱總費(fèi)用=計(jì)量用熱費(fèi)用+基礎(chǔ)熱費(fèi)（其中計(jì)量用熱費(fèi)用=計(jì)量熱單價(jià)×實(shí)際供暖耗熱量，基礎(chǔ)熱費(fèi)=基礎(chǔ)熱單價(jià)×供暖面積）

2）基礎(chǔ)熱費(fèi)即供熱設(shè)備折舊的費(fèi)用、正常的維修所需人員費(fèi)用、管網(wǎng)熱能損失費(fèi)用、住宅建筑公共部分耗熱等多項(xiàng)，而基礎(chǔ)熱費(fèi)應(yīng)當(dāng)是全體熱用戶(hù)來(lái)共同進(jìn)行承擔(dān)的。

3）有關(guān)計(jì)量用熱費(fèi)用的益處就是商品化熱量從而促進(jìn)熱用戶(hù)節(jié)能意識(shí)的形成，以此進(jìn)一步提高熱用戶(hù)的貿(mào)易結(jié)算意識(shí)。

3 公共建筑供熱節(jié)能

3.1 供熱節(jié)能器內(nèi)部構(gòu)成部分介紹

1）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表。其主要的作用就是對(duì)公共建筑用熱的情況進(jìn)行檢測(cè)且檢測(cè)參數(shù)多樣化，大致有瞬時(shí)熱量、建筑室內(nèi)溫度、供水溫度、回水溫度等參數(shù)。就瞬時(shí)熱量來(lái)說(shuō)能夠?qū)?shí)時(shí)供熱的情況進(jìn)行直接的反映，就建筑室內(nèi)溫度來(lái)說(shuō)可以將用戶(hù)的舒適程度進(jìn)行最為直觀的反映。

2）現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其主要的作用就是對(duì)相關(guān)的指令進(jìn)行嚴(yán)格的控制和執(zhí)行，在通常情況下要想調(diào)節(jié)熱量就得通過(guò)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)或者閥門(mén)開(kāi)度的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3）現(xiàn)場(chǎng)控制器。其主要的作用就是對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)并根據(jù)控制程度對(duì)控制指令進(jìn)行自動(dòng)發(fā)出，調(diào)節(jié)指揮現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控中心的上位機(jī)的通訊使其上傳數(shù)據(jù)和接受指令得以有效實(shí)現(xiàn)。

4）監(jiān)控中心。其主要的作用是集中遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)所有樓棟現(xiàn)場(chǎng)的溫度數(shù)據(jù)，再根據(jù)各個(gè)樓棟的室內(nèi)溫度和回水溫度的分布情況來(lái)對(duì)系統(tǒng)的供熱工況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，從而使用戶(hù)采暖的要求得到滿足。

3.2 供熱節(jié)能器所適用的公共建筑

供熱節(jié)能器一般適用于一些用熱規(guī)律性相對(duì)較強(qiáng)的建筑，就公共建筑來(lái)說(shuō)的話有體育館、學(xué)校、商場(chǎng)、辦公樓等。

3.3 控制系統(tǒng)物理層面組成部分

1）公共建筑供熱節(jié)能器。公共建筑供熱節(jié)能器能夠在通訊功能出現(xiàn)故障的時(shí)候主動(dòng)上傳并對(duì)上位機(jī)的通訊程序各個(gè)控制指令進(jìn)行接收，在沒(méi)有上位機(jī)的時(shí)候也可以通過(guò)以預(yù)先給定的相關(guān)程序做依據(jù)實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化。

2）通訊網(wǎng)絡(luò)。通訊方式多采用CDMA、GPRS、工業(yè)總線、電話通訊、局域網(wǎng)等，它也可以稱(chēng)得上是整個(gè)公共建筑的供熱節(jié)能系統(tǒng)中樞神經(jīng)。

3）監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的組成部分有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通訊、操作員站、系統(tǒng)服務(wù)器等。而其中的系統(tǒng)服務(wù)器通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)操作員的操作進(jìn)行一些指導(dǎo)，系統(tǒng)服務(wù)器則是可以在定期采集數(shù)據(jù)不斷更新數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)發(fā)送參數(shù)設(shè)置和控制指令等。

3.4 控制策略和裝機(jī)模式

1）控制策略大致分為自動(dòng)控制、溫度控制、熱量控制、手動(dòng)控制、氣候補(bǔ)償控制等多種模式。其中自動(dòng)控制又可以通過(guò)對(duì)供暖時(shí)間的劃分分為臨時(shí)模式、節(jié)假日模式、周末模式、工作模式等，主要是對(duì)各個(gè)模式的每日進(jìn)行時(shí)間段的劃分且各個(gè)時(shí)間段起始點(diǎn)也能根據(jù)實(shí)際的情況作相應(yīng)的修改和完善；而溫度控制模式是通過(guò)對(duì)室內(nèi)溫度直接的監(jiān)測(cè)，熱量控制模式是通過(guò)對(duì)樓棟瞬時(shí)熱量進(jìn)行測(cè)量，手動(dòng)控制模式是按照不同時(shí)間段對(duì)熱量調(diào)節(jié)進(jìn)行手動(dòng)，氣候補(bǔ)償控制模式則是根據(jù)室外氣候?qū)﹄妱?dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整。

2）裝機(jī)模式見(jiàn)表1，其中1、2、3型是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，而11、22、33型則是開(kāi)關(guān)型電動(dòng)蝶閥、電動(dòng)球閥、電磁閥等。

4 結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能減排是可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略之一并為人們生活和社會(huì)發(fā)展提供一定的保障，面對(duì)能源危機(jī)就建筑而言，無(wú)論是居住建筑還是公共建筑的供熱設(shè)計(jì)都要符合節(jié)能減排的相關(guān)要求合理制定，為既有和新建的建筑熱計(jì)量都打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)以便為節(jié)能減排工作貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

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