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引言
给排水、采暖系统质量缺陷一直困扰着高层建筑管理人员,各专业之间缺乏必要配合是主要原因。我们必须对给排水、采暖工程施工管理予以高度重视,与业主、设计方一起,采取切实可靠的措施,保证给排水、采暖工程施工质量。
一、高层建筑给排水、采暖工程施工质量的事前控制
1.1检查施工前期资料,熟悉工程相关文件我们必须认真熟悉和掌握施工合同,认真审核前期建设手续、审图意见、小区综合管网图,检查设计单位是否提供了室外给排水、采暖施工图,仔细阅读设计图,熟悉有关规范、标准、图集,及时将施工图中的有关问题及业主,承包商提交的图纸会审意见,整理成文,为图纸会审作好充分准备。
1.2审核承包商提交的施工组织设计强调施工组织设计是施工企业施工的重要依据,具有法律效力必须具有很强的针对性和可操作性,我们在施工准备阶段应认真审核其施工方法、施工人员和施工机具设备、质量保证措施和安全文明条款,了解施工单位的管理水平和技术水平,以便有针对性地完善监理细则,有的放矢,加强事前控制,及时向项目管理者提交施工组织设计审查意见,作为施工管理的一项重要依据。
1.3审核安装单位的企业资质和人员资质强调企业资质必须与工种类别一致,强调专业技术人员及特殊工程的岗位证书及人员到位情况审查,机械加工设备、焊接设备及特殊工程的特种机械的进场到位情况审查,我们要审查这些设备的产品合格证,检修记录并亲自到施工现场查看这些设备的运转情况,确保设备运转正常,以此来保证给排水工程的质量。
1.4拟定给排水、采暖工程专业管理细则在项目监理规划和施工图基础上,根据工程的具体特点,拟定有针对性并确实可行的技术措施、组织措施、管理方法,在项目实施过程中能切实按此管理细则实施管理。
1.5组织行之有效的施工图设计交底和图纸会审图纸会审和设计交底是工程建设的一个重要环节,通过设计交底我们可以了解设计意图,了解工程的重点和难点,通过图纸会审解决设计中的缺陷、错误,作出相关专业的位置、尺寸、标高协调,解决各专业问题的矛盾冲突,同时也应理解业主的建设意图,如卫生间、厨房给排水支管是否统一安装,散热器、设备、管材选用的档次等,统一各方意见,为工程顺利实施创造必要条件。
1.6给排水、采暖材料质量的事前控制主动与业主方、承包商联系,按设计和规范要求,配合业主方、承包商审查供货方、分供方的资质、质量保证体系、技术装备情况、人员情况、企业信誉、生产和供货能力、财务情况等,通过招标等手段合理选择厂家、品牌、价格,为工程的顺利进行作好准备。
1.7做好组织协调及监督管理工作我们应主动与质监人员联系,请他们来现场指导,规范各方行为,取得主管部门的支持,明确质量目标和要求,落实总承包商与各专业分包商责任,明确验收标准、安全文明施工规定、现场管理制度,并主动与业主方沟通,取得业主方有力的支持。
二、质量的事中控制
工程质量的事中控制是施工阶段质量控制的重点,是工程质量保证的关键阶段。
2.1严格执行给排水、采暖材料报验制度材料、设备进场时,我们必须对施工方提供的质保资料、备案证、业主方或施工方确定的样品、检验合格证、清单等进行验收,按规定见证送检,审核试验结果,并报业主方审核认可,重大复杂设备还须进行设备监造工作。待审核合格后,同意该材料或设备使用安装,同时形成专项表格登记备案。
2.2严格执行隐蔽检查制度在施工过程中严格执行隐蔽验收制度。高层施工中给排水、采暖管道及设备安装相对较复杂,施工方必须按设计和规范要求通过监理工程师隐蔽验收。为便于监督管理,建议检验批按系统及建筑单元楼层每六层划分为一检验批,作好隐检记录,形成专项统计表格,以备复查。
2.3狠抓重点、难点、落实监督措施高层建筑给排水、采暖施工一般有以下重点,难点:①高层建筑土建施工阶段。②地下室。③高层建筑的转换层及标准首层。④标准二层。⑤室外综合管网。
2.4加强测量监理工作,严格控制放线定位。
2.5通过组织协调,监控工程质量①定期召开工地例会。针对存在的质量问题,提出改进措施,以督促施工单位提高施工质量水平。②注意与业主、施工单位、设计人员、质监人员的交流,协调处理工程中出现的具体问题和矛盾。③合理利用工程款的签认权,使施工单位提高质量意识。
2.6针对工程的具体情况,合理设置质量控制点、停止点、分清主次,重点控制,重点部位和重要工序实施旁站监理。:
2.7全数旁站监督各项功能测试,保证房屋使用功能在检测前,我们应制作完善的统计表格,张贴上墙,按单元或楼层划分,以保证复检准确。
2)施工单位对建筑采暖及给排水工程施工缺乏目标性和计划性。因为建筑采暖及给排水工程缺乏相关政府部门和施工单位的足够重视,没有具体的完善的施工计划和目标指导相关人员施工,导致施工过程中经常会出现为建筑采暖及给排水工程预留的孔洞位置不适合或者是根本没有预留。使施工过程出现反复重改的局面,或者是在后期进行补救时,会对完成的建筑主体造成新的破坏,影响后期的施工,使施工工程的质量出现问题,存在安全隐患。
3)建设单位对建筑采暖及给排水工程的重视不足。建筑采暖及给排水工程是整个建筑施工中的重要组成部分,因为相对于主体建筑物而言,建筑采暖及给排水工程所占的分量比较轻,因此,建设单位经常会忽视,甚至会有建设单位安排非采暖及给排水的人员进行现场监管控制,在施工过程中对出现采暖及给排水的管道预留位置不当甚至于未留等情况不能及时发现,这会给后期的施工带来很大的不便,也给住户造成居住隐患。
4)建筑采暖及给排水工程施工人员的技术和素质不高。目前,我国大多数的建筑采暖及给排水施工人员没有经过系统地培训,缺乏专业全面的施工知识,他们的学习就只有通过在施工的实践过程中得到,从而获得知识的积累和完善,但是这样获得的知识是片面的,会致使他们在具体施工时,出现与施工图纸不符的情况,造成建筑的质量出现问题。
2建筑采暖及给排水工程施工中应注意的问题
1)做好建筑采暖及给排水工程施工的前期准备工作。
a.结合施工的实际情况。对建筑采暖及给排水工程制定详细可行的方案和计划。在施工时,详细可行的计划很重要,在施工过程出现细节问题时,可以根据计划及时地做出调整,避免造成损失。施工计划主要有工程的整体结构、采暖及给排水工程计划提出的依据、施工前的所需材料的准备、对施工方案的审查、施工计划不足进行补充和提供保障。
b.仔细准备和检查建筑采暖及给排水工程的施工材料。准备施工材料时,需要进行以下工作:审查建筑采暖及给排水工程的施工图纸,管道直径、工程标高、大小尺寸以及建成主体的尺寸复核等相关工作,使之与相关的建筑规范、标准相符。还要对工程的施工设备机具进行检查和维修,不能有丝毫的马虎,严格按照相关的规范来检测,最后一定要取得设备的检验合格证书。
c.给建筑采暖及给排水工程的施工人员做好培训工作。建筑施工人员的技术是否精湛,是否具备很强的专业性,与建筑的施工质量息息相关。建筑施工单位可以定期配送一些员工去进行专业技术的学习,也可以聘请专业技术人员进行专项培训,丰富其专业知识,提高其施工技术水平,保证建筑工程的质量。
2)保证建筑采暖及给排水工程施工过程中的监管、沟通和质量。
a.建筑采暖及给排水工程施工工程中的质量要保证。在进行建筑施工时,专业技术人员和施工人员要做到密切配合、协调沟通,使施工过程得以顺利进行。要做到统一的计划,把调试采暖及给排水、确定排水口位置还有水表的安装位置,以及暖气的安装工作做好。
b.施工时做到分类分区。在施工过程中,使用分类分区施工的方法,可以在进行高层建筑的建造时,减低因为建筑面积大、垂直高度跨度大而造成的施工难度,能够使得工程的施工工期缩短,成本降低。
c.预留埋设。在施工过程中,使用预留埋设的方法,精确地按照原来的施工图纸给预留位置进行布局,要仔细地观察套管和孔洞能否相吻合。
3)控制和保证建筑采暖及给排水工程后期的质量。在建筑采暖及给排水工程进行到收尾阶段时,施工人员也不能放松警惕,要仔细审查施工的质量是否符合相关的标准规范,主要检查管道漏水、管道位置、暖气通道等。对建筑采暖及给排水工程的试用是不能够被忽视的一个重要环节,对工程进行试用时,如果发现存在问题,要及时地更正解决,保证施工质量。
3建筑采暖及给排水工程施工中经常采用的措施
1)加强相关政府部门的监管力度。在建筑采暖及给排水工程施工中,相关政府部门要切实履行好自己的职责,不能够把监管工作只停留在表面,做形象工程,要坚持为人民服务的原则,全面做好对建筑工程的监管工作。如果在监管中,发现问题,要及时地督促施工单位和施工人员进行纠正和补救,最后做好负责验收的工作,严把质量关。与此同时,相关政府部门也要重视自身人员专业素养的提升,提高其对建筑施工的整体质量的监管水平。同时也有必要做好施工人员技术培训的引导工作。
2)强化建筑采暖及给排水工程施工人员的专业素养。在进行建筑采暖及给排水工程施工时,不仅要求施工人员有专业的技术水平,还要有很高的道德素养。因此,施工单位要组织专门的技术培训课程,对施工人员进行系统全面地培训,告知施工人员在施工过程中要掌握和注意的施工要点,以确保施工质量。
3)要加强建设单位对建筑施工的重视。在建筑工程中,建筑采暖及给排水是非常重要的组成部分,建设单位必须要强化对其的重视度,根据不同的施工地点、施工条件,安排专业的技术人员定期在施工现场进行监管。合理选定监理单位及其专业监理人员进行旁站监理。
中图分类号: TU96+2文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
暖通是我国建筑设计工作中的一个分类,暖通设计主要是要对工程项目中需要的“空气调节系统”即空调系统来进行设计,以满足建筑制冷供暖、通风排风的需要,暖通是建筑工程的重要组成部分,是建筑舒适度的有力保障。在暖通施工设计中,存在较多问题点,影响了实际施工效果。
二.暖通施工图的常见问题。
1.设计方面的问题。
(1)采暖设计。
《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)JGJ26—95第4.1.3条规定“在采暖期室外平均温度为-0.1~-6.0℃的地区楼梯间不采暖时,楼梯间隔墙和户门应采取保温措施;在-6.0℃以下地区楼梯间应采暖……”,在采暖地区,住宅采暖必须采用分户热计量的采暖系统,分户热计量涉及收费问题。当楼梯间设置采暖时,这部分费用的分摊使复杂的热计量收费更增加复杂性。为此,绝大多数住宅楼梯间不设置采暖。但设计中隔墙及户门未按JGJ26-95中第4.2.1条中表4.2.1所规定的围护结构的传热系数进行设计。因此,当采暖设计方案确定楼梯间不设采暖时,要求设计人应该注意建筑对有关部位是否采取保温,并应核对保温做法是否满足规范要求。
《采暖通风与空气调节设计规范》规定“新建住宅热水集中采暖系统,应设置分户热计量和室温控制装置”,工程项目中仍有未执行此条规定设置分户热计量和室温控制装置。不执上述规定的原因是:a,有的单位要求不做,这些单位的人员常年在国外工作,家中无人居住,且暖气费由单位统包,不实行按户计费。b.投资方要求不做,投资方对分户热计量认识不足,习惯旧有的采暖方式,有的认为分户热计量会占用套内使用面积,增加投资。c.旧小区特别各单位大院内加建住宅楼后,新旧楼采暖系统阻力相差很大,为了达到系统阻力平衡,必须对旧楼采暖系统进行改造。有的认为是内部锅炉房供暖,不存在分户计费问题。作为设计人应执行国家制定的方针政策,按上述规范在设计图中表示出来。
(2)通风设计。
根据《锅炉房设计规范》GB50041—92第13.3.6条规定,设在其他建筑物内(这里指附属在建筑物的地下室、半地下室、设备层内)的燃气锅炉间,应有每小时不小于3次的换气量(不含锅炉燃烧用风量),为了满足换气量应设机械通风。同时,附属在建筑物的地下室、半地下室、设备层内的燃气锅炉间,根据《城镇燃气设计规范》GB50028—93第7.5.1条、《暖通规范》GB50019—2003第5.3.4条规定应设事故排风。由于附属在建筑物的地下室、半地下室、设备层内的燃气锅炉间按《规范》已设置了泄爆窗,设计者认为可以采用泄爆窗作为自然通风,故设计中未设机械通风及事故排风。但设在建筑物的地下室、半地下室、设备层内的燃气锅炉间往往靠一面外墙,自然通风效果很差。在大量燃气泄漏时,不能及时将燃气排出室外。所以,必须设置机械通风及事故排风。
使用燃气的地下厨房和无外窗地上厨房未设全面机械通风和事故排风。根据《城镇燃气设计规范》GB50028—93第7.5.1条的规定,公共建筑用气设备应安装在通风良好的专用房间内。当安装在地下室和内厨房(没有直接通向室外的门和窗)时,应符合本《规范》第7.2.28条的规定。7.2.28条第(2)规定,敷设人工煤气和天然气管道的“地下室或半地下室设备层内应有机械通风和事故排风设施”。当这些部位可燃气体突然泄漏时,设在室内的气体浓度探测器发出信号,启动事故排风机进行排风。
位于柴油发电机房及锅炉房内部的油箱间没设机械通风系统。因为位于柴油发电机房及锅炉房内部的油箱间由防火墙和其他房间隔开,当油路及油箱漏油时,油蒸汽在油箱间越聚越多,因此,必须设置机械通风把油蒸汽随时排至室外。
制冷机房应有良好通风。应根据制冷剂的允许浓度不同计算通风量,在设计中应明确采取良好通风措施。
对外新、排风口(防雨百叶)没有提出通风净面积要求,造成新、排风口风速过高。
(3)空调系统。
《暖通规范》GB50019—2003第8.4.8条[GBJ19—87(2001年版)第7.2.5条]规定“空气调节系统的电加热器与送风机联锁,并应设无风断电、超温断电保护装置;电加热器的金属风管应接地。”这一规定防止送风机停机时无风电加热器单独工作导致的火灾。由于对电加热器可能引起火灾认识不足,设计时没有给电气专业提出要求。很多空调工程未设排风出路,特别是人员集中或过渡季节使用大量新风的空调区,未设机械排风设施。
商场冬季室温过高,室内空气品质不佳,新风量不足,冬季室温过高是由于耗热量计算时,人和灯的发热量没有计入室内发热量或设计新风量不足。
吊顶式风机盘管凝结水管路太长,水平坡度不够,造成水患。原因是建筑吊顶空间太小,建筑平面大且长,排水点不易解决。也有设计坡度不正确所造成。
空调机、风机盘管与散热器共用一个水系统,由于阻力大小相差悬殊,使系统很难平衡。因此,划分水系统时,应将空调机、风机盘管与散热器系统分开。当系统分开确有困难时,应有可靠的调节平衡措施。
2.施工图审查问题点。
(1)居住建筑。
在设计分户热计量采暖系统的采暖设备和户内管道时,未计入户间传热引起的耗热量附加,导致户内管道和采暖设备偏小。应按规范执行,但应注意此部分负荷不应计入总热负荷内。计算时按照《城镇住宅供热计量技术指南》的相关规定执行。
采暖系统各并联环路未进行水力平衡计算,不进行认真的水力计算,仅靠估算来确定系统阻力,过分依赖水力平衡阀的作用,其结果是循环泵选择过大,浪费能源。要按规范严格执行,并将总压力损失标注在设计说明中。
暖通专业采暖负荷计算中围护结构传热系数K值常出现与建筑节能计算中不一致。建筑专业在给暖通专业提条件时未认真进行建筑节能计算。应先进行建筑节能计算,然后再给暖通提条件。
分户热计量热水集中采暖系统,没有在建筑物热力入口设置热量表、差压或流量调节装置。应在建筑物热力入口设置热量表、压差(变流量表)或流量(恒定流量)调节装置。特别是热量表,有些时候是热费结算的依据。
(2)消防排烟。
高层建筑机械排烟设计,在计算走廊面积时未包括与其连通的无窗房间或设固定窗房间的面积。当地上无窗(或固定窗)房间≤100㎡或一个地下房间≤50㎡(总面积≤200㎡)时,可仅在走道设排烟系统。但计算排烟量时应包括其中最大一间房间的面积。
防烟楼梯间前室、消防电梯前室、合用前室可开启外窗面积不够自然排烟条件。应核实防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗的开启面积不应小于2㎡、合用前室可开启外窗的开启面积不应小于3㎡,否则应设加压送风。
多层公共建筑中超过20m且无自然排烟、或有直接自然通风但长度超过40m的疏散内走道未设排烟设施。当公建的内走道大于20m以及其他建筑的疏散走道大于40m时,应考虑设置自然排烟和机械排烟。自然排烟时应满足排烟口净面积的要求。
三.结束语。
暖通工程设计人员要熟悉工作流程,要及时处置施工现场的问题。施工人员要严格根据施工工艺来组织施工,将国家规范作为施工标准,来提高暖通工程施工质量。
参考文献:
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[5]金咏芳 暖通空调设计探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年16期
一、我国寒冷地区建筑能耗现状
据资料显示,我国新增采暖能耗以每年6×109kg标准煤的速度在增长。我国北方城镇采暖人口只占全国人口总数的13.6%,但北方集中采暖地区的房屋建筑的建筑面积约占全国采暖房屋面积的50%,且每年有3~6个月的采暖期。在80年代末期,寒冷地区采暖能耗占到当时全国年总能耗的11.5%,占采暖地区全社会能耗的20%以上,在一些严寒地区城镇建筑能耗则高达当地社会总能耗的50%以上。因此,我国建筑节能中心工作首先是围绕着降低北方寒冷地区城镇的采暖能耗展开的。寒冷地区的建筑能耗主要是以供热为主,所以,建筑节能绝大部分是供热节能。
二、建筑物能耗消耗的途径
寒冷地区建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,建筑围护结构的散热量,往往要占采暖热耗的1/3以上,如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能,便可减少冬季室内传出室外的热量和夏季室外传入室内的热量,从而减少为维持室内舒适热环境提供的采暖和制冷能量。
建筑节能按围护结构界面划分主要包括墙体节能、门窗节能和屋面节能。如何改善建筑围护结构的保温隔热性,节约能源,开发和利用太阳能,保证人们生活在良好的环境中,是建筑设计中应重点考虑的。
三、寒冷地区建筑节能设计
笔者认为寒冷地区的建筑节能设计应着重做好以下三方面的工作:一是要从建筑物的规划设计之初进行节能控制;二是要发展高效的保温隔热材料,做好屋面保温隔热防止室内外热交换,从而减少建筑能耗;三是要控制建筑物的体形系数、选择适宜的朝向及采用合理的构造措施。下面将详细论述。
(一)建筑的规划节能设计
现在说建筑节能,人们往往只考虑建筑的构造、材料、围护结构的热工性能,而忽略了建筑规划设计创作阶段的节能控制。我们应该在设计之初将建筑设计创作与规划、构造、材料等方面进行综合考虑,从而全面提高住宅建筑的节能效果和建筑品质。
1、住宅选址与规划布局
国内住宅建筑多以小区形式出现,住宅建筑选址的好坏、规划的合理性是决定住宅节能设计的先决条件。住宅小区选址应根据地形特点,选择避风向阳的朝南坡地或平原,避开迎风的水域岸边或容易形成风道的山谷、山顶等,因为冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。
2、道路设计与小区通风
为使建筑单体争取更好的朝向,我们在设计初通常将小区道路的布局与用地结合布置。除施工便利、方便使用,道路也是整个小区的通风道。道路设计时应便于组织小区通风,并与城市、小区绿化空间结合,把新鲜空气引入小区,从而提高居住区内的小气候环境质量。
3、景观绿化设计
小区环境绿化要突出居住条件的均好性和共享性,为居民提供户外休闲、观赏和改善生态环境的绿化空间。景观绿化可以有效降低气温、调节湿度、防风抗风、改善通风质量,从而抑制热岛效应,改善住宅建筑外维护结构的热工性能。绿化应以绿植物为主,形成点、线、面相结合的完整绿化系统,形成良好适应气候特点的植物群落。
4、雨水收集利用。
在现代住宅的节能设计中,应建立雨水收集与中水利用系统,并使其用量达到总用水量的30%。一般住宅小区,屋面与路面面积之和约占地面面积40%,做好屋面和路面收集将是雨水收集的重要部分。屋面雨水收集主要是通过水落管将雨水收集引流,进入小区内中水处理系统。小区路面通常采用铺贴渗水砖和设置路面排水沟,这样雨水可以通过渗水砖和水沟进入小区的中水系统中,为小区的绿化灌溉和中水使用提供水源。
(二)建筑外围体系节能设计
建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗量构成,其数值约占总耗热量的1/3以上,所以改善围护体系节能对于提高住宅节能设计有着深远的影响。住宅建筑围护体系的节能设计重点在其外墙、门窗和屋面三大部分。
1、外墙保温设计
(1)外墙节能构造
目前外墙节能的主要方式是采取复合墙,即在墙体不同部位设置高效保温隔热层,形成外墙内保温、外墙夹心保温、外墙外保温3种复合墙体。
(2)外墙内部保温
外墙内保温是用保温材料置于外墙的内侧,它的优点在于:对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高;内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架,施工方便。
(3)外墙夹心保温
外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的中间部位,内外侧墙均可采用传统的砖、混凝土空心砌块等,这些传统材料的防水、耐候等性能均较好,对内侧墙和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等保温材料均可使用。夹心保温墙施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工,近年来在严寒地区得到一定的应用。
(4)外墙外保温
由于对节约能源与保护环境的需求不断提高,建筑围护结构的保温也在日益加强,其中以外墙外保温的发展最为迅速。外保温墙体适用于有采暖和空调要求的工业与民用建筑,既可用于新建建筑,又可用于既有建筑节能改造。其对主体结构具有保护作用,有效避免了室外气候变化引起墙体内部温度变化,使结构主体寿命延长;有利于消除或减弱冷、热桥的影响;可避免室温发现较大波动;对原有建筑改造时,减少对室内的干扰;不占用室内空间,在二次装修时,避免对保温层进行破坏;增加了立面装饰效果;适用范围广泛,综合效益显著。
外墙外保温技术在国内已有良好的基础,特别是在北方寒冷地区推广应用中已取得了成效。因此应成为日后寒冷地区外墙保温的首选设计。
2、窗体节能设计
窗户是建筑外围结构重要的组成部分,也是外围护结构中能量损失最大的部位。一般住宅的外窗(包括阳台门)面积约占建筑面积的20%左右,其中通过外窗传热散失的能量约占建筑能耗的28%左右,通过外窗透气散失的能量占建筑能耗的27%左右。
(1)合理选择玻璃类型
玻璃是窗户中面积最大的组件.改进这部分的热工性能对整个窗户的节能性能有很大的影响。随着技术的发展和人们节能意识的提高,窗户玻璃材料发生了巨大的技术进步。从透明玻璃到有色玻璃、镀膜玻璃,从单层玻璃到双层玻璃以及中空、真空玻璃。使用节能型窗玻璃,是提高整个窗户保温性能的一大重要措施。目前节能效果好、具有推广价值的节能型玻璃有中空玻璃、镀膜玻璃等功能性玻璃。
(2)提高外窗气密性
如门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封。框与扇之间的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等。
(3)选择节能的窗型
目前常用的窗型有外平开窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下悬窗,还有内开下悬翻转窗、上下提拉窗等。固定窗如果安装合理是气密性最好的,且造价低,但是在要求有良好通风的地方不能使用,故一般用于工业建筑中。安装了密封条的外平开窗、下悬翻转窗有适度的气密性,在开启时还有良好的通风性能,但开启时需占用空间。平开窗由上部固定扇和下部推拉扇组成,平开窗能移动的窗扇越少气密性相对越好。平开窗在窗扇关闭后,窗扇和窗框之间压条压得较紧,很难形成对流,节能优势明显。
3、屋面的节能设计
从保温原理来说,热气流是向上运动的,而冷气流则向下运动,屋顶可截住热气流使热量不散出室外,屋顶作为建筑的主要围护构件比其他界面更要起到保温、隔热作用,是建筑节能的主要部位之一。
屋面节能措施应主要选择密度大,传热系数小的保温材料,不宜选择吸水率大的保温材料,以防止保温层大量吸水而降低保温效果。北方地区经常采用的水泥珍珠岩、加气混凝土砌块及水泥聚乙烯苯板等保温材料上铺防水层方法,经过多年使用效果很好。
结语
节能降耗是目前建筑业发展的趋势,寒冷地区建筑节能的主要途径就是要加强外围结构的保温设计,应用高效保温隔热材料并改进建筑构造。使中国建筑业不断走向可持续发展的道路,为创造节约型社会做贡献。
低温热水地板辐射采暖,简称地板采暖。地板采暖是利用埋设在地板下的采暖管道系统通过辐射换热的方式将热量传入室内,从而使室温自下而上逐渐升高,达到采暖的目的。目前采取的方式有二种;集中换热和分户式换热。
分户式换热是目前国际上较为流行的做法,这种技术在国外经过二十多年来的发展已经很成熟。简单地说就是以一组分水器为单位,为每一个采暖单元建一个小型智能化的换热站,你需要多少热量它就输出多少热量,地板温度、房间温度由用户自己设定。目前我国的地面供暖实践中,供暖方式以分户式低温热水地板辐射供暖为主。
1地板辐射采暖方式的优缺点
1.1地板采暖的优点
1.1.1环境卫生。地采暖遵循温足而凉顶的理想采暖概念,室内热环境好,洁净卫生,避免了室内空气对流所导致的尘埃和挥发异味。
1.1.2舒适性好。采暖过程热量主要为辐射传热,室内温度分布合理,地表温度均匀,室温由下而上逐渐递减,从而,在1.8米以下形成一个热气层。
1.1.3节省空间。地板采暖将加热盘管埋设于地板中,便于装修和家具布置,不占空间使用面积,解决了大跨度和矮窗式(飘窗)建筑物的供暖需求。
1.1.4较好的调节性和分户计量的方便性提高。国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003要求新建住宅热水集中采暖系统,应设置分户热计量和室温度控制装置。
1.1.5蓄热能力大。由于地面层及蓄热层蓄热量大,因此在间歇供暖的条件下室内温度变化缓慢,热稳定性好。
1.1.6系统寿命长,免维修。科技论文,工程应用。。塑料盘管使用寿命长,系统采用盘管回路技术,暗敷管道系统中无接头,不宜产生渗漏,免维修。
1.1.7高效节能,运行费用低。辐射供暖方式热量集中在人体受益的高度,较对流方式热效率高,比传统空调节能20%左右,比传统散热器节能30%以上。
1.2地板采暖的弊端
1.2.1适用范围有限。仅适合建筑热工条件较佳的节能住宅,热负荷较大不能满足时要其它供暖方式辅助。
1.2.2占用竖向结构空间。空间占用80毫米以上,增加荷载约120千克/平方米。
1.2.3与传统散热器供暖系统方式相比热媒输送管径大、热媒需求流量大。
1.2.4可维修性差。地采暖可维修性差地板采暖属隐蔽性工程,不易维修,装修时要选择耐压耐温耐腐蚀,热稳定性能好的高科技环保管材。
1.2.5初期(产品形成过程)投资大。地暖管道系统造价根据所选材料的不同综合约150元/ m2左右。而普通铸铁散热器造价在30元/m2左右,钢制散热器造价在100元/m2左右。
1.2.6新建住宅小区入住人数少时,单户耗热量大。
2地板辐射采暖施工中容易出现的问题及其对策
2.1地板采暖的施工流程及常规做法
2.1.1地板采暖的施工流程:施工准备→地面找平层和防潮层→安装主管道和分集水器→铺装保温层(XPS板)及反射膜→按图纸铺装地暖加热管道→系统打压→浇注垫层→养护→面层铺装→试运行。
2.1.2地板采暖常规做法:在钢筋混凝土地板上先以水泥沙浆找平,然后是20-30mm厚的带铝箔保温板或发泡水泥,将加热盘管与保温层固定在一起,最后浇注40-60mm厚的豆石混凝土作为保护层。上部根据用户的要求再铺设面层。
2.2施工中管理和技术上应注意的问题
2.2.1对设计所选择热源、分集水器布置、盘管间距走向等,根据现阶段市政热网状况,各户内户型及橱柜等的位置进行综合分析,提出合理化建议。
2.2.2在材料进场环节严格按照合同约定和国家规范进行验收,在材料运输和施工环节加强控制,确保盘管及管件、分集水器、保温材料、管卡、扎带、钢网等在形成建筑产品时质量合格。
2.2.3施工工人的培训与管理。地采暖属于专项施工,应当由经过培训的专业人员来进行施工,要求专业人员责任心强、具有较高的质量意识。
2.2.5施工质量控制。科技论文,工程应用。。地暖工程是一项隐蔽工程,绝不能疏忽大意,一旦出现漏水现象将产生极大的危害,必须由专业的技术工人进行操作,严禁偷工减料,必须严格落实自检、互检、交接检制度,专业工程师和监理工程师的联合检查过程,验收合格后方可进行下道工序的施工。
2.2.6施工进度控制。原则上按照总包单位的施工总进度计划执行,但是作为一个项目而言,现场情况千差万别,如材料供应,场地交接,土建安装配合,难免造成工程工期的之后,绝对不能模式化,必须根据实际情况进行调整,所滞后的工期尽可能的组织各班组进行晚间加班,弥补滞后的工期,确保总工期。
2.3施工环节中容易出现的问题
2.3.1地板采暖系统施工应避免与其它工种进行交叉施工作业,导致配合困难或责任不明耽误工期,质量难以保证。水电施工和剔凿应在地板采暖系统施工进场前完成。地板采暖系统安装前,应保证施工现场水电管路施工完毕,厨房、卫生间应做完闭水试验并经过验收,施工区域地面平整清洁,无裸露的钢筋、水电管线及任何影响施工进行的设备、材料、杂物等。
2.3.2塑料管道应铺设在贴有铝箔的保温板材上,铝箔面朝上.铺设保温板时要求地面平整,接缝处用铝箔胶带贴牢.用同样的保温材料进行边角保温施工。在地面潮湿的场所或者首层必须铺设防潮层,再设置保温层反射膜。
2.3.3在地暖施工过程中存在多次的交叉配合施工,自地热管铺设至混凝土最终形成强度前,应进行成品保护,应禁止穿硬底鞋在盘管上面行走,堆放材料及设备,以免损伤管材。冷热水管道施工时应注意与地暖管道交叉处必须采用U型弯管件连接。
2.3.4在地暖盘管施工时应当注意管道与钢丝网之间的连接应牢靠,管卡间距均匀,距墙距离应大于200mm,盘管间距符合设计要求。混凝土保护层施工时应当按照设计要求设置伸缩缝,伸缩缝必须穿透整个保护层。
2.3.5水压试验在盘管铺设完成,进行管道冲洗后进行,试验压力为工作压力的1.5倍,且不小于0.6MP,稳压1h,压力降不应大雨0.05MP。科技论文,工程应用。。打压后将压力泄至系统工作压力,持续保压,直至混凝土保护层施工完成。
2.3.6在贴地砖的过程中,对施工工艺要求较高,例如水泥砂浆的比例、沙子的粗细程度等都与普通地面铺设的要求有所不同,否则极易出现由于缝隙间距不均,受力膨胀后发生炸裂,或地砖与地面不贴合等现象。
本文是笔者仅对低温热水地板辐射采暖系统的运行中的有缺点的一点体会和现今地暖施工中经常被疏忽的问题,随着低温热水地板辐射热采暖的发展及其完善,使这种采暖方式的更加能倍受越来越多的人们所关注,我国已有大量的住宅在采用这种采暖方式。
【1】山东省建设发展研究院,《低温热水地板辐射采暖技术规程》,山东,DBJ14-014-2002
【2】朱莹,低温热水地板辐热采暖系统,应用能源技术,2004
【3】邱林,地板采暖分户计量系统研究,北京建筑工程学院学报,2004.6
1什么是建筑节能及其重要性
1.1建筑节能
建筑节能即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。建筑节能应包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗,即属于民生能耗,一般占全国总能耗的30%~40%左右。由于建筑用能关系到国计民生,量大面广,因此节约建筑用能是建筑设计中的重中之重。
1.2 建筑节能的重要性
1.2.1 建筑节能是发展国民经济的需要经济的发展依赖于能源的发展, 需要能源提供动力。1990~1995年第8 个五年计划期间, 我国生产总值平均每年增长12%,而一次商品能源平均每年增长才有316%。这种能源生产的增长速度滞后于国内生产总值的增长速度,将严重影响我国的经济发展。,途径。因此,能源短缺对我国经济的发展是一个根本性的制约因素。我们要发展国民经济,就非依赖于节能不可。近年来高耗能建筑不断大量兴建,采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的建筑用能继续急剧增长,势必会限制国家经济的发展。因此,为了国民经济持续、快捷、健康的发展,就必须搞好建筑节能。
1.2.2 建筑节能是改善广大人民的建筑热环境的需要随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高, 舒适的建筑热环境越来越成为人们生活的需要。我国气候冬冷夏热的问题是相当突出的。冬天需要采暖,夏天想要空调,而采暖和制冷都需要能源,其中对优质能源的需求量增长更快。而我国的能源供应特别是优质能源如电力、燃气的供应目前还很紧张,也就是说,从总体上看,只有大力开发能源,并在注意节能的条件下改善人民的建筑热环境,这种改善才有可能。
1.2.3 建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重大部署在我国,人均可采能源储量不丰,建筑用能巨大,大气污染严重,居民又对改善冬寒夏热的环境要求迫切,因此,把建筑节能工作真正落实到设计中去,这是至关重要的。现在,国家已十分明确地把实施可持续发展战略作为头等大事, 要求我们付诸行动,结合我们建筑设计的情况,就必须抓紧建筑节能,坚决遏制建筑用能浪费严重,把建筑节能工作切实做好。
我国当前能源形势十分严峻,能源高速生产,煤、电、油、运持续紧张。建筑是耗能大户,建筑运行能耗占我国能源总消费量的比例已由上世纪70年代末的10%上升到目前的26.7%,发达国家的实践经验表明,这个比例还将提高到35%左右。建筑能耗不仅是消费过程的运行能耗,还应包括建造房屋生产环节的能耗,据估算,加上这部分间接能耗,建筑能耗的总量应占到社会总能耗的46.7%上下,建筑节能已是我国节能工作的重点内容。,途径。
2 民用建筑节能的原理
2.1 影响建筑节能的几个因素
2.1.1 建筑物体形系数
建筑物体形系数愈大,其传热量也就愈大。从建筑节能的观点出发,毫无疑问应尽力减小建筑物体形系数。
2.1.2 围护结构的传热系数
围护结构的传热耗热量占建筑物总耗热量的71%~77%,因此,大幅度降低围护结构的传热系数,选择合适的围护材料是重要的。
2.1.3 窗墙面积比
开窗面积增大,会增加传热耗热量和空气渗透耗热量,对建筑节能不利,理论上应尽可能降低窗墙面积比。然而,窗墙面积比还受建筑立面、室内采光、通风因素控制。因此,建筑节能设计中,应针对不同地区的环境和习惯区别对待,不宜过分缩小窗墙面积比。
2.1.4 建筑朝向和建筑布局
相关研究结果表明,无论是为了降低冬季采暖能耗,还是为了降低夏季空调制冷负荷,建筑物朝向均宜采用南北向或者接近南北向,尽量避免东西向。建筑平面布局总的原则应根据地形、地势和朝向等条件灵活布置。
2 .2建筑设计中建筑节能的基本途径
2.2.1 房屋各部位的绝热
(1)屋顶的绝热:一般采用屋顶外侧绝热方式。为了防止“烘烤“现象,可以设法通风换气,同时还应正确选用绝热材料。
(2)墙壁的绝热:一般宜采用墙壁外侧绝热方式。外侧的绝热层要有相当大的传热热阻。同时应处理好防止内部结露的问题。
(3)地面的绝热:地面与普通地板相比,冬季的热损失较少,这从节能的角度来看是有利的, 但考虑到南方又湿又热的气候因素,对地面进行全面绝热还是必要的。一般可采用内侧绝热的方式,但是,为了防止土中湿气侵入室内,可加设防潮层。
(4)门窗的绝热:窗的结构形式常采用以下3 种方法:①利用双层窗玻璃,在寒冷地区可以设置三层窗。②利用能反射红外线的玻璃或利用贴有能反射红外线的合成树脂薄膜的玻璃。③利用上述二者的复合形式,同时应合理选择窗内材料,在既需采暖又需制冷的地区,原则上宜选用以吸热玻璃、热反射玻璃为原料制成的中空玻璃。
2.2.2采暖的节能途径
在建筑设计中,主要从以下5 个方面来考虑:
(1)在建筑设计中,充分利用各种可能条件促进辐射热进入室内。
(2)在建筑设计中从表面的辐射、开口部位的辐射和部位内的辐射诸方面的条件来抑制辐射热的损失。,途径。
(3)在建筑设计中可以分别从减小温度差、导热面积、导热系数或增加材料厚度(材质相同时)诸方面来抑制导热损失。
(4)在建筑设计中,可以分别从风势、开口部位和缝隙以及冷风的性状诸方面来抑制对流热损失。
(5)在建筑设计中,通过建筑造型和材料的选择达到蓄热效果的充分利用。
2.2.3 制冷的节能途径
设计时制冷的节能途径主要从以下6 个方面来考虑:
(1)设计时考虑障碍物的存在、太阳照射的方向性、开口部位的处理以及反射和再辐射诸因素来抑制辐射热进入室内。
(2)设计时要采取必要措施防止地面产生反射和二次辐射以达到抑制导热传热进入室内。
(3)采取措施抑制对流热进入室内。
(4)可将采暖时抑制热从室内散失的方法完全颠倒过程使用,从而促进辐射热从室内散失。
(5)可以利用采暖时抑制导热散失完全相反的方法来促进导热散热。
(6)利用自然通风、在建筑物最高处设置排气孔以及人造风等措施促进对流散热。
2.2.4 照明的节能
照明节能的要点,在于不使用照明设备,或者使用很少的能耗,得到需要的照度及其均匀的照度分布状态,总之,要求得到合理的采光和照明。其节能途径有如下几种:
(1)设计时提高所有建筑部位(包括开口部位在内)及室内的所有物体的光反射系数,可以有效地控制光的损失。,途径。也可以把所有扩散性的反射面都作成白色而使照度均匀分布。
(2)设计时,注意建筑部位的朝向,以便能够接受到日照,充分利用太阳照射和天空光。在途中有反射时, 要考虑到反射面的面积和反射系数以及反射方向等条件。另外,利用天窗、照亮室内顶棚、扩散照在窗上的阳光、利用上层的光亮也是照明节能的途径。
(3)采用高效率光源,提高照明设备的效率。根据不同亮度的要求,可以采用整体照明和局部照明结合的方法。
2.3 新能源在建筑中的应用
利用太阳能、地热能等新能源作为主要能源供给,向建筑提供采暖、空调、热水。,途径。系统可大量节约电力和常规能源,减少SO2、CO2、NOx及粉尘的排放,对改善城市大气环境有十分明显的效果,因此有很好的社会环境效益。,途径。
3结束语
在我国经济社会发展进入新的历史阶段, 中央明确提出建设节约型社会,切实保护和合理利用各种资源,提高资源利用效率,以尽可能少的资源消耗获得最大的经济效益和社会效益。只有真正认识到它的重要性,我们才能从实际出发,从自身出发,不断创新,真正的设计出能普遍适用于社会,带来真正产生节约效益的产品。
参考文献:
[1]江亿我国建筑能耗状况及有效的节能途径[期刊论文]-暖通空调2005(05)
[2]建设部2005年城镇房屋概况统计公报
[3]江亿我国建筑能耗趋势与节能重点[期刊论文]-绿色建筑2006(zk)
0.引言建筑体型设计应综合考虑建筑功能、造型以及节能的要求。针对北方寒冷地区气候特点,设计的基本原则为尽可能的减小建筑外表面积,使热工性能较差的的外表面积降至最少,考虑到建筑在冬季采用被动式采暖,则需尽量扩大南立面,在满足通风采光的要求的基础上,减少北向、西向等不利朝向墙面面积及窗墙比。
1.控制体型系数体型系数S指建筑物与室外大气接触的外表面积F(不计算地面)与其所包围的建筑体积V之比(S=F/V)。论文格式。体型系数越大,说明单位建筑空间所分担的热散失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明:体型系数每增大0.01,耗热量指标约增加2.5%。
建筑的体型系数与建筑物的体型是否规整及建筑的体量大小有关,建筑的规模越大,其体型系数越小。因此单层的小建筑的体型系数一般比较大,而规模较大的建筑,体型系数一般比较小。对于高层建筑来说,体型系数一般在0.10-0.15之间,远小于规范规定的0.3界限,且高层建筑屋面面积相对外墙面积要小得多。
2.增加南向表面积与体型设计从利用太阳能采暖的角度考虑,应尽量增加南向的面积,以南向表面足够大,其它外表面总面积尽可能小为判断节能与否的标准更合理。这意味着要增加建筑面宽,减小进深。
作者以济南某小区套型面积为116m2,层高为2.8m的六层住宅为例,计算分析一个单元时和三个单元时的体型系数变化,如表5-1,由分析结果可以看出:在增加南向表面面积的同时,势必会造成在标准层面积一定的情况下,体形系数增大的情况。因此,在满足必要的平面功能布局的要求之后,尽量控制体形系数在一定范围内,尽量的增加面宽,减小进深。
表 5-1相同面积不同套型的体型系数比较
进深m 面宽m 套型面积m2 一个单元体型系数 三个单元体型系数
户型一 12.6 18.3 116 0.34 0.26
户型二 10 23.1 116 0.33 0.29
(图表来源:自绘)
同样我们需注意到,当建筑物南向表面面积增大,满足了冬季被动式采暖需求时,必然引起夏季室内外受热量增加的问题。所以,在夏季应采取适当的外表面的遮阳措施,将增大南向表面面积作为优点来利用。论文格式。
3.底层架空与体型设计黑川纪章认为:“城市已失去了它曾有过的最完美的过渡空间”,为恢复城市中这种性质的空间,他借鉴日本传统文化中的“缘侧空间”理念,在福冈银行总部设计了一个巨大的开敞架空空间———介于室内与室外、公共与私有之间的城市公共开放空间。论文格式。
底层架空空间是室内外的过渡空间,具有加强通透性,提供灰空间,对外开放等特点,虽然增加了建筑的体形系表面面积,而总体积不变,体形系数一定增加,但是它却从而降低了住宅内部的气温,改善了微环境。
目前的多层住宅的普遍做法是:底层另加小庭院,庭院的栏杆围护都采用通透性强的铸铁、不锈钢栏杆等,庭院内绿化由用户栽种,这方面的尝试较成功。但带来的问题是庭院绿化不统一、防盗的要求也更高,加上底层潮湿问题,导致购房者瞻前顾后。
底层住户由于接近地面,室内湿度比较大,防潮问题未解决,而且日照间距普遍不够。而设置架空层之后就避免了这一问题。并且一层的住房冬季接收阳光时间比较短,这个也是主要原因之一。可见从太阳能的利用角度看,底层架空也有好处。而且在底层架空层种植绿化,设置自行车停车场以及布置休闲娱乐设施等,对增加绿化面积,促进人与人交流等方面均有积极意义。
然而,底层架空带来夏季自然通风畅通的同时,也会带来冬季防风问题的严重性。为同时解决夏热与冬冷的问题,可以采取一些辅助设计手段。例如:结合底层架空空间的绿化景观以及儿童游乐场地设计移动隔墙,移动墙通过人工调节可以随着冬、夏季的主导风向移动或旋转,起到夏季导风、冬季防风之作用。也可以安装玻璃,不但可以防风,而且可以成为利用太阳能直接受益式的附加阳光的暖房。总之,并非体形系数越小越好,应该综合考虑多方面的因素。
4.控制体型的设计策略(1)尽量减少体型的不必要的、小尺度的凸凹不齐,以利于降低体形系数,减少热量损失。
中图分类号: TE44 文献标识码: A 文章编号:
目前我国公共建筑采暖系统无有效的调控设备,由于采暖系统自身水力工况失调的原因,导致各用户冷热不均。一些用户的室温达不到设计标准要求,甚至还要辅助加热;而另一部分用户则室温过高,开窗通风,导致热量浪费。因此,为了国家的计量收费政策能够顺利实施,就必须解决好既有建筑采暖的供热计量问题。而完全废弃旧有的系统不但成本高,而且工程量也大。相对来说对原有供热采暖进行合理的改造就是最好的选择[1]。
当前国内学者对温控计量供热系统的研究较多,对于原有供热系统改造的研究中目前大都是针对住宅建筑,而对公共建筑的研究也只是定性浅显的分析。因此,对既有公共建筑供热采暖系统改造以实现分室控温,这一课题的研究成果具有十分广阔的应用前景。
公共建筑供暖系统特性分析
公共建筑从用途、规模和供热规律等方面都与住宅存在许多差别。首先从热计量方式上来说,公共建筑表现在用能单位所属关系相同。某些较大型公共建筑用户一般都隶属于一个单位或部门,这样只要在建筑物热力总入口安装热量总表,即能实现按用热量计量收费。其次其供暖时间集中,规律性强。绝大多数办公建筑的用热时间集中,除工作人员上班期间,供热系统仅维持在值班温度即可。可见原供暖系统一天中近2/3的时间供应的热量被浪费掉了。其次就是终端用热设施统一化程度高,各房间的用热设施安装结构基本相同,进行供热系统的改造相对较容易。最后建筑围护结构节能相对较好。
温控计量过程分析
温控计量供暖系统中热负荷是随着用户室温调节特性而变化的,表现为一定的阶段性、规律性。由于热用户调节特性和房间蓄热的差异,室温变化也不相同[1]。
我们将公共建筑的温度调节过程分为四个阶段:由值班温度到正常室温的升温阶段、维持正常室温阶段、由正常室温到值班温度的降温阶段、维持值班温度阶段。
升温阶段即是将室温从较低状态,迅速升高到期望的室内温度的阶段,这时供暖系统需要超量调节来满足迅速提高室温的需要。供暖设备的供暖量一般在整个升温期内是一个常量。
恒温阶段,当室温上升到用户需要的调节温度时,设备供热量如果保持不变,将导致室温温度持续升高,将不满足用户的热舒适要求,这时不需要原来那样多的热量,设备的供热量开始减少。这时的供热量除供给由于室内外温差引起的热量损失外,由于过程尚未稳定,还要供给补充内外维护结构及家具的蓄热。由于这部分蓄热量不断减小,供热量也不断减小,最后供热量只供给由于室内外温差引起的热损失。这正是传统的连续供暖时稳态计算所需的热负荷,此时散热设备的热负荷与建筑热负荷应该是相等的。
降温阶段,热用户由于晚上下班等原因需要降低室内温度以节能,通过温控阀将室内温度设定到较低温度(值班温度)。
在调节过程中,建筑物维护结构、设备、等的蓄热、放热,对室内温度和表面温度的波动起到调节作用。这种调节作用必然导致室内温度的变化相对于系统的供热量的变化有一定的时间延迟性,因此为了保证热用户在使用时房间温度处于要求的温度范围内,必须要考虑供暖系统预热期时间。预热时间的长短与很多因素有关,其中包括建筑物的蓄热性能、供热能力、室温波动范围以及气候条件的。而建筑物的蓄热特性也受到诸多因素的影响,主要包括以下几个方面:(1)蓄热材料的热物性,如材料的热容量、导热系统、厚度等;(2)蓄热墙体的结构、朝向、保温及其位置布置;
公共建筑供暖系统温控计量改造方案
按照原公共建筑功能及其采暖系统使用规律相近原则将公共建筑分了五类,并分别对其系统改造以及温控计量方式进行探讨[2] [3]。
旅馆类建筑 该类建筑与住宅建筑在运行方式方面有相近之处,每个房间都应该能满足由入住的人按照自己的需求进行调节控制。采暖运行方式不连续且无规律,需要满足区域性的独立调节。当有人员在室内的时候开启采暖,室内无人员时设置为值班采暖。原系统一般为垂直单管顺流式系统,适合改造成垂直双管或垂直单管跨越式系统,且在每个房间都安装温控阀;
办公类建筑 该类建筑中的办公建筑主要是工作人员办公的场所,办公楼的用热时间集中,规律性强,绝大多数工作人员统一上下班。且这类建筑原系统一般为垂直单管顺流式系统,适合改造成垂直单管跨越式系统,且将温控阀安装在垂直立管的顶端即可满足温控的要求,特别的对于办公类建筑中部分如会议室这样采暖运行不规律的房间,应独立设置温控阀。这类建筑的计量装备只需安装在整栋建筑的热力入口处即可。
商场类建筑 该类建筑有严格的营业时间,商场采暖运行方式同营业时间相一致,但由于商场的灯光和人员散热量较大,商场内区应在下午时刻采取值班供暖或是停止供暖来防止过热的情况出现。该类建筑采暖运行规律性强,但不连续,且调节时只需作出大范围的整体调节即可。原系统为垂直单管顺流式系统的适宜改造成垂直单管跨越式系统,温控阀的安装只需在垂直立管顶端安装,以便做出整体的温控调节。原系统为水平单管串联式系统的只需在每个串联入口处安装温控阀即可。这类建筑的计量装备只需安装在整栋建筑的热力入口处即可。
文体、交通类建筑 文体类建筑中主要包括影剧院和体育场馆等,该类建筑为空间较大层高相对较低的建筑,而且主体房间使用时间上无规律,采暖运行方式应考虑在房间使用时进行供暖,其余时间采用值班供暖。该类建筑采暖运行方式不连续且无规律,调节时作出大范围的整体调节亦能满足要求。交通类建筑主体建筑候车大厅、候机大厅均是高大空间类型,该类建筑采暖运行方式连续,采暖调节时,区域性调节浪费投资,只需整体调节就能达到要求。应注意的是当车站、机场旅客较多时,人员的负荷足够时应进行值班供暖。这类建筑适合改造成可温控水平单管串联式系统,对于高大空间温控我们只要求满足室内人员所处位置温度适宜即可,为了不浪费能源,尽量采用分区控温,在每个串联环路的入口安装温控阀即可,特别对于文体类建筑,由于使用间断性比较强,应在建筑热力入口处安装总温控阀,以便在长时期内不适用该建筑时进行整体调节。
结论
本文主要研究了既有公共建筑室内采暖系统特性,同时对供暖系统温控计量改造的相关技术进行了研究,得出以下结论:
1.对既有公共建筑采暖系统的改造,本着方便和经济的原则,且要充分考虑公共建筑的特点选用合理的改造方案。办公楼、商场类建筑原系统一般为垂直单管顺流式系统,且采暖具有一定规律性,适合改造成可温控垂直单管顺流式和垂直单管跨越式系统,温控阀安装在垂直立管的顶端即可,计量装置安装在建筑热力入口端即可满足计量要求;旅馆类建筑其采暖无规律性,且需要分室独立控温,适合改造成垂直双管或垂直单管跨越式系统,且在每个房间都安装温控阀;文体、交通类空间较大的建筑适合改造成可温控水平单管串联式系统,对于高大空间温控我们只要求满足室内人员所处位置温度适宜即可,为了不浪费能源,尽量采用分区控温,在每个串联环路的入口安装温控阀即可,特别对于文体类建筑,由于使用间断性比较强,应在建筑热力入口处安装总温控阀。
2.从散热器的工况分析研究,散热量对供水温度的变化很是敏感,对流量的变化则是随着其值的增大而逐渐减小。通过散热器的流量在一定范围内变化对散热量的影响较供水温度的影响小。同时,提高散热器的面积后,流量随负荷变化先减缓后增大,这对于调节是有利的,增大散热器面积,系统改造的投资增加,同时循环水量减少,使得运行费用降低。通过对改造后系统热负荷计算方法的分析,为了满足调节需求,设计时我们需要将负荷提高10-15%计算散热器面积或将散热器面积提高6-10%进行设计。
3.供热系统温控计量改造节能效益明显:一是通过温控阀利用太阳辐射、人体和室内电器散热、办公设备散热等自由热;二是用户可以根据需要调节室温,在办公室有人值班工作时进行供暖,晚上下班无人留守时调节室内温度,节约能源和热费。
参考文献
[1] 涂光备等编著. 供热计量技术[M]. 中国建筑工业出版社, 2003年
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,以补充外围结构的热损失,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
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
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
0 引言
建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率, 用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。 因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。
1 建筑节能存在问题
建筑节能是技术性和政策性很强的系统工程,中国全面实施的时间不长,整体发展水平不高,存在着不少问题,具体表现如下:
a) 新建建筑执行节能标准的比例较低,北方快、南方慢。 大城市工作好一些,中小城市依然薄弱;既有建筑节能改造和可再生能源建筑规模化应用等尚未启动;
b) 建筑节能还缺乏足够技术支撑:一是从业人员技术水平有待提高,设计人员对节能标准不熟悉;二是节能技术和产品可选性不足。 少数地方对新技术、新产品存在垄断;三是技术标准还需完善,施工验收和检测工作尚没有国家强制性标准规范;
c) 尚未形成良好的建筑节能的工作氛围
一些省市主管部门领导对节能的紧迫性和重要性缺乏认识,部分省市仍未建立建筑节能管理机构;同时对节能宣传推广力度不够;
d) 建筑节能政策法规政策不健全
一方面是由于目前国家尚无专门针对建筑节能的法律法规,各地也只有少数出台了地方性法规;另一方面是建筑节能经济激励政策缺失, 市场机制难以发挥作用,相关配套政策不足。
2 建筑节能概念的提出
2.1 建筑节能
目前,中国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过中国能源生产可能增长的速度,如果听任这种高耗能建筑持续发展下去, 国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求, 从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造, 这将要耗费更多的人力物力。
建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,是一项全方位的、综合性的系统工程[ 1]。
2.2 建筑节能的设计
a) 规划设计阶段:
节 能 规 划 设 计 就 是 分 析 构 成 气 候 的 决 定 因素—————辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响, 通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造,如充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌,利用多种自然因素,以优化建筑的微气候环境,形成良好的居住条件,从而有利于节能;
b) 建筑设计阶段:
在进行建筑设计时,应该从与建筑节能关系密切的建筑平面设计与组合、窗墙比、建筑体型、建筑体量、各围护结构、建筑外遮阳诸多方面进行考虑,设计出符合新节能标准要求的节能建筑( 建筑物总能耗不高于当地节能规范标准),其重点是各围护结构节能指标的满足;
c) 采暖供热系统的节能设计采暖供热系统应选用节能产品,合理设计热负荷及房间散热器面积。 热力站的设计应选用结构紧凑、传热系数高、自动脱垢或易于除垢以及使用寿命长的换热器, 换热器的传热系数以大于或等于 23 000 W(/ m2•K) 。 热力站应设置调节装置,为量化管理创造必要条件。 锅炉、鼓风机、引风机、除尘器等设备的选用应符合节能标准。 设计热水管网时应选取经济合理的敷设方式,其供热管道的保温应符合国家标准 GB8175- 1987 设备及管道保温设计导则[2]。
2.3 影响建筑物能耗的因素
2.3.1 室外热环境的影响:
建筑物室外热环境,即各种气候因素,通过建筑的围护结构、 外门窗及各类开口直接影响室内的气候条件。 与建筑物密切相关的气候因素为:太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等;
2.3.2 采暖区和采暖度日数:
采暖区是指一年内日平均气温稳定低于 5 ℃的时间超过 90天的地区。 采暖度日数是指当某天室外日平均气温低于 18 ℃时,将低于 18 ℃的度数乘以 1 天,并将此乘积累加。 其中,18 ℃称为采暖基准温度,凡平均温度低于基准温度的度数,均计入采暖度日数。 若假定采暖热耗量与室外平均温度同室内基准温度之差成正比, 则可由采暖度日数估算出采暖能耗,再加上夏季耗冷所需能量,可评价出建筑整个年度的总体能耗的状况[ 3];
2.3.2 太阳辐射强度:
冬季晴天多,日照时间长,太阳入射角低,太阳辐射强度大,南向窗户阳光射入深度大,可达到提高室内温度,节约采暖用能的效果;
2.3.4 建筑的保温隔热和气密性:
建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。 围护结构的传热热损失约占 70%~80%;门窗缝隙空气渗透的热损失约占20%~30%。据有关资料显示,北京地区,典型多层住宅, 通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%,门窗缝隙的空气渗透热损失约占 23%。 在传热损失中,外墙约占 25%,窗户约占 24%,楼梯间隔墙约占11%, 屋面约占 9%, 阳台门下部约占 3%, 户门约占3%,地面约占 2%。 窗户的传热热损失与空气渗透热的损失相加,约占全部热损失的 47%;
2.3.5 采暖供热( 制冷) 系统的效率:
采暖供热( 制冷)系统是由热源( 冷源)、设备、网络和连接用户组成的系统。 设备效率和媒体的经济性是其关键[ 4]。
2.4 建筑节能的实现
为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,怎样才能做到真正合理降低能耗,真正做到建筑节能呢?我们从以下几个方面进行论述建筑节能的相关措施:
a) 根据国家政策,无论民用建筑还是公共建筑均需要采取节能措施,因此,每个设计单位应当在建筑物设计阶段,应当根据国家《 民用建筑节能的设计标准》及有关本地区的节能法规进行设计开发; 采用先进成熟的节能技术和节能产品,保证节能设计质量;
b) 充分利用太阳能、地下能源、风能等应用技术和产品,在建筑物的建设方面,尽量选择南北朝向,充分利用太阳能。 事实证明,建筑物南北朝向比东西朝向建筑耗能要少:( a) 住宅等民用建筑也采用地源热泵技术,利用地下水的水温在冬夏季的温差不大相当于恒温的原理,用水泵把地下水抽到埋设在地板内的 pvc 等材料的细管,来调节室内温度,已达到节能的目的。( b) 有些现代厂房的换气孔等利用风能,带动风扇,使内外空气交换, 摒弃了以前都要用电机风扇进行换气的做法,也达到了节能的目的。( c) 公共建筑节能采用屋顶或外墙铺设太阳能光伏发电装置, 或者外墙利用光伏材料,光伏材料发电以提供本建筑的用电, 以达到节能的目的。( d) 大力推广遮阳与通风设施应用技术和产品。以减少因降温需要空调的能耗,达到节能目的;
c) 在墙体建筑方面,不得使用实心黏土砖,应逐步禁止使用其他黏土制品墙体材料, 应用目前新型墙体材料,如普通混凝土小型空心砖块、轻集料混凝土小型砌块、石膏砌块和条板、非黏土类烧结砖、轻质墙板复合保温墙板、整体式墙板、高掺量的利废制品、其他不含黏土成分的新型墙体材料。 充分运用市场经济手段,发挥投资税收、价格等经济政策的引导手段,鼓励工业废弃物的循环利用,限制黏土资源的过度消耗,推进墙体革新工作和节能建筑的发展;
d) 改善护构件的保温性能, 尽量避免热桥,同时采用新技术,加强外墙保温。 改善门窗设计,尽可能将窗面积控制在合理的范围之内, 采用高效节能玻璃加强密封,尽量减少热量损失。
3 结语
建筑节能是一项造福子孙后代的伟大改革, 也是实现科学发展观的必经之路,需要我们从切身做起,从实际出发,开创建筑节能的新局面。
参考文献:
[ 1] 黄 英.浅谈建筑的节能设计[ J].江苏建筑,2007(, 2) :23- 26.
[ 2 ] 向朝伦.节能建筑在尴尬中前行[ N ].四川日报 ,2005- 9- 14( 08) .