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建筑节能市场下暖通技术应用探究

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:光电技术:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

摘要:随着社会的发展,人们对于能源的需求也越来越高,也提出了更高的环保要求。建筑节能是现代建筑技术进步的一个重要标志,以最少的能耗,创造健康、舒适的室内环境,并保护大气环境,这也正是节能建筑对暖通技术的要求。本文探究了建筑节能市场的现状暖通技术在建筑节能中的应用。

关键词:建筑节能市场 暖通技术 应用

一、 概述

建筑节能的说法已经经历了3 个发展阶段:第一阶段是"建筑节能",第二阶段是"在建筑中保持能源",第三阶段在上世纪90 年代后被普遍称为"提高建筑中的能源利用效率"。也就是说,建筑节能就是从积极意义上提高建筑用能利用效率。在我国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义显然包含了第三层意思。

建筑能耗主要包括建造过程的能耗和使用过程能耗两部分,而在当前社会的总能耗中,建筑能耗占比例的最大, 并且这个比例将会随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高而上升,最终达到发达国家目前的水平。目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大"耗能大户"。而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗占的比例最大,且在逐年上升,目前已达到30 %~50 %。根据笔者多年的研究发现,在使用过程能耗中以暖通空调能耗为主。因此,将提高暖通空调的能源利用效率作为节能建筑技术的重点很有必要。

二、 建筑节能市场的现状

我国早在1998 年实施的《中华人民共和国节约能源法》中对建筑节能做出了相应的规定:要求建筑物提高保温隔热性能,减少采暖、制冷、照明的能耗。这对依法推进建筑节能工作具有重要意义。

三十多年前的西方发达国家就已经大规模开展了建筑节能活动,每隔几年通过修订标准来提高节能的要求。我国迄今为止,经建设部颁布实施的国家标准和行业标准已经覆盖到了我国各个气候区的居住和公共建筑节能设计中,对所有既有居住建筑和公共建筑的节能改造、能耗统计、使用维护与管理都作出了相关规定。

建筑能耗的关键是围护结构的传热系数,通过我国围护结构的传热系数限值与国外标准进行比较可以看出,我国的建筑节能技术与国外的先进技术仍有相当大的差距。以37cm砖墙多层住宅为例:外墙为发达国家的4~5倍、屋顶为2.5~5.5倍、外窗为1.5~2. 2 倍,门窗气密性为3~6 倍。而且我国住宅建筑采暖能耗远远高出国外发达国家,普遍高出3倍左右。

三、 建筑节能市场下暖通技术的应用

目前的建筑节能市场主要对建筑规划设计、建筑外墙、屋顶、门窗等围护结构的保温隔热以及采暖、通风、空调系统等方面进行控制,建筑节能市场的发展带来了新的建筑技术,通过实施这些技术不仅可以降低建筑物本身的能耗,同时也提高了室内居住的舒适性,大大提高了人们生活的品质。

(一)、改善建筑围护结构的保温隔热性能

在国家建设部出台的节能建筑设计规范和标准中,提高围护结构的保温隔热性能是最先提出的要求。因为对于采暖、通风、空调系统而言,围护结构的保温性能直接决定了围护结构的传热系数。

降低墙体、门窗、屋顶、地面的热量以及减少门窗空气渗透热能有效提高围护结构的保温隔热性能。具体的途径是:增大外墙体热阻、改变窗户朝向、设置较合适的窗墙比、提高屋面保温隔热能力等。建筑节能墙体之首选是利用新型墙材来控制围护结构的传热系数。因为墙体渗透热与传热系数和外墙面积成正比,且一般情况下外墙体面积占整个围护结构面积50% 以上。所以当建筑物体形系数确定时,外墙面积也随之确定,要减少传热量就只有降低传热系数。

(二)、 暖通空调系统节能技术

暖通空调系统节能技术所遵循的原则是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略。其具体的技术内容可概括为以下几个方面:

第一,供暖技术。主要体现为:分户热计量的实施、供暖系统的改造、低温地板的辐射供暖。另外,区域供热供冷、冷热电联供技术、分布式冷热电联供技术使用较普遍。

第二,合理选择冷热源系统原则。近年来,空调建筑选用的冷热源设备趋于多元化,能源利用途径、品种数量和利用效率都大大提高。节能的措施有很多种,但是在采用时应考虑设计地点的客观情况,以设计地点的气候和能源结构为依据来合理的选择冷热源系统。在选择系统形式时,应充分分析人工环境控制场所的特点,观察朝向、周边区与内区、使用功能的差异,分开设置来控制和管理,避免不同区域出现能量浪费现象,使其与系统能够相互配合达到最佳效果,从而达到预定的目的。

第三,热泵技术。热泵技术既可用于供热也用于制冷,原理是靠高位能拖动,迫使热能从低温位热源流向高温位热源的位置。热泵技术的主要问题就是怎样使低温位热源能够提供足够的热量,同时热泵又能高效提取。目前人们已经发现在空气、土壤、水,以及工业废气中存在着大量的低温位热源,利用热泵就可以回收这些低温位热源,产生高温位热量来供应生产和生活之用。

第四,减少冷(热) 媒介输送过程中能耗技术。选用保温性能好的新型保温材料对管道进行处理有利于节能。利用计算机对供暖系统进行全面的水力平衡调试,改善供暖质量。采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,实现管网流量的合理分配,提高输送能量的效率。在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,通过提高供回水温差、选用低流速、输送效率高的载能介质和效率高、部分负荷特性好的动力设备,可以减少输送过程的能耗,从而提高输送效率。

第五,冷热回收装置。目前许多空调系统冷热回收利用研究正在蓬勃开展,如夏季利用冷凝热的卫生热水供应,空调系统排风的全热回收器等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。就排风热回收而言,国内目前已研制成功热管式、蜂窝状铝膜式等显热回收器以及可同时解决夏季全热回收的纸质和高分子膜式透湿型全热回收器。

第六,采用太阳能暖通节能技术。太阳能是最清洁的能源之一,没有地域的限制,可直接开发和利用。其总量属现今世界上可以开发的最大能源,到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤。太阳能供暖利用太阳能转化为热能,通过集热设备采集太阳光的热量,再通过热导循环系统将热量导入至换热中心,然后将热量导入采暖系统,通过电子控制仪器控制室内温度。

(三)、建筑体形及围护结构构造设计

在夏季,最大限度地减少得热和利用自然能来降温冷却,在冬季最大限度地利用自然能来取暖多获得热量和减少热损失,这些就是节能建筑的规划设计的关键。设计者应在考虑能量损耗的前提下,对建筑位置、建筑形体、建筑朝向等进行设计。笔者建议,在设计时利用建筑能耗模拟软件对设计方案进行模拟预测与优化。

四、 结束语

我国节能新技术起步晚,而且国家相应规范还不够完善。但是近年来,国家强制性推动了有关建筑节能法规和技术标准的实施,在建筑节能市场取得了较好的成效。可喜的是像地源热泵技术等这些暖通空调技术领域上,我国已经达到国际领先水平,与国外先进的节能技术在国际市场上不相上下。随着暖通技术的发展,新技术将在建筑节能市场的发展中得到越来越广泛的应用,从而推动建筑节能市场不断发展,同时又能使暖通技术迈向一个新的、更高的台阶。

参考文献:

[1]张丽,王永慧.多项举措共同推进建筑节能步伐[J].建筑经济,2007,( 9).

[2]中国能源发展战略与政策研究课题组著.市场的缺陷和政府的作用[J].经济研究参考,2005,( 15).

[3]李凯渊,王景刚.冷却塔辅助地源热泵技术经济分析[J].建筑节能,2007,35( 1):58.61.

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