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摘要:近年来的社会发展中,伴随着我国国民经济的飞速发展,能源问题和环境问题之间的矛盾日益尖锐,成为影响城市化发展和人们生活水平的主要因素。截至目前,在城市化发展之中,由于建筑能耗造成的能源耗费现象越来越严重,已成为整个社会发展中能源浪费的核心结构。因此,在目前的建筑工程项目中,采暖通风系统节能逐渐受到人们的重视,也成为建筑工程中备受关注的环节。
关键词:工民建;采暖通风;节能
工业与民用建筑作为人类生活与生产的重要场所,其通风系统与采暖系统的节能正受到人们越来越多的关注,随着施工设计水平的提高与高新材料的使用,建筑设施通风与采暖系统的节能已取得了较大的进步,但是其能耗还是占了建筑能耗的大部分,采暖通风系统节能新技术研究及应用推广迫在眉睫。
1、采暖系统的节能
1、1地热辐射采暖
地板采暖又叫低温地板辐射采暖,指将加热管埋在地板内,通过热水在管线内的流动或发热电缆产生生的热能加热地板,通过地板热量的辐射提高室内温度的采暖方式。与传统的对流供热不同的是,辐射供热并非直接加热室内空气,而是通过热量的辐射来增加室温,辐射扩散的热量可占总扩散热量的60%以上,加热更加迅速,且不需要经过任何介质就可以将热能供给需求对象,辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高,热量集中在人体受益的高度内;传送过程中热量损失小;低温地面辐射供暖可实行分层、分户、分室控制,用户可根据情况进行调控,有效节约能源。
同时,地板供暖还能够有效的避免热量流失。传统的暖气片供暖通常是将暖气片设置在墙附近,暖气片散发的热量沿着墙上升的同时,会通过墙壁与窗户散失相当一部分,相关测试表明,散失热量可达总热量的10%。而地板供热有效的避免了这个问题,地板供热的管材上方通常由3~5cm的蓄热层,热稳定性好,在间歇供暖的条件下,室内温度变化缓慢。
地暖是一种和传统散热器供暖不同的新型供暖方式,和以对流散热为主的散热器供暖相比,具有室内温度分布均匀、舒适性好、节约能源、易实现分户热计量、维护管理方便等优点。随着计量供热技术在中国的大力推行,以及国家对建筑节能的日益重视,低温地面辐射供暖系统目前在中国民用建筑中逐步受到重视,得到广泛的采用。
在供热系统中,通常把供暖热负荷随室外温度的变化规律作为供热调节的依据。供热调节的目的,在于使供暖用户的散热设备的放热量与用户热负荷的变化规律相适应,以防止供暖热用户出现室温过高或过低。但是,有人实地调查过,有用户采用地暖系统仅过了一个采暖期就要求改为其他采暖方式,原因是房间太冷达不到用户的舒适性要求,有的用户则相反,抱怨房间太热,室温达到26℃以上,而且调节作用也不大,只好开窗子,从而造成了能源的浪费。因此正确分析低温地面辐射供暖系统中出现的问题,尤其是弄清供暖系统的调节过程,对于推广该系统的应用,提高供暖质量有着重要意义。
1、2新能源采暖
传统的建筑取暖多是以燃煤、油气为能源,能源利用率较低,且环境污染较为严重。可再生的环保新能源包括:太阳能、风能、地热能及潮汐能等。其中地热能及太阳能是绿色环保的新型可再生能源,资源储量大,分布广。热泵是一种节能环保技术,能够实现地热能、余热等资源的清洁高效利用。采用地热能和发展热泵系统,对优化能源结构,减缓资源压力,改善大气环境具有重要意义。其经济社会效益也十分良好,应大力推广。
2、通风系统的节能
通风就是通过人工的方法,在有限空间创造一种健康、舒适、安全的空气环境。建筑物的空气流动情况对于建筑物能耗、室内空气品质和人体健康至关重要。当前,采暖与空调所使用的电力占据了建筑消耗电力的相当一部分,可见,空调制冷对电能的消耗十分严重。随着能源危机的加剧和人们对过度使用空调的反思,在建筑特别是民用住宅中,自然通风这种传统技术再次被人们所重视和采用。自然通风作为一种最经济、最环保的环境温度调节手段,不但能有效地降低室内温度,达到人体的热舒适性,还能促进室内外空气交换,保证室内空气的品质。当前,工业与民用建筑中常采用的通风方式主要有以下几类。
2、1自然通风
自然通风的基本动力是热压与风压,在外部空气流动条件良好的地区,风压是实现建筑自然通风的重要手段。空气在建筑物迎风面与背风面的压力差的作用下由高压流向低压,当风吹向建筑迎风面时,由于建筑物的阻挡,会在建筑物表面形成一定的风压,气流随后向上偏转,在绕过建筑物的侧面与背面时产生涡流,形成负压差。当风呈垂直角度吹向建筑物时,建筑物迎风面中心的正压最大,屋脊和屋角的负压最大,人们常说的穿堂风,就是风压通风,因此,设计人员在进行通风设计师,可以再建筑物的中部预留出横向通风道,使从通风道中吹过的风在通道中制造出负压区,带动周围空气的运动。
热压通风是建筑物通风系统中常用的通风技术之一,利用空气受热上升的原理和气压差将混浊的空气从建筑物上方排出室外,而建筑物中气压的降低会自动将外部信息按冷空气从建筑物底部吸入。热压通风的实现效果与建筑物的高度、建筑物内外的温度有关,建筑物高度越高,则进风口与出风口高差相差就越大,热压通风的效果就会越明显。设计人员在进行通风设计时,也通常设置通风塔、烟囱来增强热压通风的效果,与风压通风相比,热压通风能够更好的适应外部变化较大的空气环境。
掌握了自然通风利用方式,可在建筑设计中灵活运用,合理组织建筑通风。根据风压原理,通过选择建筑朝向、设计门窗洞口等方法,创造住宅自然通风的先决条件;利用楼梯间的热效应,组织建筑内部的自然通风,最终实现良好的室内通风效果。
2、2双层维护结构通风
双层维护结构通常由两层或三层玻璃构成,玻璃之间保留一定宽度的空气层,并在外部设计可以调节的百页,冬季阳光较好时,可以有效的加热空气,提高建筑物表面的温度,提高建筑物的保暖,夏季可以通过热压通风将空气排出,达到降温的效。高层建筑直接开窗容易引起空气紊流,难以控制,而双层维护结构很好的解决了这个问题。目前,双层维护结构已经成为建筑中普遍采用的技术之一,被称作“可以呼吸的皮肤”。
3、结束语
我国面临十分严峻的能源形势,能源消耗巨大,尤其是建筑能耗已占总能耗的30%以上,而在当前的建筑设施中,空调和采暖占用了大量的电能消耗,通常都能占据总耗电60%以上。与发达国家相比,我国的建筑的耗电量远高于国外,但采暖和通风效果却比国外先进水平低很多。随着我国能源问题的日益紧迫,在保证建筑使用舒适度的前提下最大限度的减少通风与采暖系统的能耗成为建筑工程技术人员所思考的重要问题。
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