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前言
随着人民生活质量的提高以及城市化进程的加快,中国的建筑能源消耗量正在逐年增加,且建筑能耗的总量在空调系统中占有很大比例。本文将对建筑节能设计及暖通施工方面进行探讨。目前,在我国高耗能建筑还是占大多数,近些年由于有关专家对建筑节能的实践和研究,节能建筑在节能方面已经取得了很大的成就,我国采用节能建筑可以节约国家能源。与一些比较发达的国家相比较,我们平均耗能是他们的三倍左右,并且热舒适度也和发达国家有较大差距。所以发展节能建筑成为了我国建筑行业的一个必然趋势。暖通工程作为节能的一个重要环节,直接关系到建筑的耗能。
1 现代节能建筑暖通工程设计与施工
暖通工程不仅仅要注重冬季的保暖,还要注意夏季的通风效果。所以暖通工程的设计一定要遵循设计原则,目前使用广泛的一种经济设计是低温热水地板辐射采暖系统,这个系统是在混凝土埋管层中,埋置加热管,让四十到六十度的水在其中不断的循环流动,这样就可以使整个地面受热,是地表保持二十五到二十九度左右的温度,再通过部分对流供暖和辐射两种方式向外面散热。在节能建筑中,墙体有很好的保温效果,由于低温热水地板辐射,所以要根据地热的特点来进行设计。
1.1 节能建筑暖通设计基本原则
地热采暖具有隔音性能好、节省能源、运行费用低等优点,还可以节省居室面积,成为大多数节能建筑的首选。在节能建筑暖通工程的设计中要根据《实用供热设计手册》、《低温热水地板辐射供暖系统施工安装》、《采暖通风及空气调节设计规范》、《民用建筑节能设计规范》等相关规定,然后结合实际情况来进行设计。节能建筑暖通工程一般设计参数要求为下表1:
名称 | 设计参数 | |
热媒 | 不高于65℃ 低温可控制在30℃—40℃。 | |
供回水温差 | 10℃—17℃ | |
地暖系统工作压力 | 不大于0.8Mpa | |
地板表面温度的取值 | 常有人停留的 | 24℃—26℃ |
短期有人停留 | 28℃—30℃ | |
无人停留 | 30℃—35℃ |
表1:节能建筑暖通工程一般设计参数要求
根据《采暖通风与空气调节设计规范》的规定计算基本耗热量,然后进行校正。然后计算单位耗热指标。采暖地面构造厚度一般要大于八十毫米,管间距最好在150--300毫米。布置供热房间管道,每户一般集中设置一组分水器,然后根据房间数来确定支环路的个数,一般餐厅、卫生间、厨房为一环。通过工程实践证明,敷设管形式一般采用S字形和回形。可以根据分支环路的个数选择适合的分水器型号。在管道穿越过墙,门口和粱时,要设置套管,这样就可以保障采暖效果。
1.2 节能建筑中低温热水地板辐射采暖系统的施工
为减少外墙和地热向下层户的散热和传热,在进行低温热水地板辐射工程施工中,要在外墙根和地热管之下铺垫铝箔热反射膜和隔热板,最好是采用高热阻的挤塑板。在进行卫生间低温热水地板辐射工程施工中,防水层要在地热层上面:在施工过程中将防水层布置在地热层下面,这可能会造成卫生间的污水渗入地热层内,使防水层失效导致污染扩大。为了防止防水层被地热破坏,因此最好将防水层安置在地热层上。
在进行低温热水地板辐射工程施工时一定要注意地暖管排水和试压,在地暖管铺设完后,填充层施工时,施工现场最好不要有其他的工种进行交叉作业施工,如果有其他的工种施工,可能货对铺设管道造成碰撞和踩踏破坏。混凝土填充层施工及保养过程中管道一定要保持大于0.4兆帕的水压,并且还要检查压力表的指示情况,注意防止管道在施工中被损坏。值得注意的是,在养护完后,要进行系统水压的第二次试验,根据填充层及管道充压及系统试压情况办理二次隐蔽验收手续。隐检内容要写清楚保护层厚度、材质以及管道充压具体情况。目前施工一般不重视二次隐蔽验收。另外,在进行低温热水地板辐射工程冬季施工时应该要特别注意的,冬季温度一般比较低,由于低温热水地板辐射采暖系统试压后,盘管内存的水很容易因为结冰不能泄掉,这就会导致整个加热盘管破坏,所以试压或冲洗后,一定要应将盘管内的全部水吹出,这样就可以防止管路冻坏。另外,在分水器和加热盘管连接处,盘管外要穿波纹管,减缓加热盘管的氧化、降低加热管密集处的混凝土膨胀裂缝。为了确保地面在低温热水地板辐射供暖工程中正常工作,当房间的跨度大于六米或房间面积大于三十六平方米时,就应该设地面伸缩缝,缝宽最好大于5毫米,另外,在加热盘管穿伸缩缝时,最好安置长度大于100mm的柔性陶管。
3 节能建筑中的变频水泵在空调水循环中的应用
我们平时看到的一些空调系统,大部分都是用一体阀、平衡阀等阀门调节流量,这个会造成能量的浪费,在用户端我们一般采用的是电动二通阀或者是二通调节阀,冷冻水系统用户侧是一般是变流量的,可是空调水系统大部分则是用一次泵定流量水系统(见下图1)。
图1:一次泵定流量水系统
该系统以分集水器压差来控制主机侧旁通从而保持主机定流量,在部分负荷时靠调节阀门的开度来改变用户侧流量。这样的做法显然不是很合理。要解决这样的问题有两个途径。
1)减少使用水利调节阀门,提高管路系统水利平衡性,也就是要在设计中达到接近管网水利平衡,从而减小管网总阻力,这样就可以节省电能。
2)还可以采用变频循环泵,水泵根据系统负荷的不断变化,电机转数也随之变化,这样就可以节省电能。水泵变频一般是利用变频器变频,我们都知道,在一定条件下,压头(H)、轴功率(N)、离心水泵的流量(Q)与泵的转速(n)是有着近似关系,即H∞n2,N∞n3, Q∞n1。如图2中,Hg-Q为管路的特性曲线,H1--Q,H2--Q线是同一离心水泵在转速为n1,n2时的特性曲线,当泵转速由n1变成n2时,流量从Q2变成Q1,这样就可以实现流量调节。
图2:变频泵特性及管道特性曲线图
4 结束语
暖通空调系统在建筑节能中占据十分重要位置,暖通空调系统节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统的基础,也是整个建筑系统节能的基础。在建筑节能低温热水地板辐射暖通工程中,地热采暖具有隔音性能好、节省能源、运行费用低等优点,也在建筑节能中起到重要作用。所以我们在暖通设计时,不仅仅要关注空调和地热效果还要考虑节能问题,节约能源是我们这个时代的要求,对社会有重要意义。
参考文献
[1] 陆耀辉.节能建筑暖通设计要求与实施[M].中国建筑工业出版社,2006,2.
[2] 林凤华.低温热水地板辐射采暖系统的设计与施工[J].建筑工业信息,2007,4
[3] 康中成.浅析节能住宅建设中的暖通空调系统节能. 中国科技博览2009(36)