城镇冬季供暖能耗分析及节能措施.doc

城镇冬季供暖能耗分析及节能措施 引言 物种消失、冰川后退、温室效应等诸多现状已成为现代人必须为子孙后代的生存、发展所考虑的迫在眉睫的问题。节能减排、低碳环保应成为全人类倡导并实践的方向。节能减排、低碳环保的重要含义就是节约化石能源的消耗。目前，我国城镇的建筑面积约有88亿m2，总的采暖能耗约1.53亿吨标煤/年，占我国城镇建筑运行能耗总量约40%。建筑节能成为实现节能减排、低碳环保目标中最重要亦是最主要的任务，也是潜力最大，效果最为显著的部分。因此，了解分析城镇居民冬季能耗情况， 并对当前的住宅围护结构进行改造，采暖系统实行优化改进已势在必行。 本文通过对城镇居民供暖数据、实际环境进行测试、调研以及对居民问卷调查相结合的方法，对我国北方采暖地区城镇住宅建筑能耗情况进行了分析与研究，并对城镇居民的采暖系统节能优化提出了可行性措施。 一、冬季实地参数测试与能耗调查结果 对温度监测选择了三个典型小区，其中富民小区是无保温、无系统调节的小区；龙原府小区是节能保温建筑、无系统调节的小区；鑫康花园是节能保温建筑、已优化供热系统调节的小区。测试时间从2011年11月5日至2012年3月5日在三个小区同时进行，且持续四个月实时监测，并对各户每天的室温进行了记录，采集了同期热源和换热站实时数据。富民小区和龙原府小区供暖为同一热源，分属两个换热站。富民小区平均室温16.3，居民普遍反映有冷感；龙原府小区平均室温24.7，居民普遍反映温度高，热的不舒服，得多喝水；鑫康花园供暖为区域锅炉房。鑫康花园平均室温19.1，居民普遍反映是比较舒适的温度。我国北方需热量平均值为0.33 GJ/（m2a）。而供暖实际耗量却远远高于此数。依据采集数据均值计算分别计算出富民小区和龙原府小区热源输出0.5GJ/（m2a），鑫康花园区域锅炉房输出0.299GJ/（m2a）。扣除5%的一次、二次管网热损失，则建筑内实际消耗的热量分别为0.475GJ/(m2.a) ，0.285GJ/(m2.a)。富民小区热源高于平均建筑需热量0.33GJ/（m2a）44%左右，而鑫康花园区域锅炉房低于平均建筑需热量 0.33GJ/（m2a）13.6%左右。 二、能耗分析 从以上测试的结果来看，富民小区和龙原府小区消耗了比标准多44%的能源，却得到了低质量和过热的室内环境，鑫康花园区域锅炉房输出低于标准13.6%左右的热量却得到舒适的室内温度，而这反映了目前城镇住宅的保温措施以及采暖系统存在严重问题。 1围护结构的传热系数 造成目前城镇住宅采暖能耗过高的一个重要原因是围护结构的保温措施不力，热工测试结果表明富民小区墙体的平均传热系数（1.51W/m2.k）是节能标准值（0.82W/m2.k）的1.84倍；屋顶的平均传热系数（1.15W/m2.k）分别是节能标准值（0.6W/m2.k）的1.92倍；窗户的平均传热系数（均为6.40W/m2.k）是节能标准值（均为4.0W/m2.k）的1.6倍。但应注意由于窗户传热系数的超标所引起的负荷占围护结构耗热量的60%，所以提高门窗热工性能是保证围护结构性能的重中之重。 2.采暖系统 根据调研三个典型小区的温度数据，同一栋住宅楼楼内冷热不均损失10%以上，同一时刻不同位置用户的负荷率相差10%30%。由于负荷随时间不均匀的变化，楼内不均匀损失仍可达10%以上，流量不平均，水力不平衡损失6%左右。 依据采集的同期热源和换热站实时数据，集中供热系统热源未能随着天气变化及时有效调整供热系统，使得整个供热系统部分时间整体过热，初、末寒期尤为明显。当集中供热系统达规模以后，系统的热惯性较大，在热源处对热量的调节需要一天以上的时间才能反映到末端建筑，损失10%-15%。而小区锅炉的过量供热量调节能力反映快，过量供热量损失可控制在6%-8%。目前过量供热的原因是集中供热系统调节难以确定合适的控制策略，只能依靠运行管理人员的经验“看天烧火”， 很难随时做到热量供需平衡。这些都是造成目前城镇采暖能耗过高的重要原因。 三、城镇住宅节能措施 根据以上能耗分析的结果，针对性地提出一些合理的改进措施，包括以下几方面： 1.围护结构的保温措施 围护结构的节能策略是增大围护结构的热阻，减小材料的传热系数，降低围护结构对外部环境的散热量。外墙采用夹层结构，根据节能设计要求，采用不同的保温材料。设计中不同朝向墙采用不同材料和厚度保温材料填充。屋顶将保温层由100 mm炉渣保温层改为50mm聚苯乙烯泡沫塑料。外门窗从门窗热工性能考虑，应选取中空玻璃、塑钢窗框等传热系数小的材料；从门窗结构的角度考虑，可用双层窗来代替单层窗、平开窗代替推拉窗。 2.采暖系统的优化 在建筑物热力入口处安装水力平衡装置，对室外管网进行严格的水力平衡计算，控制压力损失差值不大于15%。改造分户控制系统，在户外楼梯间安装供热计量，温度控制装置，必要时对每栋楼安装楼栋计量装置，热源和热力站安装计量装置，并采取保温措施。同时对循环水泵进行校核计算，安装变频装置，以满足供热系统变流时需求，保证水力平衡，提高能效。 热源和热力站安装气候补偿装置，使供热量根据热负荷的变化自动调节。热源选用高效节能锅炉并按系统实际负荷，合理配备锅炉容量和数量，用科学代替人为因素，提前调节供热量，从中实现节能目标。 3.加强节能减排宣传力度 从调研区域来看，居民对建筑节能重要性和紧迫性认识不足，对此政府应予以高度重视，并将其作为一项重要工作常抓不懈，大力宣传建筑节能有利于节约能源，保护环境。以建设资源节约型、环境友好型社会为目标，以建筑节能减排相关法规政策为基础，以行业技术标准为保证，充分调动相关部门和居民群众的积极性，让“节能减排、低碳环保”深入人心。我国城镇建筑若能实现50%为节能标准建筑，一个采暖期总的能耗约可节约5800万吨标煤，相当于大同煤矿集团年产量的一半，占我国城镇建筑运行能耗总量约15%，为人类社会的可持续发展做出贡献。 参考文献: 1中国建筑科学研究院主编，JGJ2695，民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部份），北京：中国建筑工业出版社，1996 2P.O.Fanger，舒适，李天麟等编译，北京：北京科学技术出版社，1992，82-94 3郝斌，刘珊，任和等.我国供热能耗调查与定额方法的研究.2009, 25(12):18-23. 4贾俊英，埋管地板辐射供暖技术节能分析J，煤气与热力，2002，22(6)：526-528 5王荣光，低温地板辐射采暖J，煤气与热力，1999，19(4)：53-55 (function() var s = “_” + Math.random().toString(36).slice(2); document.w