建筑供暖节能技术的设计与规划

【摘 要】随着我国现代化建筑的日益增多,建筑能耗问题已经成为影响我国能源产业的重要问题.建筑能耗主要包括施工过程中的能源消耗和使用过程中的能源消耗,其中仅空调供暖一项占到总能耗的20%.为了有效的解决这一问题,各种节能技术在建筑供暖系统中开始得到重视和运用,但由于收到各方面原因的困扰,我国的建筑企业在进行供暖节能技术设计与规划方面仍存在许多问题.本文将通过对现有城市建筑的供暖节能技术进行分析,寻找出不利发展因素,并对相关技术细节进行探讨,寻求可行性的解决方案.

【关 键 词】建筑供暖；节能技术；设计；规划

作为世界上做大的一个发展中国家,我国的经济发展还较多的依赖能源产业,开发和使用模式较为粗犷,能源的开发率和转化率明显不足.尤其在现阶段,我国的能源结构较为单一,仍然以煤炭为主,据国家能源署2010年发布的数据显示,火力发电占全国电网供应的60%以上,在这种情况下,不仅造成了能源的大量消耗和浪费,也对自然环境形成了负面影响；我国的地域辽阔气候形态各异,供暖系统是在严寒季节为人们提供舒适环境的必要设施,在北方地区已经形成了福利性的供暖政策,在资源问题和民生问题之间要实现平衡,就必须大力钻研建筑供暖节能技术.

结合我国现状分析不难看出,国家层面对建筑供暖结构中的材料、工艺及要求是非常严格的,但是涉及到具体施工过程,技术应用与节能材料的开发就显得相对滞后,究其原因,主要是经济利益关系所引起的.改革开放以来,我国进入市场经济体制,建筑市场的进一步开放导致市场竞争加剧,建筑企业为了生存考虑,往往会采用造价较低的材料产品；同时,对于居住者而言,也很难接受造价较高的建筑单元.由此可见,建筑供暖节能不仅仅是技术方面的问题,也涉及到宏观经济发展和民生方面.

一、建筑供暖节能技术概论

供暖设备的应用可以为居住者提供一个舒适的生活环境,同时涉及到供暖材料、供暖技术等内容,形成一个相对完整的产业链,对我国的经济发展建设起到推动作用.我国国土面积较大,横跨亚寒带、温带、热带等地区,不同的季节温差较大,尤其在北方地区在冬季不可缺乏供暖供热系统,随着我国城市化建设和居民小区的增多,集中供暖的方式最为普遍；在现实情况中,人们不仅要对集中供暖的经济利益进行衡量,也要考虑对建筑的供暖节能技术进行分析,避免资源浪费的现象发生.

从整体上看,建筑供暖节能技术主要有两方面内容需要注意.

1.建筑施工前的科学性规划

无论是高层建筑还是低层建筑,供暖设施的施工都要依据当地的实际情况和环境特点进行,开发商或建筑施工企业在考虑自身利益的同时,要严格依照国家或地区的相关住宅供暖节能建筑标准执行,尤其在后期的使用、维护、更新升级等方面预留空间.科学的规划设计方案可以避免重复施工,减少资源浪费和经济损失.

2.供暖节能材料的合理运用

节能材料是供暖节能技术的重要的一个环节,考虑到建筑能要的巨大份额（约占全社会总耗能的28%）和供暖的重要性,开发商或建筑企业首先考虑的是材料的质量,在进行施工前按照规范标准和设计工艺严格执行,并建立起一套完整的材料审核制度,对于不合格的劣质材料坚决不能使用.一些关键性部分,如：隔热材料、中空玻璃、电缆电线、散热器等,还应该进行随机抽取检测.

从规划设计角度说,国内建筑企业最注重的是美观、经济方面的问题,对于一些配套设施如环境绿化、供暖供热往往忽略处理.实际上,供暖工程虽然一般都是在建筑工程收尾时期才开始进行,却影响到整个建筑工程的交付使用.如果前期规划设计存在不合理,很容易造成供暖施工的障碍,最常见的问题是管道预留不足、设计图纸偏差、材料预构件无法安装等.

同时,由于核心技术的缺乏,我国建材市场上的供暖节能材料较为单一.国产材料低廉但质量缺乏保证,且性能不稳定；相对而言从国外进口的节能材料性能交好,并且有自主产权,在技术方面较为独立,保温性能良好,却有十分昂贵.多数开发商和建筑企业为了降低供暖节能成本,往往缺乏综合考虑,选购材料的以为参考.虽然整体成本下降,但是一旦发生渗漏、崩裂等事故,往往会造成建筑成体的损坏,在进行返工的同时也造成经济损失.从各方面进行考虑,在当前国产节能材料质量不足的情况下,可以对关键部分和辅助部分分别采用不同的材料,提高供暖节能的实际效果.

另外,针对建筑供暖节能性能的检测也非常重要,这既是检测建筑本身质量的一个环节,也是对长期使用者的保证.建筑热工法是目前我国常用的检测方式,通过对热流密度、室内外气温以及建筑墙体内外表面温度的测试,进而确定整个建筑在节能方面的质量.

二、建筑供暖节能技术发展现状

根据现有的国家标准,建筑集中供暖的室外管网热效率不能低于90%,才能够实现室内供暖的有效性.从这个角度说,节能保温材料质量的好坏,也直接影响到供热管网的稳定性,多数城市在针对供暖管网的铺设过程中,采取敷设措施,以确保深埋地下的管网不会发生泄漏或者堵塞情况,同时考虑到热胀冷缩的物理因素,大多采用膨胀橡胶来对主干管道进行密封,同时,我国发布的《设备及管道保温设计导则》中也对保温层的厚度进行了规定.

结合目前复杂的建筑施工情况,我国在供暖节能技术设计方面主要有以下几种.

目前在我国大部分地区,以生活小区、办公区或工厂为单位的集中供暖方式较为常见.集中供暖的一大特点是可以实现经济上的节约,缺点是供暖程序不可控制,往往达到预期温度以后仍然进行煤炭等能源的消耗,或者在供暖不足的情况下停止；结合实际情况,利用燃烧烟气余热回收技术,可以从整体上减少能源消耗和经济支出,目前在锅炉供暖设备中逐渐得到了应用.

由于燃烧不充分和同分需要,锅炉在燃烧的过程中产生大量烟气,气温度一般在150摄氏度到210摄氏度之间,所蕴含的显热和潜热值最高可达到20%,具有很高的回收价值；同时,大量烟气未经处理,夹杂着大量的二氧化碳、硫化物和有害气体,直接排放到大气中也会对环境造成巨大的影响.2014年我国北方地区出现大范围雾霾天气,专家支出与锅炉燃煤供暖有直接的关系；通过烟气余热回收,可以提高锅炉燃烧效率,减少热能损耗,达到节能减排的目的.2、新型材料节能技术

锅炉燃煤集中供暖过程中,通过炉壁进行辐射散热的损耗也相当客观.随着科技发展,高温远红外纳米涂料可以有效的解决这一问题,将涂料涂抹在锅炉炉膛的适当部位之后,锅炉燃烧过程中原本辐射损耗的热量会被封锁起来,在短时间内就可以使炉膛温度升高,提高热能转换效率和加快热循环过程,同时这种材料的存在也可以延长锅炉使用周期,减少因高温形成的裂缝.

3.新兴能源辅助节能技术

哥本哈根会议之后,我国做出了节能减排、低碳发展的承诺,各种新能源的兴起也成为一大亮点.传统的石化燃料具有不可再生性和高污染性,已经成为破坏生态环境的第一要素,在现阶段,利用新能源技术作为传统能源供暖的辅助,同样可以实现节能目的.以太阳能为例,具有环保、清洁和低廉等优势,目前已经成为家庭生活中常见的供暖设备,具有稳定性好、资源分布广泛等优势.但由于太阳能供暖需要加大的空间来放置设备,因此还未能实现工业化和商业化运用；同时,在供暖节能方面要进一步扩宽思路,实行因地制宜的发展策略,在风能、水能、（下转188页）（上接第191页）地热以及生物能源方面的利用,存在宽阔的市场和空间.

综上所述,在建筑供暖节能技术的设计和规划方面,有三个要素需要考虑：建筑规划、节能材料和实际环境.从宏观角度来说,随着我国建筑行业的发展和城市化进程的加快,建筑供暖节能技术的发展势在必行,逐步完善我国建筑施工管理,实现节能材料的自主产权和质量升级,结合当地情况采取适当的节能辅助技术,完善我国建筑供暖节能设计和规划体系,是下一阶段的主要任务.

三、结束语

“十二五”期间我国明确指出了能源产业结构调整和低碳经济发展的战略方针,高能耗、重污染的行为与之格格不入,作为一项关系到人民群众民生问题的工程,建筑供暖节能问题已经日渐突出.当前我国城市人口数量整体超过农业人口数量,随着经济的发展和城镇化程度的提高,建筑产业发展将会越来越快,如果供暖节能问题一直发展滞后,将会严重影响我国可持续发展战略的实施.结合实际情况,改善现有建筑规划设计,综合利用新能源作为辅助,改善供暖系统的设计,提高材料产品的科技含量,以确保我国能源产业稳定和经济可持续发展,同时,对我国的生态环境保护也存在积极作用.

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