采暖居住建筑节能基本原理

采暖居住建筑节能基本原理（精选9篇）

篇1：采暖居住建筑节能基本原理

供热方面详细阐述建筑节能的具体措施

一、采暖居住建筑的主要特点

统计显示，在居住建筑中住宅大约占92%，其余的为集体宿舍、招待所、托幼建筑等。这些建筑的共同特点是供人们昼夜连续使用。所以这类建筑常对室内热环境和空气质量有较高要求，室内都设计安装有采暖设备及通风换气装置。在冬季按我国现行标准，冬季室内温度要求达到16~18℃，高级别建筑要求达到20~22℃。从建筑尺度上看，居住建筑层高一般为2.7~3.0m，开间一般为3.3~4.5m。住宅建筑中人均占有居住面积约为7~8㎡，占有居住容积18.2~20.8m³。城镇居住建筑以2多层建筑为主，大城市中有一定数量的中高层住宅。近年来由于建筑设计的多样化，城镇新建居住建筑物体形系数有变大的趋势。有数字表明，在北京市和天津市等寒冷地区，多层住宅体形系数已从原来的0.30左右增大至0.35左右。

二、采暖居住建筑的能耗构成

建筑能耗可分成建筑材料生产能耗、建筑施工能耗、建筑使用能耗三个部分。在这里主要讨论建筑使用能耗。

采暖居住建筑的耗热量由通过围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量两部分组成。以北京地区80住2-

4、80MD1、81塔1等三种多层住宅为例，建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗热量构成，占73~77%，其次为通过门窗缝隙的空气渗透耗热量，占23~27%。传热耗热总量中，外墙占23~34%，门窗占23~25%，楼梯间隔墙占6~11%，屋顶占7~8%，阳台门占2~3%，户门占2~3%，地面占2%。窗户总耗热量，即窗的传热耗热量加上空气渗透耗热量占建筑物全部耗热量的50%。

从上述可见，窗户是耗热量较大的构件，是节能的重点部位，改善建筑物窗户（包括阳台门）的保温性能和加强窗户的气密性是节能的关键措施。另一方面我国对保证室内空气卫生要求所需的换气次数有明确标准，加强窗户的气密性以减少冷风渗透耗量需注意保证室内最低换气次数。使用气密性很高的窗户时应考虑增加主动式排风装置。

从围护结构各部位传热耗热量所占比例来看，外墙最大，其次是窗户，再其次是楼梯间隔（以楼梯间不采暖住宅为例）和屋顶。所以外墙仍是节能设计的重点部位。

三、采暖居住建筑节能基本原理

采暖居住建筑物在冬季为了获得适于居住生活的室内温度，必须有持续稳定的得热途径。建筑物总的热量中采暖供热设备供热占大多数，其次为太阳辐射得热，建筑物内部得热（包括炊事、照明、家电和人体散热等）。这些热量的一部分会通过围护结构的传热和门窗缝隙的空气渗透向室外散失。当建筑物的总得热和总失热达到平衡时，室温得以稳定维持。所以建筑节能的基本原理是：最大限度地争取得热，最低限度地向外散热。具体可总结成以下几个方面：

1.通过有效的组团规划、单体设计，从朝向、间距、体型上保证建筑物受太阳辐射面积最大；

2.减小建筑物的体形系数及外表面积和加强维护结构保温，以减少传热耗热量；

3.提高门窗的气密性，减少空气渗透耗热量，提高门窗保温性减少其传热耗热量； 4.改善采暖供热系统的设计和运行管理，提高锅炉运行效率，加强供热管线保温、加强热网供热的调控能力。

1、多功能智能型锅炉系统节能控制装置

我公司从1998年研发至今更新换代三代控制产品，实现在北京首例供热节能改造工程，节能效果十分显著，目前已广泛应用。该控制系统具备气候补偿功能、锅炉联动功能，可以实现分时、分温、分区供热、按需供热，采用了当前供热领域中最先进的节能控制理论，达到最大的节能效果。

第三代节能控制产品HTXY—02/03多功能智能型锅炉系统控制装置，采用最先进的计算机芯片组成主控制板；彩色触摸液晶显示屏，用户界面具有Windows操作系统风格，主控器通过RS485总线与各锅炉控制器进行通讯。

该控制系统有多种运行模式，可以控制锅炉、换热站及整个供暖系统节能运行，并且可以和计算机中央控制，远程控制，网络控制相连接，实现能源集中管理。

该控制系统具备气候补偿功能、锅炉联动功能，可以实现分时、分温、分区供热、按需供热，采用了当前供热领域中最先进的节能控制理论，达到最大的节能效果。

该节能控制系统，荣获多项国家专利和软件著作权，被评为北京市节能产品，经政府部门多项现场检测，节能率为22-35%。

2、锅炉联动功能

根据热需求对多台锅炉联动控制、使供热和负荷相匹配，均衡锅炉出力，达到节能效果。

按照以往的运行方式，锅炉启动的台数完全由锅炉操作人员所掌控，锅炉出力不均衡，能耗浪费大。，使用华通热力的多功能智能型锅炉系统控制装置运行锅炉，就可以科学化按热负荷的需求启动或停止锅炉，既保证了锅炉的燃烧负荷平衡，又避免了锅炉的频繁起停和热量的浪费。比如：采暖初期，热需求量小，1#锅炉）的电动二通阀打开，系统自动启动1#锅炉的小火运行，当天气渐渐变冷，1#锅炉转为大火运行，当室外温度继续下降，一台锅炉运行已经不能满足热负荷需求时，2#锅炉的电动二通阀打开，系统则自动启动2#锅炉运行，最寒冷时，4台锅炉全部启动运行，当天气变暖时，按需求自动关闭4#、3#、2#锅炉，从而达到设备合理运行，均衡锅炉使用寿命，节省大量能源。

3、气候补偿技术

根据气候的变化室内温度供热质量有效地降低燃气消耗，达到节能目的。华通热力集团自行研发的第三代多功能智能型锅炉系统控制装置的核心技术-气候补偿调节技术，打破了以往人工看天烧锅炉的供水温度恒定的陈旧的运行模式，可依据用户设定的不同的室内温度要求，根据气候的变化和四次调节关系曲线调整供回水温度，当室外温度升高时，供水温度降低；当室外温度降低时，供水温度升高，此过程依据热负荷的需求自动调整，从而使用户室内温度在室外气候温度变化时保持基本恒定，保证供热质量，有效地降低燃气消耗，达到节能目的。

气候补偿系统由控制器、电动调节阀、室外温度传感器、供回水温度传感器等，加之相应的控制软件所组成，该系统中的四次供热调节曲线属国内首创，取值更合理，控制更精确，节能效果更加显著。

4、分时分温分区供热技术

根据热用户的性质不同，提供不同的负荷控制策略，使系统的供热量与热负荷相一致，实现分时、分温、分区、按需供热。

在一个供暖系统中，热用户的性质是不同的，例如，一个学校，有办公楼、教学楼、宿舍楼、家属楼、图书馆、体育馆、游泳池、车库等，由于建筑物的功能不同，所需的热量不同，供暖时间也各不相同，分时、分温、分区供热技术就是对这些不同的热用户提供不同的负荷控制策略，通过分区调节，使系统的供热量与热负荷相一致，实现按需供热、按时间段供热，达到最大限度的节能。例如：教学楼和宿舍楼的供暖需求不同，白天：教学楼需要高温供暖，且供暖时间要长，而宿舍楼就可以低温供暖，且供暖的时间相对要短；夜间：宿舍楼需要高温供暖，而教学楼就可以低温供暖；图书馆可以按照规定的开馆时间保证适宜的室内温度，其余闭馆时间仅需要低温供暖即可；对车库只要提供较低的供暖温度保证汽车的适应温度就可以了。这种分时分温分区的按需供热，既满足了不同用户的需求，又可达到十分明显的节能效果。

5、管网水力平衡调节技术

通过管网水力平衡调节，克服水力失调、冷热不均的现象，使用户的实际流量与设计要求流量相一致，达到节能目的。

热力管网在供热系统中完成热的传递，热水经过热力管网将热量传送的热用户，但是由于热用户的性质不同，需要的热量不同，距离锅炉的远近不同等因素，会造成系统中个用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致的现象，被称之为水里失调，系统水力失调实质是由于系统各环路未实现阻力平衡而导致的，水力失调必然要造成热用户的冷热不均，循环泵系统的电能浪费和锅炉的燃气浪费。

要想解决上述问题，就要进行水力平衡调节，在各用户的管网上加装平衡调节阀，调节系统中各用户流量达到设计流量，消除冷热不均，实现热力平衡，满足各热用户对温度的需求。

华通热力集团把水力平衡调节作为每个运营小区的基础工作，凭借丰富的调节经验和高超的调节技术，通过水力平衡调节，提高了供暖质量，平均节约能源10％左右。

6、烟气余热回收技术

利用燃气锅炉烟气余热使低温水加热，提高锅炉效率，降低排烟温度。燃气锅炉排烟温度较高，一般在150℃-210℃，烟气中有6%-9%的烟气显热损失和11%的潜热未被利用就被直接排放，这不仅造成大量的能源浪费也加剧了环境的污染。利用烟气余热回收装置，使低温水吸收烟气的物理显热和汽化潜热，降低排烟温度，提高锅炉效率；同时冷凝的作用，排入大气的有害物质CO2和NOX等大为减少，排烟将更加符合环保标准。

华通热力集团在多个运营的供暖项目中，采用了烟气冷凝回收技术，提高了锅炉热效率，提高了燃气热水锅炉或系统的回水温度，以及用烟气这部分热量将自来水直接加热为适宜温度的生活用热水，是非常有效的节能措施。

7、热计量及远传收费系统

传统的热计量收费方式是按供暖面积，每平方米收取固定的供暖费，这种收费方式不利于用户根据自己的热需求合理的支配使用的热量，造成热量的浪费。

采用热计量表和热分配表结合进行的热能计量才是经过国内外数十年验证的、可靠的计量方法。热用户可以按消耗计费，使之更注意行为节能。

篇2：采暖居住建筑节能基本原理

北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造实施方案

为落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）提出的工作任务，积极稳妥地推进北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作，提出以下实施方案。

一、工作目标

创新改造模式，推进供热体制改革，充分利用社会资金，推动北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造，确保完成国务院确定的1.5亿平方米改造任务，实现节约1600万吨标准煤。

二、主要工作内容

（一）逐级分解国务院确定的改造任务，落实具体项目

1、各省、自治区、直辖市应将国家分解的工作任务进一步分解到所辖各市（区、县），并将分解结果报住房和城乡建设部、财政部备案。

2、各地根据承担的工作任务，确定具体改造项目，确定项目时应坚持以下几点原则：

（1）按照《民用建筑能耗统计报表制度》、《建筑能耗数据 1 采集标准》要求，对本辖区内既有建筑信息和能耗信息进行调查，优先将节能潜力大的项目确定为改造对象。

（2）采取入户调查、问卷调查、集中座谈等方式，广泛听取居民、产权单位、供热单位等对实施改造及投资改造的意见，优先将各方主体改造意愿统一、改造资金落实的建筑确定为改造对象。

（3）应以热源或热力站为单元，对其所覆盖区域内的供热系统、建筑围护结构为整体，进行统一规划和设计，同步实施改造。

（4）对既有居住建筑进行抗震、结构、防火安全评估，对不能保证继续安全使用20年的建筑，不宜开展建筑节能改造，或者对此类建筑同步开展安全和节能改造。

（5）既有居住建筑供热计量及节能改造，应力求与城市旧城区改造、建筑物修缮、城市及区域性热源改造等相结合进行。属于城市拆迁范围内的居住建筑不得列为改造对象。

（二）确定城市改造实施方案

1、各地建设、财政主管部门制定落实本地区改造任务的实施方案（编写提纲见附件1），经本级人民政府批准后，组织实施，同时报省级建设、财政主管部门备案。

2、各地建设、财政主管部门在所辖市（区、县）制订的实施方案基础上，填写既有居住建筑供热计量及节能改造项目汇总表（附件2）及项目基本情况表（附件3），报住房和城乡建

设部、财政部备案。

（三）组织实施供热计量及节能改造

1、灵活选择融资模式

各地建设、财政主管部门应充分发挥组织协调作用，充分调动供热企业、能源服务公司、产权单位、居民个人及金融机构等各方面力量，通过企业自筹、受益居民投入、财政支持等方式筹措资金，进行热源及管网热平衡、室内供热系统计量及温度调控、建筑围护结构节能薄弱环节等方面的改造。总结国内外实施改造的经验，改造的投资主体和回报方式一般有以下几类：

（1）供热企业改造模式。供热企业投资供热计量及节能改造，通过降低既有居住建筑的供热成本，收取新增用户的入网费和采暖费实现投资回报。

（2）节能服务公司改造模式。节能服务公司投资改造，可从与供热企业协议的热费价差及改造后节省的能源费用作为收益回报。

（3）单一产权主体改造模式。产权单位投资改造，可通过改造后节省的能源费用实现回报。

（4）居民自发改造模式。居民个人参与投资改造，可通过实施热计量收费降低热费支出获得收益，同时可改善居住环境。

（5）国际合作项目改造模式。改造主体通过申请国际政府间贷款、清洁发展机制项目（CDM）等，获得改造资金。

（6）组合改造模式。以上几种模式的不同组合，例如供热企业、能源服务公司、居民在政府支持和协调下共同实施节能改造，供热企业负责一次管网的改造投资，能源服务公司负责室内供热系统的热计量及温度调控改造的投资，居民负责门窗等透明围护结构节能改造的投资。

2、实施节能改造

各地应参照《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》（另发）制定改造技术方案，并经必要的技术论证，报当地建设主管部门批准后，组织实施节能改造。节能改造包括以下三项内容：

（1）建筑室内采暖系统热计量及温度调控改造。应因地制宜，合理确定热计量方式，应优先实行热源计量和楼栋计量。室内采暖系统改造应以温度调控和热计量为手段、实现建筑节能为目的，不应仅局限于热量收费。改造应采用合理可行、投资经济、简单易行的技术方案。特别注意应根据既有室内采暖系统现状选择改造后的室内采暖系统形式，改造应尽量减少对居民生活的干扰。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求，又要满足运行和管理控制的要求。改造的供热采暖系统，必须明确一处供热企业和终端用户之间的热费决算位置，并在该位置上安装热量表。

（2）热源及管网热平衡改造。热源的节能改造方案应技术上合理，经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改

造后的室内采暖系统形式相适应。锅炉房、热力站应对燃料消耗量、供热量、补水量、耗电量进行计量，动力用电、水泵用电、照明用电宜分别计量。燃气锅炉改造时应优先考虑设置烟气余热回收装置。室外供热管网改造前，应对管道及其保温质量进行检查和检修，及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算，当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时，应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。

（3）建筑围护结构节能改造。建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度，以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价，确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。应优先选用对居民干扰小、工期短、对环境影响小、安装工艺便捷的围护结构改造技术。应首先考虑透明围护结构节能改造，提高门窗的热工性能和气密性，鼓励业主以参与投资的方式更换原有品质差的门窗。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。

4、开展全过程监管

各地建设主管部门或其委托的单位应对改造的施工过程进行全过程的质量监管，对实施主体结构节能改造的项目，应纳入基本建设程序进行管理；按照招投标的方式进行优化选择施

工单位。实施节能改造的部分必须满足现行强制性节能设计标准的要求，当地建设主管应对改造项目的节能效果进行考核评价。

（四）加强节能改造考核

各省级建设、财政主管部门应委托能效测评机构对所辖地区改造项目的实际完成工作量及节能效果进行评估，并将评估结果汇总后报住房和城乡建设部、财政部。

住房和城乡建设部、财政部将委托建筑能效测评机构，对节能改造项目实际节能量和供热计量实施情况进行抽样复评，对达不到预期节能目标的项目，分析原因，限期由责任方完成整改。整改后仍达不到预期目标的，不给予该项目的中央财政资金奖励。

三、中央财政奖励资金的核定

按照《财政部关于印发<北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造奖励资金管理暂行办法>的通知》（财建[2007] 957号）文件要求，中央财政奖励资金的核定将以改造工作量和节能效果为基本依据。

（一）关于改造工作量的核定。节能改造的内容包括建筑围护结构节能改造、室内供热系统计量及温度调控改造、热源及供热管网热平衡改造三项，对应的权重系数分别为60%、30％、10％。其中：

1、建筑围护结构节能改造的内容包括建筑外墙、门窗、屋面、地面及楼梯间等。改造后的主体部位传热系数、门窗气密性应满足国家建筑节能设计标准要求（地方标准要求高于国家标准的应满足地方标准要求）。

2、室内供热系统计量及温度调控改造。既有建筑采暖系统的计量改造，在楼前加装热计量装置，室内采暖系统应根据实际系统情况选择不同的计量形式及温度调控改造方式。改造后应具备实行按用热量计量收费的条件，达到用户可以自行调节室内温度的目的。

3、热源及供热管网热平衡改造。包括热源、热力站、管网安装计量装置和水力平衡、气候补偿、变频等调控装置。此项改造为适应建筑外围护结构改造、室内供热系统供热计量及节能改造对热源及管网热力、水力工况造成的影响而进行，其改造工作量按对应的建筑外围护结构改造、室内供热系统供热计量及节能改造面积进行折算。

（二）关于节能效果的核定。节能效果根据实施改造后的节能量确定。

1、改造前建筑采暖能耗基线的确定。计划2008年采暖期前实施改造的项目，其能耗基线可依据同类型、同种供热形式的建筑能耗统计数据确定。计划2008年采暖期之后实施改造的项目，应在采暖季开始之前，在其对应的热源、热力站、改造建筑及小 7 区内其他非改造建筑楼前安装热计量装置，通过计量确定改造对象在改造前与改造后的采暖耗能。

2、在保证相同室内温度的前提下，以热源为单元，对其所覆盖区域内的供热系统、建筑围护结构进行改造的，热源端的节能效果高于30%的，节能效果系数为1.2，节能量高于20%的，节能效果系数为1；节能量高于15%的，节能效果系数为0.8；以热力站为单元，对其所覆盖区域内的供热系统、建筑围护结构进行改造的，热力站节能量高于40%的，节能效果系数为1.2；节能量高于30%的，节能效果系数为1；节能量高于20%的，节能效果系数为0.8。

四、进度要求

（一）各省、自治区、直辖市应在2008年6月1日前将分解到所辖各市（区、县）的工作任务报住房和城乡建设部、财政部备案。

（二）各省、自治区、直辖市应在2008年6月15日前，将所辖各市（区、县）第一批和第二批启动的改造项目报住房和城乡建设部、财政部备案。

（三）各省、自治区、直辖市应于2008年6月30日之前，制定完成改造实施方案，并报住房和城乡建设部、财政部。

（四）各省、自治区、直辖市应在2008年采暖期开始前完成第一批改造项目，完成第二批项目供热计量装置安装。

五、保障措施

（一）建立健全组织体系。各地应加强既有居住建筑供热计量及节能改造工作的组织领导，建立健全供热计量及节能改造工作协调机制，统一研究、协调、部署工作中的重大问题，具体组织、实施工作可委托当地墙改节能办、供热办等机构负责。

（二）经济激励机制。中央财政已设立北方采暖区既有居住建筑供热计量及节能改造专项资金，对实施改造的项目给予资金奖励支持。各地财政应按照国发[2007]15号文件规定，对该项工作予以必要的资金支持，并结合本地区实际，积极研究针对既有居住建筑供热计量及节能改造的经济政策，确保完成工作任务。

（三）建立技术支撑体系。各地应依托当地技术能力强的大专院校、建筑科研机构等，为节能改造项目提供技术支持，完善适应本地既有居住建筑供热计量及节能改造的政策措施、技术标准、实施指南等。

（四）考核评价

1、国家层面考核。北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作将纳入全国建筑节能专项检查的考核范围，重点审定各省级建设主管部门工作任务完成进度、节能目标完成情况，检查结果将向社会公示。财政部将检查各省级财政主管部门对中央财政资金的使用情况。

2、省级层面考核。各省级建设、财政主管部门应建立领导责任考核机制，将节能改造目标及任务落实到各级管理机构及人员工作绩效考核中。应对所辖承担改造任务的市（区）工作任务完成进度、节能目标完成情况、市级财政对中央和省级财政资金使用情况等方面进行考核。

3、城市层面考核。各承担改造任务的市（区）建设、财政主管部门考核改造项目工作量、节能目标的完成情况，以及国家财政资金使用情况。每年要定期公布各改造项目的进展情况。

附：

1、既有居住建筑供热计量及节能改造实施方案（编写提纲）

2、各省、自治区、直辖市既有居住建筑供热计量及节能改造项目汇总表

3、既有居住建筑供热计量及节能改造项目基本情况表

附1：

既有居住建筑供热计量及节能改造实施方案

（编写提纲）

一、城市既有居住建筑基本情况及能耗情况

二、城市承担的改造任务、改造规划及改造计划

三、改造项目技术方案综述

四、改造项目融资模式综述

五、节能环保效益及经济效益分析

篇3：采暖居住建筑节能基本原理

关键词：既有居住建筑,节能改造,分户计量

引言

我国经济的全面高速发展, 带来了环境的巨大变化及能源的巨大消耗, 为此我们也付出了高昂的代价。从可持续发展角度出发, 国家越来越重视能源的合理开发和利用, 把“节能减排”作为一项基本国策, 认为节能减排是实现可持续发展的关键。由于建筑能耗在社会总能耗中占有重大比例, 建筑节能已成为世界节能浪潮的主流之一。建筑节能的关键又在于提高建筑能量利用高效率。

结合克拉玛依市实际, 对既有居住建筑提出在外围护结构、室内采暖系统等方面实施节能改造的技术要求, 使外围护结构传热系数能符合《民用建筑节能设计标准》 (JGJ26-95) (采暖居住建筑部分) 中的相关规定。室内采暖系统严格按照分户或楼栋计量、分室调节进行改造。既有居住建筑在改造后能满足节能50%的要求。

1 克拉玛依市既有居住建筑改造前状况

克拉玛依市在20世纪80～90年代建造的居民住宅均为非节能建筑, 外墙多为370～490mm厚砖墙, 传热系数1.3～1.57W/ (m2·K) ;屋顶保温采用膨胀珍珠岩, 厚度平均为300mm, 传热系数0.6～0.8W/ (m2·K) ;单元外门及各户户门均采用单层木门, 传热系数4.65W/ (m2·K) ;窗户多为双框木窗或双框钢窗, 传热系数2.68～3.26W/ (m2·K) , 此类门窗保温性、气密性差。集中供热的既有建筑耗热量指标达到40～50W/m2左右, 远远大于《民用建筑节能设计标准》 (JGJ26-95) (采暖居住建筑部分) 中规定的耗热量指标21.8W/m2。

如图1所示, 克拉玛依市既有住宅采暖系统多为垂直单管、双管上供下回系统, 供、回水干管分别设在顶层和一层。

通过对克拉玛依市既有居住建筑的大量调查, 分析认为传统住宅单体采暖能耗偏大主要原因:一是外围护结构保温性能较差, 二是传统采暖系统垂直失调现象普遍, 过热能耗多。如果解决了这两方面的问题, 就可达到节能50%, 甚至节能65%的目标。

2 既有住宅楼建筑外围护结构节能改造

2.1 外墙

外墙外保温技术在改造既有住宅立面的施工中显示了较大优势。外保温可以进行集中改造, 不必在室内施工, 不影响室内居民的正常工作与生活。另外, 外墙外保温技术中, 保温材料置于主体结构的外侧, 从而节约了用户的室内空间。外墙保温材料以挤塑板和聚苯板为主。

2.2 外窗及门

外窗、门节能技术主要从减少空气渗透量、减少传热量等方面进行。减少空气渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加冷热负荷, 可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差而引起的热量传递, 若将既有居住建筑的外窗更换为节能玻璃 (如中空玻璃、热反射玻璃等) 、节能型窗框 (如塑性窗框、隔热铝型框等) , 使其传热系数可减至 (1.8～2.7) W/ (m2·K) , 从而增大了窗户的热阻以减少传热量。单元外门均改为保温防盗电子对讲门, 其传热系数将减至2.5W/ (m2·K) , 大大地减少外门的散热量。

2.3 屋面

屋面部分散失的热量约占围护结构总耗热量的8%～9%, 屋面节能与外墙保温同样重要, 通过改善屋面层的热工性能来阻止热量的传递, 屋面保温材料也以挤塑板和聚苯板为主。

3 既有住宅楼采暖系统节能改造方案

3.1 既有住宅楼采暖系统节能改造主要型式

既有居住建筑采暖系统实施节能计量改造的目的, 是为了便于热计量和室温调控。楼梯间等公用部分应设独立的采暖系统。用户系统宜采用水平单管跨越式或垂直单管跨越式系统, 可做到分室控温、分户或楼栋热计量。既有住宅楼节能改造主要采用的系统如下。

(1) 系统1 (见图2) :

水平单管跨越式系统, 供水管位于每层地面上, 管道采取明装方式, 即沿踢脚板敷设, 管线可采用金属或非金属管材, 户用热计量表等设置在楼梯间热表箱内。其优点是可以做到每户单独计量, 缺点是改造工作量大。

(2) 系统2 (见图3) :

系统采用垂直单管跨越式系统, 供水干管位于顶层顶棚下, 回水干管位于一层, 管道采取明装方式, 即沿踢脚板敷设, 管线可采用金属或非金属管材, 热计量表等设在楼梯间总入户热表箱内。其优点为改造工作量小, 可分室调节, 缺点是计量不能做到每户独立, 采用总表计量每户分摊的原则。

既有居住建筑改造时为便于安装、方便收费单位抄表, 将热计量表、回水温度传感器、过滤器、供/回水控制阀等均安装在楼梯间热表箱里。

3.2 既有居住建筑在改造中主要采取的节能措施

(1) 与建筑专业结合根据建筑体型系数按照《民用建筑节能设计标准》 (JGJ26-95) (采暖居住建筑部分) 的规定确定围护结构传热系数。进行耗热量指标和耗煤量指标的计算。必须满足《民用建筑节能设计标准》节能50%之规定。

(2) 在各户入口设置热量表或楼栋设置总计量热表。

(3) 由于热量表对水质要求较高, 为防止被污物堵塞, 在热量表前设置过滤器。

(4) 采暖系统中散热器的选择也很重要, 它可能成为供暖系统的污染源。所以在设计中对散热器的选择做出严格规定:采暖设备选用内腔无砂的铸铁散热器;选用有闪光电阻焊、内防腐好的新型钢制散热器或钢铝复合散热器。设计中一般推荐优先选用价格适中、散热效率较高的钢铝复合散热器。

(5) 户内单管水平跨越式或垂直跨越式可在每组散热器支管上设置恒温调节阀来控制室温。

(6) 户内采暖系统按照系统1进行改造, 将过户门处管线浅埋于地板里, 不影响室内美观。

(7) 楼梯间采暖单独从总管上接出一根立管, 费用共摊。

4 实际案例

2007年与克拉玛依市供热公司合作, 由供热公司提出3栋既有住宅节能50%的改造设计委托。设计中所采取的节能措施如上所述。

其中1栋采暖平面图如图4所示。

经过详细的计算后, 与改造前相比节能率完全可以达到50%的要求, 单元外门改为保温防盗电子对讲门, 传热系数为2.5W/ (m2·K) , 外窗改为单框双层塑钢窗, 传热系数为2.4W/ (m2·K) 。具体外围护结构需贴保温层厚度及节能改造前后对比如表1所示。

5 结语

目前克拉玛依市从2007年开始对既有住宅建筑进行节能改造的项目达100多栋, 改造后效果明显。由此可以看出既有居住建筑节能50%完全可以做到。该设计对严寒地区既有居住建筑节能改造提供一点借鉴, 互相交流学习。更重要的是推动热计量收费的实施, 真正将用热变为像用水、电一样商品化, 使节能改造真正惠及民生, 从而激发人们对节能改造的积极性, 为国家全面实施节能改造创造更加广泛的社会基础和巨大动力。

参考文献

[1]JGJ26-95, 民用建筑节能设计标准 (采暖居住部分) [S].

篇4：采暖居住建筑节能基本原理

【关键词】城市民用建筑；集中供暖采暖；节能原理

能源是一个国家发展的主要动力，我国近年来面临能源紧缺的问题，国家为了能够有效的应对能源紧缺问题，提出了相应的节能政策。建筑是能源消耗最为严重的行业，为了能够有效保障能源的总量，就需要对建筑进行必要的节能管理。建筑能耗通常指代是的城市民用建筑在使用的过程中所产生的能源消耗量，在城市民用建筑中，供暖采暖所消耗的能源量达到了建筑总能耗的60%，因此，需要将集中供暖采暖节能原理应用到城市民用建筑中，可以有效的降低民用建筑对能源的消耗量，以保障城市的可持续发展以及社会经济的快速发展。

1.城市民用建筑集中供暖采暖节能的必要性

城市民用建筑的能源消耗量较大，其占到了我国建筑行业能源消耗总量的33%以上，而在城市民用建筑中，供暖采暖所需要消耗的能源量占到了民用建筑能源消耗总量的60%。而随着城市现代化进程的加快以及城市人口的不断增加，城市的民用建筑建设数量在逐渐增加，而在民用建筑数量增加的同时，也就决定了供暖采暖系统设置的数量也在相应的增加，人们对于采暖供暖的需求量也在不断的提升。

随着我国国民经济的发展，我国开启了城镇化建设的步伐，在城镇化建设的过程中，最需要解决的就是居民的住房问题，从这一点上来说，民用建筑的数量只会有增无减。但是由于建设初期没有考虑到能源节约的问题，使得民用建筑在使用的过程中造成了严重的能源损耗，尤其是在供暖采暖上，能源的消耗最为严重。如果不采取有效的措施对这些不节能的民用建筑进行处理，久而久之，能源的损耗量将会无限增大，这样就会严重阻碍我国社会经济的发展，从而使得我国的城市化发展进程出现停滞的现象。因此，需要加大节能管理力度，在民用建筑中采用集中供暖采暖节能技术，根据节能原理，对民用建筑进行改造，以保障建筑行业的可持续发展。

2.城市民用建筑集中供暖采暖节能原理

就我国目前城市民用建筑建设情况来说，城市民用建筑的占地面积达到了76.6亿㎡，但是在这为数众多的城市民用建筑中能够，其中供暖采暖节能设计能够符合设计标准的建筑只有不到1.8亿㎡，由此可以说明我国的城市民用建筑的供暖采暖系统设计并不理想，尤其是在冬季时节，部分地区室内的温度相对较低，严重影响到人们的正常生活，因此，需要根据相关的集中采暖供暖原理对民用建筑进行节能管理。而在城市民用建筑中，集中供热采暖节能的原理主要包括以下几点：

2.1集中供暖采暖节能的经济原理

在社会经济不断发展的进程中，政府、用户以及供暖企业之间形成了三线一体的关系。在市场经济背景下，建筑作为一种附属设施，其供暖采暖也逐渐的开始商品化。在城市不断发展的进程中，城市针对居民住房制度进行了必要的改革，在这一改革中，将热消费的群体进行了明确的确立，就目前来说，热消费的群体主要指代的是采暖用户，只有用户通过供暖企业进行买热，供暖企业才会为用户提供供暖，也就是所谓的卖热，供需双方在公平、平等的基础上进行交易，在符合市场经济发展规律的基础上，实现暖气的商品化。

而就上述观点来看，在市场经济下要想实现供暖采暖节能的理想化经济关系，就需要根据市场经济发展的需求，来对供热收费的相关制度进行一定的改革，用户可以直接向供暖企业缴纳必要的采暖费用，另外，也可以进行供热计量收费，这种收费方式是根据用户所居住的面积为依据，来进行供暖费用的计算。就这种理想的经济原理关系来说，用户就是供热的消费者，而供暖企业就是供热的供应者，政府在其中起到的是一种协调的作用，平衡用户与供暖企业之间的关系。

2.2集中供热采暖节能的技术原理

我国城市集中供热采暖要实现可持续发展，只有加大科技的力度，采取多种方法提高热源热能的综合利用效率，采取多种措施提高管网输送热能的经济性、安全性、可靠性，吸收和消化国外先进经验，降低供热系统造价，才能促进集中供热采暖的可持续性发展。因而应从城市集中供热采暖的整个系统来认真分析和研究节能措施，从生产到输送和使用的各个环节上减少能源的浪费。

我国现在正处于热电联产、区域锅炉集中供热阶段，集中供热有很大的发展前景。结合我国实际情况，集中供热热源的发展前景有以下几个方面：太阳能供热技术、热泵供热技术、低温核供热技术、地热能供热等。

进行从按面积计费逐步过渡到按用热量计费的收费制度改革，是提高住户节能意识，减少住户取暖费用支出的关键措施，也是集中供热采暖节能的根本出路。传统的供热采暖系统没有考虑节能的计量问题，系统本身存在着固有的缺陷，沿袭传统方式的时间越长，以后进行改造的负担会越重。因此，采用怎样的室内系统形式，可以在保证供热效果和简便易行的前提下，具备热计量和热调控的能力，将是供热采暖收费制度改革所必须同时解决的技术问题。

2.3集中供热采暖节能的管理原理

建筑节能是一项利国利民的工作，也是政府承担公共事务管理职能的一个重要方面。从世界各国的经验看，建筑节能是公益性较强的领域，仅仅依靠市场机制是不能奏效的，只有通过政策，并充分运用法律、行政及财政税收手段，才能引导、规范并促进建筑节能工作的开展。集中供热采暖节能作为建筑节能的一个重要方面，自然也需要政府强有力的行政干預才能顺利展开。

3.结语

综上所述，我国城市民用建筑的供暖采暖对能源的消耗最为严重，实施集中供暖采暖节能管理可有效降低民用建筑对能源的消耗，同时对民用建筑集中供暖采暖节能原理进行研究和分析，从技术原理、经济原理以及管理原理三个方面可以充分的了解到，对城市民用建筑实施集中供暖采暖节能管理是尤为必要的，只有做好民用建筑采暖供暖的节能管理，才能够更好的推动城市建设的发展，从而实现社会经济的可持续发展。 [科]

【参考文献】

[1]周洁.集中供热系统热经济学优化方法的研究[D].山东科技大学，2011.

[2]吴飞.集中供热管网的设计方法分析与改进[D].哈尔滨工业大学，2012.

[3]黄以明.集中供热管网优化设计[D].西安理工大学，2012.

篇5：采暖居住建筑节能基本原理

1 住区规划, 从场地规划设计引入节能理念

建筑的节能设计应该从场地设计就开始了, 设计方案的环境利用情况, 气候应对策略以及建筑的布局形式、位置、轮廓等直接影响到建筑的节能效果。好的方案, 先从当地环境及气候条件分析开始, 看看有哪些有利因素和不利因素。北方大部分地区冬季西北风强劲, 场地规划设计时, 对用地北面的高楼、山坡、树林尽可能利用起来, 如果外部没有可利用的条件, 则规划时可以把高大的楼群布置在场地的北面。有的是自然地形, 有坡地、有土丘、有树木和草地, 有的有河道或水塘, 设计时最好因地制宜, 利用这些条件, 进行挡风、遮阳、保湿、采纳阳光等设计从而减少人工的能耗。有时合理的利用坡地不但丰富空间景观还可以减少住宅楼之间的间距。现在许多开发商对场地进行简单化处理, 一律挖平取直, 对场地进行大挖大填, 砍伐树木, 平整土地, 既消耗了大量人力物力资源, 又破毁了自然环境。有的住宅区内部地面设计的硬化面积过大, 保留的自然草地太少, 无法发挥土地的湿热惰性, 冬季寒冷干燥, 夏季炎热潮湿, 间接导致屋内的空调和暖气的能源消耗增加。场地设计中住宅楼的布局设计应尽量坚持自然通风、自然采光、集中布局的原则。有些住宅区为了营造庭院式空间效果, 往往会把住宅楼设计为围合式, 这种布局在北方采暖地区来说往往是以牺牲通风和东西向楼的日照朝向为代价的。尤其是西晒问题, 会大大增加夏季冷气消耗量。同时这种围合或半围合式布局也会影响到太阳能的利用。从节能的角度来考虑, 住宅为多层建筑时, 南北朝向的一字形布局较为合理 (当然在具体设计时要通过总体布局、体量组合和景观营造来丰富小区内空间环境打破单一感) 。当住宅建筑为中高层或高层时, 采用集中式的点式和板式布局。

2 北方采暖地区既有居住建筑空间设计

2.1 体型系数设计

体型系数是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的建筑的体积的比值。外表面积越大, 散热面积就越大, 因此要想减少散热面积, 就必须减小体型系数, 使形体集中、紧凑, 减少凸凹变化。由于功能需要建筑外形必须产生凸凹变化时, 尽量使凹口部分面向夏季主导风向, 避免朝向冬季主导风向。在北方大部分地区, 住宅建筑的体型系数宜小于0.3。

2.2 房间的位置设计

北方采暖地区冬季寒冷, 建筑空间节能设计的重点是如何通过空间的位置和布局来减少建筑本身的热量散失。首先是功能区划分, 卧室与客厅是住宅的主要用房, 要有好的通风、采光和朝向, 也是需要重点保温隔热的地方, 所以卧室与客厅可以放在背风纳阳, 保温性较好的南侧或建筑内侧, 对采光和温度舒适度要求较低的房间, 如厨房、卫生间、餐厅、洗衣间等则可以布置在北向和建筑外侧。

2.3 住宅公共空间设计

楼梯间、过道、底层停车库等住宅楼公共空间的防寒保温问题, 一直不太受重视, 以致使公用空间成为热损失较严重的部位。尤其是一楼住宅居民受到的影响尤为严重。根据经验, 如果住宅楼入口能设计防风门斗, 将极大提高楼梯间的保温性能, 具体形式需要设计人员根据当地气候进行推敲设计。楼梯间的采光部分也应该予以足够重视, 以前许多做成通透的漏窗, 冬季造成很大的能源浪费。底层停车库部分, 则应在楼板底部加作保温层。

2.4 窗户设计

由于每平方米窗面积比每平方米围护砌体的总传热量要大得多, 因此应在保证日照、采光、通风、观景要求条件下, 尽量缩小开窗洞口的面积, 提高窗户的气密性, 减少冷风渗透, 以便提高窗户本身的保温性能。北方地区冬季北风强劲, 作住宅设计时, 在南向可以开大的窗户和外凸的景观窗, 便于接纳阳光和观景。北向的窗户则为了避免热量散失尽量少开窗、开小窗, 满足采光和通风要求就可以了。住宅窗口面积的确定, 应视建筑所处的地理纬度, 当地的冬季日照率、房间的采光要求, 建筑物之间日照遮挡情况以及窗户构件节能性能全面衡量得热和失热的利弊来确定。

3 建筑围护结构保温隔热设计

我国针对采暖建筑制定的民用建筑节能设计标准, 以房屋的体型系数0.3为界, 对建筑外墙、外窗、屋顶等构件规定了两个档次的传热系数限值, 实际上S>0.3的限值是在S=0.35的条件下确定的。为了达到相同的耗热量指标, 作为围护结构主要组成部分的外墙、外窗、屋顶等, 应具有更好的保温性能即较低的传热系数。在制定了节能50%这一目标后, 采暖居住地区民用建筑节能设计标准不仅提高了对围护结构的保温要求, 而且考虑了抗震柱、圈梁等周边热桥部位对外墙传热的影响。

1) 墙体系统:

体型系数控制技术, 窗墙比控制技术, 外墙外保温隔热技术, 外墙内保温隔热技术, 多层复合墙体技术, 夹芯墙保温隔热技术, 涂料保温隔热技术 (Low-E涂料) , 相变 (内) 墙体材料。

2) 门窗 (玻璃) 系统:

断桥式节能窗, 复合材料节能窗, 中空玻璃门窗, 多层中空玻璃门窗, Low-E中空玻璃门窗保温填充门窗。

3) 屋面系统:

蓄水屋面 (含水屋面) , 隔热板屋面 (架空通风/加保温隔热层) , 倒置式屋面遮阳屋面 (百叶遮阳、植物遮阳) , 冷屋面系统 (金属反射、浅色涂层反射) 。

4) 遮阳系统:

窗户外遮阳技术, 窗户内遮阳技术, 中空玻璃夹百叶遮阳技术, 架空楼面, 相变蓄热地面。

4 风能及太阳能利用

4.1 风能利用

在通风设计中组织好室内气流, 提高自然通风率, 减少机械通风和空调使用时间, 在不消耗人工能源的情况下, 达到换气和调节室内温度的目的。一梯两户的户型每户南北方向都有窗户通向室外, 通风组织相对容易, 一梯多户的板式或塔式住宅楼的通风设计较为困难, 设计者根据当地的气候特点, 如各个季度的风向、风速、风频等, 利用楼梯间或通风井道做成拔风塔从而解决通风问题。

4.2 太阳能利用

1) 直接受益式。一般在南立面设置较大面积的玻璃, 太阳光直接照射屋内地面、墙面或者家具表面, 吸收的太阳辐射能量一部分以对流的方式加热室内空气, 一部分通过辐射与周围物体换热, 剩下的以导热形式传入材料内部蓄存起来。在夜间或者白天没有日照时, 所蓄存的能量释放出来, 使房间依然能维持一定的温度。这种方式结构简单, 使用方便, 但是由于窗户面积较大, 夏季可能造成较大的冷负荷, 同时白天光线过强容易引起眩光, 并使室内温度波动过大。因此需要配置保温窗帘或设置遮阳构件, 以避免夏季冷负荷过大。2) 集热墙式。1856年法国学者Trombe等由直接受益式发展而来, 主要通过在室内增加集热手段加强太阳辐射获得热量, 同时避免太阳光直接射入室内。墙体表面有吸收率较高的涂层, 墙体上下开口, 夹层空气在热压的驱动下由下部开口流入, 上部开口流出, 自然形成循环。墙体表面吸收的太阳辐射热量, 主要由夹层流动空气带入室内, 剩余的一部分通过导热和辐射传给其他围护结构。为防止夜间热量散失, 玻璃外侧应设置保温窗帘和保温板。集热蓄热墙体可分为实体式集热蓄热墙、花格式集热蓄热墙、水墙式集热蓄热墙、快速集热墙等形式。3) 附加阳光间式。一般在房间的南侧有一玻璃罩着的阳光间, 阳光间与主体房间由墙或窗隔开, 主要用于养花或栽培, 又称为温室式太阳房。其原理与集热式太阳房类似, 热量通过隔墙上的开口, 由空气带入主体房间, 但玻璃面积过大, 散热较多。4) 屋顶池式。在屋顶池式太阳房中, 吸收太阳辐射能的物质是水, 采暖季白天水吸收太阳辐射能温度升高, 蓄存热量, 夜间通过导热传入室内, 同时池水表面盖上隔热盖, 避免热量散失。夏季, 白天盖上隔热盖, 相当于增加屋面热阻, 降低从屋顶传入的热量, 夜间打开隔热盖, 利用天空辐射、长波辐射和对流换热降低屋顶池水温度, 起到降温作用。由于屋顶需要蓄水, 因此对防水要求较高。此外, 隔热盖的操作相对来说比较麻烦, 屋顶设置水池也会占用一定的屋顶空间, 给建筑设计带来不便。

5技术整合

各种节能技术方案在居住建筑设计中往往是综合应用的, 如何整合、建立多样化建筑节能体系方案是设计中至关重要的环节, 合理适宜的建筑改造技术方案对降低成本和方便推广有重要的现实意义。技术方案的确定应充分考虑当地的自然条件、工程使用性质、经济条件等, 调动多种技术手段, 选择不同层次的新技术, 加以集成、配套和优化, 使既有居住建筑节能技术能在社会上真正普及、推广起来。

参考文献

篇6：革新采暖技术倾心建筑节能

刘学来，1965年9月出生于山东，1988年毕业于山东建筑工程学院城建系，2004年获西安建筑科技大学硕士学位，2006年在中国石油大学攻读博士学位；现为山东建筑大学教授、山东制冷学会理事、山东制冷学会空调热泵专业委员会副秘书长、济南制冷学会秘书长；主要从事建筑节能技术、低温辐射空调（供暖）技术、低品位能储存技术的研究以及热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的教学、科研工作。

近几年，因人们对舒适性要求的提高以及节能环保政策的要求，热泵技术又重新引起人们的关注，甚至被看作建筑节能的代名词。刘学来对市场上各类热泵空调进行了科学的定位分析后指出，空气源热泵效率较低，应用上受到一定限制，还会造成城市热岛效应；水源热泵受水资源条件限制，很难大范围应用；土壤源热泵初期投资成本高、循环阻力大，施工难度大，且受地质条件的限制。

虽然热泵技术确实提高了能源利用率、减少了温室气体和其他污染物的排放，具有一定的节能意义，但刘学来认为并不是任何建筑、任何情况都能无条件的适用热泵技术，在选用过程中，应该按照适用范围和产品特点，视具体情况科学选用，才能真正发挥热泵技术的节能作用。

据了解，空气能热泵的除霜问题是世界性的难题，传统除霜方法可能会导致压缩机吸气压力过低，在低压状态下出现停机现象，增加热泵除霜时间，从而导致耗能过大。空气能热泵机组结霜、除霜问题严重影响空气能热泵机组运行的稳定性和供热的可靠性，也是制约空气能热泵使用的瓶颈。

刘学来针对上述问题提出了储水蓄能除霜及不间断供热新技术，并建立了储水蓄能除霜系统的理论分析模型，计算了蓄能罐所需的体积。在除霜特性方面，与传统除霜系统进行了对比实验，结果表明，储水蓄能除霜系统的除霜时间缩短为传统除霜系统的1/5，节能效果更明显，具有突出的优越性，为空气源热泵在北方地区冬季的运行提供了很好的理论基础。

此外，刘学来还在毛细管平面辐射空调室内设计参数、室内气流组织、阻力计算等方面进行了研究，得出了毛细管平面空调室内设计温度可比传统空调高（低）1.6℃、新风送风口距离地面0.1m处为最佳位置等结论。并对低温热水地板辐射供暖系统的设计及施工进行了分析，指出了地板辐射采暖热负荷计算应考虑的影响因素，探讨了相关问题的解决方法。

在科研工作方面，刘学来作为主要研究者完成的“建筑热桥的动态热性及能耗分析”项目获得2006年山东省科技进步三等奖、山东省教育厅科技进步三等奖；“基于地道风热泵”项目2008年通过山东省建设厅主持的成果鉴定，鉴定意见认为该项目达到国际先进水平；完成包括《住宅建筑卫生间采暖方式探讨》在内的70余篇专业论文，在多家学术刊物上发表论文50余篇，其中被EI等国际数据库检索6篇，参与编写山东省地方标准2部。

在教育工作方面，刘学来曾先后承担研究生及本、专科生的10余门课程教学任务。参与编写《城市供热工程》等5部著作，其中由他主编的《热工学理论基础》被教育部列为“十一五”规划教材。

篇7：采暖居住建筑节能基本原理

目前我国北方地区的城镇70%的建筑面积冬季采用集中采暖方式，剩余部分则采用各类不同的分散采暖方式。我国目前处于城市建设高峰期，城市建设的飞速发展使建材业、建造业迅猛发展，由此造成的能源消耗已占我国总商品能耗的20%～30%。本文讨论的是民用建筑中居住建筑的室温降低对居住建筑采暖的可行性进行研究。

2 温变化对居住建筑能耗的影响

本文采用D e ST-h软件，以山东济南为例，分析室温变化对居住建筑能耗的影响。建筑模型为6层单元式建筑，共3个单元，一梯两户，层高2.8m，南北朝向，如图1，建筑平面示意图如图2。建筑面积2708.34 m2。

建筑物以一个整体为研究对象，其设定温度为相同。D e ST-h软件考虑室内热源的影响因素，但本次重在研究室温变化对建筑能耗的影响，故对包括照明、人员和设备等在内的散热忽略不计，以明确室温变化对建筑能耗的影响情况。围护结构构造及热工参数按山东省居住建筑节能设计标准所列节能型围护结构传热系数确定本次研究建筑参数。

不同室温下模拟计算建筑物耗热量指标应按下式计算：

式中：qH为建筑物耗热量指标(W/m 2);qH·T为单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量(W/m 2);qINF为单位建筑面积的空气渗透耗热量(W/m 2);qI·H为单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热)，住宅建筑取3.80(W/m 2)。

单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：

式中：ti为全部房间平均室内计算温度;te为采暖期室外平均温度(℃);εi为围护结构传热系数的修正系数;Ao为建筑面积。Ki为围护结构的传热系数[W/(m 2·K)],对于外墙应取平均传热系数;Fi为围护结构的面积(m 2)。

室温不同，其居住建筑物的采暖能耗自然也不一样。

方案1:tn=18℃(如表2)。

方案2:tn=16℃(如表3)。

模拟计算结果见表4。表中数值为建筑能耗指标，即建筑物单位建筑面积全年能耗，本文能耗均指建筑物单位建筑面积全年能耗。

山东省目前常出现18℃室内温度，因此，能耗比较的基础应为方案1，即以方案1为基准，2方案的节能率，计算结果见表4。

式中：R为节能率;Q1为方案1的居住建筑能耗;Qi为方案i的居住建筑能耗。

根据济南市建委对外公布的对济南市住房建设规划目标可知到2010年，济南的人均住房建筑面积将达到30平方米。按济南总人口553.5万人计算，济南市居住用建筑面积约为16605万平方米。根据公式可知，当设定温度为16℃，时比18℃采暖热负荷将减少19427.85 K W h/a。

在相同的舒适度条件下,例如,起居室和卧室的室内计算温度,当对流采暖时一般取18℃,而辐射采暖时取16℃即可达到相同的舒适性。低温热水地板辐射采暖的室内设计温度要比散热器采暖的室内设计温度底2～3℃。其所低的1～2℃折算成全年济南市民用建筑热负荷上就会非常可观。

这种既不损害人体舒适性，又能有效节能的方法，应当得到推广。

3 结论

站在全局角度看，室内温度一个小变化就会对建筑体系能耗影响很大，通过采用一些设备如低温热水地板辐射采暖系统可保证既满足人们热舒适性需求，又能达到建筑能耗降低效果。

参考文献

[1]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2007[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2]江亿.建筑环境系统模拟分析方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[3]李永安,常静等.山东省采暖空调度日数及其分布特征[J].可再生能源,2006(02):13-15.

[4]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[5]卜震,陆善后等.上海市生态办公示范楼节能设计及能耗模拟分析[J].上海建筑科技,2005,2:21-25.

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[8]燕达,谢晓娜,宋芳婷,江亿.建筑环境设计模拟分析软件DeST第一讲建筑模拟技术与DeST发展简介[J].暖通空调,2004,(07):48-56.

[9]陈秦怡,万金庆,范颖,王国强.室内温度变化对空调能耗的影响.制冷与空调2008年3期.

篇8：浅谈建筑采暖与节能减排

摘要：建筑采暖在我国建筑行业中占有重要地位，是建筑能耗大户之一，而能源是人类生存和发展的重要物质基础。当前把建筑采暖“资源节约型、环境友好型”摆在突出位置，面对采暖面积大，供热时间长，能源消耗大和环境污染这些问题，怎样选择最优化供热方式，达到既环保又节能的目的，成为现阶段的重要任务。

关键词：建筑采暖供热方式资源节约

1 概述

现阶段我国民用建筑的采暖方式以暖气片散热方式为主、地板采暖为辅，大型宾馆酒店采用中央空调系统。随着全球的环境恶化，我国雾霾天气的加重，环保节能成为重点。根据“十二五”规划，我国建筑节约型和发展循环经济的重要内容就是节能降耗，绿色建筑已经成为我国建筑的主题。本文就现阶段民用建筑的几种常用供热方式的优缺点及节能环保进行简述。

2 节能环保现状

在经济社会迅速发展的今天，低碳已经成为全社会的共识。坚持清洁、节约发展，实行节能减排成为当前理念。建筑采暖、通风空调的广泛使用，让人们享受方便的同时而消耗巨大的能源，对环境的持续发展也产生了不利的影响。为建设环境友好型及资源节约型，促进环境保护和循环经济发展，节能减排成为转变经济增长方式、构建和谐社会的重大举措。而目前我国建筑行业多将经济利益放在首位，忽略了环境的承受力，没有考虑环保与节能。故加强节能减排成为全社会的责任，同样也是应对全球气候变化的迫切需要，在今后相当长一段时期内，建筑节能环保将作为一项艰巨的任务。本文以建筑采暖方式为研究对象，通过对建筑采暖的存在问题进行研究，并对各采暖方式的合理设计提出优化的节能减排方案。

3 采暖方式耗能特点与节能

3.1 集中供热采暖方式集中供热系统的热媒主要有热水和蒸汽，由许多串并联管路和多个热用户组成的一个复杂的管路系统。如城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖，其技术除了具有安全可靠、使用方便的特点外，并且还具有前期投入少见效快，以及24小时不间断供暖的优势。因此，城市民用建筑在目前乃至今后很长一段时期都主要采用这种方式供暖。但是，这一传统方式随着新型采暖方式的出现也逐渐显示出一些缺点：第一，由于不能自己控制供暖时间和温度，因此出现浪费热能的现象；第二，散热器占用房子空间会影响装修效果；第三，散热器温度过高时会产生灰尘团，散热器上方的墙面长期以往就会发黑并且布满灰尘。以上的三种缺点显现出其热源和空间的浪费，并且在环保方面对空气环境也有一定的污染。

3.2 地板辐射式采暖方式地板辐射式采暖是一种卫生条件和舒适标准都比较高的供暖形式，此系统主要利用建筑物内部地面进行采暖。其热媒是低温热水，通过埋设在地板下的铝塑复合管将地板加热到表面温度18℃-32℃，均匀的向室内辐射热量而达到采暖的效果，是一种能够调节房间内微气候的节能采暖系统。低温辐射供暖在建筑物美观和舒适感方面都比其他供暖形式优越，其优缺点如下：①从人体舒适度方面来看，根据人体对供暖的需求，“温足而凉顶”是最理想的形式。由于此采暖当时使得地面温度均匀，从而达到人体最佳的舒适感，符合人体温度调节。且室内的空气流动速度降低，避免室内尘土的飞扬，有利于改善卫生条件，有较好的空气洁净度。②铺设于地板内部的地暖管，铺设时先在楼板上铺一层聚苯板，除了能够隔热外，还能够增强隔声效果。由于房间内没有支管和散热器，因此，可能增加2%-3%的室内使用面积。③地暖管埋在地面的混凝土内，使用寿命在50年以上，不腐蚀、不结垢，但在铺设中要求管子耐腐蚀、热稳定性好，维护检修也不方便。管道辐射在建筑结构内部，使结构变得复杂，施工难度增大，装修中也不宜选用纯实木地板，以免随时间推移而变形。④这种供暖方式虽然按照16℃参数设计却能够达到20℃的取暖效果，因此具有较高的热效率。此外，热媒在传送过程中具有较小的热损，并且住户可以根据需要通过阀门调节室温，因此，节能幅度与其他采暖方式相比为10%-20%。

3.3 分户壁挂式燃气采暖方式这种方式通常将壁挂炉安装在厨房或阳台，通过壁挂炉燃烧天然气达到供暖的目的，室内管线和散热片与壁挂炉相连，一般能够同时双路供应暖气和热水。家中无人的时候保留4℃低温运行即可，并且能够自行设定采暖时间，分户计量。与传统暖气相比，更加先进、节能以及安全。虽然能够同时提供生活热水，但是具有安全污染的隐患。

3.4 低温空气源热泵采暖技术空气源热泵技术是从室外空气中获取大量自然的免费能源并通过电能将其转移到室内，其散热效率高，热媒水温可低于50℃，进回水温差可控制在5℃以内；升温响应时间快，可控性高。如预制沟槽薄型地面辐射采暖，其进水温度35℃；回水温度30℃。在空气基准温度20℃的条件下，实验室检测散热量值，可达每平方米100瓦。通过缩小加热管管径，增大加热管网敷设密度，以大流量、小温差、低水温进行辐射供暖。形成散热末端温度越低，系统热效率越高，热损失越小，是采暖系统的优化组合及选配方案。

4 总述

总之，为了形成较为完美的低碳节能以及舒适环保的采暖方案，除了根据建筑类型、供暖管网的条件以及装修档次选择民用建筑的采暖方式外，还应当根据本地区环境和能源情况尽量选择环保节能的采暖方式。

参考文献：

[1]蒲海燕.浅析建筑工程暖通设计方案优化[J].广西城镇建设，2013（05）.

[2]姚文超，刘贝，姚露露.徐州地区建筑节能减排调查与探讨[J]. 山西建筑，2010（14）.

篇9：浅谈建筑采暖节能

当前,建筑能耗约占我国社会总能耗的28%。据建设部测算,2020年～2030年,我国建筑能耗将占社会总能耗的30%～40%,达到欧美目前的比例,超过工业,成为全社会第一耗能大户。建筑能耗应指建筑使用能耗,其中包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。所谓建筑节能是指通过提高房屋围护结构的热工性能,即提高房屋外墙、屋面、地板、门窗的保温性能,另外在降低房屋热负荷的同时,还要充分利用太阳能、低温地热能等其它低品位绿色能源,通过合理设计,使房屋满足人们冬暖夏凉居住舒适的需求。

佳木斯市位于高纬度严寒地区,冬季漫长寒冷,建筑用能中建筑采暖用能占70%,如何实现建筑节能50%的设计标准,是摆在我们面前严峻的课题。

2 佳木斯市建筑采暖节能的现实情况

2.1 建筑采暖能耗偏高

佳木斯市建筑采暖综合热指标为70.3W/m2。没有按节能建筑标准执行。

佳木斯市许多建筑外墙一般采用粘土实心砖,不再作保温隔热处理,其热工性能远远不能满足《民用建筑节能设计标准》对墙体的热工要求。窗户一般采用铝合金双玻窗或塑钢双玻窗,还有木窗和钢窗,保温隔热性差,建筑采暖能耗偏高,能耗浪费严重。

2.2 建筑节能材料应用推广力度不大

新型墙材种类与产量不断增加,主要有页岩空心砖、页岩多孔砖、加气混凝土砌块、石膏砌块、石膏条板、GRC条板、陶粒混凝土空心砌块等,目前在佳木斯市逐步应用。塑料门窗市场逐步扩展。

但在总体上建筑节能产品应用不甚理想,国家禁止的粘土实心烧结砖仍在使用。

2.3 建筑节能设计施工有折扣

设计图完美无缺,施工失却问题重重,建筑商、开发商为追求眼前利益,对节能产品和节能技术熟视无睹。在施工阶段,偷工减料、偷梁换柱,不按设计施工。

2.4 追求建筑美观,忽视建筑采暖节能

部分开发商、设计者为追求建筑视觉美观,采用落地窗,凸凹空间较大,忽视了窗墙面积比和建筑形体系数,建筑围护结构的传热散热较大,建筑采暖能耗较高。

2.5 小锅炉较多,热损失较大,浪费严重

佳木斯市大规模集中供热的发展仅有二十年,而分散的锅炉房供热历史较长,所以小锅炉供热所占比例较大,且数量多。据统计,这种供热方式的供热面积约占全市供热总面积的28.8%。这些分散小锅炉房的锅炉蒸发量大多在2t/h以下,普遍存在管理不善、占地面积大,且采用间歇供暖方式,长期低负荷、低效率运行,热效率低,存在浪费能源、污染环境等问题

2.6 再生能源利用较低

佳木斯市仅有两栋建筑采用地下水源热泵技术进行采暖。太阳能、中水水源热泵、江水水源热泵等采暖技术还没有利用。

综上所述,建筑围护结构热工性能普遍很差和分散型的小锅炉供热效率低下,这是佳木斯市建筑采暖能耗居高不下的主要原因。

3 佳木斯市建筑采暖节能的措施

3.1 合理降低建筑采暖能耗指标

根据国家发改委颁布的《节能中长期专项规划》关于建筑节能中强调:

“十一五”期间,新建建筑严格实施节能50%的设计标准

根据《城市热力网规划设计规范》(CJJ34-2002)推荐的采暖热负荷指标及佳木斯市建筑性质的具体情况,确定各类建筑采暖热负荷指标(见表1):

加权平均新建建筑采暖综合热指标为50W/m2。

3.2 加强既有建筑节能改造工作

1991年以后楼房建筑节能改造与平改坡改造和穿衣戴帽改造项目进行有机的结合,在原有建筑外挂保温结构——聚苯板,有条件的采用中空玻璃窗塑料窗;对于1990年前建设的标准较低的楼房居住建筑及平房建筑实施拆建方式,加快拆建进度。

3.3 加大建筑节能材料应用推广力度

墙体材料是建筑外围护构件中的重要组成部分,其担负着建筑保温隔热的作用,性能良好的保温隔热新型墙材可以起到阻隔建筑室外热量向室内渗透,降低室内热负荷和能耗。因此要发展建筑采暖节能,发展保温隔热性能良好的新型墙体材料。新建居住建筑的外门窗传热系数控制在2.80W/m2.K以下,多层建筑中采用的门窗气密性等级不低于3级水平。大力推广应用中空玻璃窗塑料窗和断桥金属窗。

3.4 建立健全建筑节能监管体系,确保建筑节能标准落实到位

建立健全节能建筑实施的监管体系,构建建筑节能效果的评价监测体系,建立建筑能耗统计、建筑能效认证、建筑节能性能测评与标识等制度,形成有效的建筑节能行政监管体系,依法强化监督。

3.5 发展热电联产,逐步取缔小锅炉房

据统计,全市分散小锅炉房供热约420万平方米。年消耗煤炭500万吨,产生烟尘3.5万吨,二氧化硫3.9万吨。这其中70%锅炉没有除尘设备,烟囱林立,高度较低,使得污染物很容易扩散到地面,造成市内空气污染严重。

这些小锅炉,间歇供暖,热效率低,浪费能源。

热电联产热源锅炉热效率为93%,标准煤耗率40.48kg/GJ;分散小锅房锅炉热效率为50%,标准煤耗率为65.65kg/GJ。

据有关资料统计,各类型热源用电、用水单耗如表2:

3.6 提高可再生能源在建筑采暖中应用比例

利用太阳能资源较丰富的优势,大力推广应用太阳能采暖。其中,多层建筑应尽可能采用太阳能技术;同时,结合城市既有建筑平改坡采暖节能改造工程,积极推进太阳能技术的综合利用。

佳木斯市位于松花江南岸,江水丰富,充分利用江水水源热泵进行建筑采暖。佳木斯市目前日产污水20余万吨,污水提取的能源可以替代40%的燃煤,大大减少了空气的污染。积极推广应用“再生水源热泵技术”,充分利用城市中水余热供暖,实现循环经济发展。

3.7 积极采用节能、洁净、舒适、安全的多种采暖方式

住宅等采用低温地板辐射供暖技术;在热力管网和采暖系统中推广使用高效保温材料、供热管道直埋技术和新型高效散热器等。