建筑采暖系统节能

3.1采暖系统的概述一切采暖系统都是由以下三个主要部分组成的。〔1〕热源使燃料熄灭产生热，将热媒加热成热水或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站等。〔2〕输热管道供热管道是指热源和散热设备之间的衔接纳道，将热媒保送到各个散热设备。〔3〕散热设备将热量传至所需空间的设备，如散热器、暖风机等。3.1.1采暖系统的组成techbook图3－1所示的热水采暖系统表示出了热源、输热管道和散热设备三个部分之间的关系。根据三个组成部分的相互位置关系，供热系统可分为部分供热系统和集中供热系统。热源、输热管道和散热设备三个组成部分在构造上连在一同的供热系统称为部分供热系统；热源、散热设备分别设置，用管网将其衔接，由热源向散热设备供应热量的供热系统称为集中供热系统。3.1采暖系统的概述techbook系统中的水在锅炉中被加热到所需求的温度，并用循环水泵作动力使水沿供水管流入各用户，散热后回水沿水管前往锅炉，水不断地在系统中循环流动。系统在运转过程中的漏水量或被用户耗费的水量由补给水泵把经水处置安装处置后的水从回水管补充到系统内，补水量的多少可经过压力调理阀控制。膨胀水箱设在系统最高处，用以接纳水因受热后膨胀的体积。3.1采暖系统的概述techbook3.1采暖系统的概述图3-1热水采暖系统表示图Backtechbook3.1采暖系统的概述图3-2自然循环热水采暖系统任务原理图Backtechbook供暖热负荷就是指在采暖季节里，为了维持建筑物室内的温度到达采暖设计所要求的规范时，在单位时间内由散热设备提供的热量。供暖热负荷是根据房间热平衡原理计算出来的。在冬季冰冷的地域，室外温度低于室内温度，为坚持房间得、失热量的平衡，必需经过散热设备散热向室内补充热量，由此可确定供暖热负荷的数值。3.1采暖系统的概述3.1.2供暖热负荷的意义techbook在计算供暖热负荷时，对于普通的民用建筑可忽略房间较小的得热量，应计算房间围护构造的耗热量，加抢手、窗缝隙渗入室内冷空气的耗热量和加热由外门、孔洞侵入冷空气的耗热量，供暖热负荷的计算公式为Q=Q1＋Q2＋Q3(6—3)式中Q——供暖热负荷(w)；Q1——围护构造耗热量(w)；Q2——加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量(w)；Q3——加热由门、孔洞侵入室内的冷空气耗热量(w)。在供暖设计时计算的采暖热负荷数值的大小，直接影响到供暖设备的大小，供暖方案选择和供暖系统的运用效果。3.1采暖系统的概述3.1.2供暖热负荷的意义techbook房屋围护构造耗热量Q1，应包括围护构造根本耗热量和附加耗热量两部分。1.围护构造的根本耗热量围护构造的根本耗热量是指在稳定传热条件下，经过房屋墙、门、窗、屋顶、地面等围护构造，由室内向室外的传热量。房间各个部分围护构造的根本耗热量应按公式分别计算，而整个房间的围护构造根本耗热量应是各部分根本耗热量之和。3.1采暖系统的概述一、房间围护构造耗热量确实定techbook围护构造根本耗热量的计算公式为Q基=KA(tn－tw)α(6－4)式中Q基——围护构造根本耗热量(W)；K——围护构造的传热系数[W／(m2·℃)]；A——围护构造的传热面积(m2)；tn——供暖室内计算温度(℃)；tw——供暖室外计算温度(℃)。3.1采暖系统的概述一、房间围护构造耗热量确实定techbook加热进入室内冷空气的耗热量包括加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量和加热由门、孔洞侵入室内的冷空气耗热量两部分。1.冷风浸透耗热量冷风浸透耗热量是指在风压和热压的作用下，加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气从室外温度加热到室内温度所耗费的热量。冷风浸透耗热量有三种计算方法，即缝隙法、换气次数法和百分数法。3.1采暖系统的概述二、加热进入室内冷空气耗热量确实定techbook缝隙法计算公式为Q2=0.279cρlL(tn－tw)m(6-5)式中Q2——冷风浸透耗热量(W)；0.279——单位换算系数；c——冷空气比热容[kJ／(㎏·℃)]；ρ——室外空气密度(kg／m3)；l——门窗缝隙长度(m)；L——每米长缝隙、每小时渗入的冷空气量[m3／(h·m)]，见表6-8；m——各朝向冷空气渗入量修正值，见表6-9。3.1采暖系统的概述二、加热进入室内冷空气耗热量确实定techbook2.冷风侵入耗热量外门的根本耗热量是外门在封锁形状下向室外的传热量，当外门开启时，室外的冷空气就会进入到室内。加热从开启的外门或孔洞侵入的冷空气，把这部分冷空气由室外温度升到室内温度所耗费的热量称为冷风侵人耗热量。冷风侵入耗热量的计算，用外门的根本耗热量乘以附加率即可得出。民用建筑及短时间开启的无热风幕的外门，其附加率为：l道门65n%2道门(有门斗)80n%3道门(有两个门斗)60n%其中n为建筑物的楼层数。公共建筑和消费厂房的主要出入口，其外门附加率为500%。3.1采暖系统的概述二、加热进入室内冷空气耗热量确实定techbook建筑物耗热量主要由经过围护构造的传热耗热量构成，占总耗热量的73%~77%。外墙按保温层所在的位置分类，主要有：外保温外墙、内保温外墙、单一保温外墙所用资料主要有：加气混凝土外墙、黏土空心砖外墙、钢筋混凝土外墙。3.2民用建筑围护构造节能techbook一、外墙外保温的优越性1、可以防止产生热桥。(热桥是指处在外墙和屋面等围护构造中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热才干强，热流较密集，内外表温度较低，故称为热桥。)2、位于内侧的实体墙体蓄热性能好，热容量大。3、防止占用室内面积。4、有利于加快施工进度，可以与室内工程平行作业。5、室内装修不致破坏保温层。6、综合效益高。3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook二、外保温体系的组成1、保温层主要采用导热系数小的高效轻质保温资料，应具有一定厚度，较低的吸湿率及较好的粘结性能。聚苯乙烯板、挤塑板、膨胀泡沫混凝土、超轻保温砂浆2、保温板的固定粘结在基底上；膨胀螺栓或预埋筋锚固件；超轻砂浆可直接涂抹在外墙外外表上。3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook3、面层外表层具有防护和装饰作用。薄面层普通为聚合物水泥胶浆抹面，厚面层采用普通水泥砂浆抹面。3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook三、外墙外保温板1、纤维加强聚苯外保温饰面体系3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook2、水泥聚苯外保温板3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook3、玻璃纤维加强聚苯外保温饰面体系〔GRC)3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook4、BT外保温板以普通水泥砂浆为基材，镀锌钢丝网及钢筋为加强材，与聚苯板复合。5、挤塑聚苯乙烯保温板XPS3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook四、几种国外广泛运用的外墙外保温体系1、墙、钢框架墙体系3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook2、保温中空墙3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook3、木框架轻质墙体3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook4、保温混凝土夹心墙体系3.2民用建筑围护构造节能3.2.1外墙外保温技术techbook一、内保温墙体由主体构造和保温构造两部分组成。主体构造普通为砖砌体、混凝土墙等墙体。保温构造由保温板和空气层组成。3.2民用建筑围护构造节能3.2.3外墙内保温技术techbook二、外墙内保温板1、GRC以GRC为面层，以聚苯乙烯泡沫板为芯层的夹心式复合保温板。2、玻纤加强石膏外墙内保温板以玻纤加强石膏为面层，聚苯乙烯泡沫板为芯层的夹心式保温板材。3.2民用建筑围护构造节能3.2.2外墙内保温技术techbook三、单一资料外墙1、加气混凝土墙可用砌块，也可用配筋的加气混凝土墙板。2、空心砖外墙非承重填充墙。3、混凝土空心砖砌外墙4、盲孔复合保温资料采用炉渣混凝土与高效保温资料聚苯板复合，盲孔处置便于砌筑，又防止灰浆入孔。3.2民用建筑围护构造节能3.2.2外墙内保温技术techbook3.2民用建筑围护构造节能3.2.2外墙内保温技术techbook一、屋面保温节能设计要点屋面保温做法绝大多数为外保温构造，受周边热桥影响较小。主要以采用轻质高效吸水率低或不吸水的可长期运用、性能稳定的保温资料做为保温隔热层。如挤塑型聚苯板做为隔热层的倒铺屋面，保温隔热效果非常出色。3.2民用建筑围护构造节能3.2.3屋面techbook3.2民用建筑围护构造节能3.2.3屋面techbook二、几种节能屋面热工性能目的1、高效保温资料保温屋面3.2民用建筑围护构造节能3.2.3屋面techbook2、架空型保温屋面在屋面内添加空气层有利于屋面保温效果。3.2民用建筑围护构造节能3.2.3屋面techbook3、保温、找坡结合型保温屋面用浮石砂作保温与找坡结合的构造层，层厚在170㎜，2%坡度，分层碾压振捣，与130㎜厚混凝土一同运用。3.2民用建筑围护构造节能3.2.3屋面techbook4、倒置型外保温屋面把保温层置于防水层的外侧，一是可以防止太阳光直接辐射防水层外表，延缓老化，延伸运用年限。二是屋顶最外层采用卵石或烧制方砖维护层，蓄热系数大。3.2民用建筑围护构造节能3.2.3屋面techbook窗是保温性能最差的部件，热阻太小，还有经缝隙浸透的冷风和窗洞口的附加热损失。建筑节能中要求对窗的原那么是满足功能要求的根底上尽量减少窗户的面积。3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook一、控制各向墙面的开窗面积3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook二、提高门窗的气密性，减少冷风浸透对框-洞口，框-门扇，玻璃-扇三个部位的间隙均作密封处置。3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook三、开扇的方式与节能3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook1、在保证必要的换气次数的前提下，尽量减少面积2、选用周边长度与面积比小的窗扇方式，即正方形有利于节能3、镶嵌的玻璃面积尽能够的大3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook四、减少窗的传热耗热1、提高窗框的保温性能3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook2、减少玻璃的传热3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook〔1〕利用双层窗或双层玻璃，即经过设置空气间层提高窗玻的保温才干。〔2〕利用能发射红外线的玻璃或利用贴有反射红外线的合成树脂薄膜的玻璃。〔3〕利用〔1〕+〔2〕3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook五、提高窗保温性能的其他方法1、活动窗帘由多层铝箔-密闭空气层-铝箔构成，效果好，价钱贵。2、平开或推拉式窗盖板内填沥青珍珠岩、蛭石、麦草、谷壳等，经济。3、夜墙将膨胀聚苯板装于窗户两侧或周围。3.2民用建筑围护构造节能3.2.4窗户节能techbook一、进户门采用金属门板，采取15或18㎜厚玻璃棉板保温、隔音。二、阳台门1、落地玻璃同外窗。2、有门芯板采用菱镁、聚苯板夹心层〔19㎜厚聚苯板，菱镁内、外面层厚2.5㎜，含玻纤网格布。3.2民用建筑围护构造节能3.2.5门的节能techbook3.2民用建筑围护构造节能3.2.5门的节能techbook一、几种地面吸热指数及热工性能3.2民用建筑围护构造节能3.2.6地面的节能techbook3.2民用建筑围护构造节能techbook二、几种典型的地面保温构造3.2民用建筑围护构造节能techbook目前建筑节能的主要问题：在建筑推行节能设计时，供热采暖系统还没有与围护构造的节能同步实施，只是减少一点散热器的数量。因此新建的节能建筑，由于围护构造的保温性能提高了，但采暖系统根本没有变化，采暖计价方式没有变化，住宅室温有所提高甚至过热，耗煤量并未明显下降。3.3民用建筑供热系统节能3.3.1供热采暖系统的节能途径techbook围护构造节能效果提高是为建筑节能发明了实现条件，供热系统的节能才是详细落实环节。3.3民用建筑供热系统节能3.3.1供热采暖系统的节能途径techbook1、热源部分：提高熄灭效率、添加热量回收，力争将采暖期锅炉平均运转效率到达新节能规范；热源装机容量应与采暖计算热负荷相符；提高消费运转管理程度，提高运转量化管理。2、管网部分：管网系统要实现水力平衡；循环水泵选型应符合水保送系数规定值；管道保温符合规定值。3.3民用建筑供热系统节能3.3.1供热采暖系统的节能途径techbook3、用户末端：提高围护构造保温性，门窗密闭性能；充分利用自在热；室内温度控制，根据符合需求调理供暖量，又可以调理温度以改动需求量，调理运转。4、供热采暖按热量计费：只需供热采暖按热量收费，依托市场经济杠杆，才干真正落实节能措施，实现节能目的。3.3民用建筑供热系统节能3.3.1供热采暖系统的节能途径techbook一、普通规定1、热源锅炉供暖规划应与城市建立的总体规划同步进展，逐渐实现联片供暖。在工厂区附近的居住建筑，应充分利用余热和废热为采暖热源。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook2、延续供暖进展制度住宅建筑的供暖系统，按热水延续采暖进展设计。夜间允许室温的适当下降，采用质调理和量调理以及间歇调理等运转方式，以减少供热量。公共建筑物的供暖系统，采用间歇供暖的运转方式。要求在运用时间内坚持室内设计温度，在非运用时间内，允许室内自然下降。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook3、采暖供暖系统在设计采暖供热系统时，应详细进展热负荷的调查和计算，合理确定系统规模和供热半径，主要目的是防止出现“大马拉小车〞的景象。主要是为了提高热源的运转效率，减少输配能耗，便于运转管理和控制。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook4、采暖供热系统的水力平衡假设缺乏定量调理流量的手段，系统依然会出现水力失调。冷热不均匀，程度失调，垂直失调。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook二、供暖管网的铺设与保温室外供暖管网的铺设和保温通常埋设于通行式、半通行式或不通行管沟内，也有直接埋设的。供热管道及其附件均应包敷保温层。其主要目的在于减少热媒在保送过程中的热损失；有时，也主要为了维持一定的热媒参数；或者从技术平安出发，主要为了降低管壁外外表温度，防止运转维修中烫伤人。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook1保温资料及制品良好的保温资料应该具有分量轻、导热系数小、高温下不变形或蜕变、具有一定的机械强度、不腐蚀金属、可燃分小、吸水率低、易于施工成型并且本钱低廉等特性。供热管道中常用的保温资料有石棉、矿渣棉、泡沫混凝土、蛭石硅藻土、膨胀珍珠岩、玻璃棉、聚氨酯泡沫等。在选用保温资料时要因地制宜，就地取材，力求节约。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook2保温构造及其安装保温构造由保温层和维护层两部分组成。管道的防腐涂料层包含在维护层内。维护层的作用是阻挠环境和外力对保温资料的影响，以延伸保温构造的寿命。维护层包括防水、防潮在内。根据管道敷设方式的不同，〔1〕架空敷设由于遭到自然环境的侵袭，思索到检修不方便，因此要求强度较高的维护层。采用高支架时，为了减轻支架负担，保温层的分量应较小。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook供热管道保温构造的施工方法有：〔1〕涂抹式将湿的保温资料〔如石棉粉或石棉硅藻土〕直接分层抹于管上。〔2〕预制式在预制场将保温资料制成块状、扇形、半圆形等，然后扎于管上。〔3〕填充式将保温资料充填于管子周围特制的套子或铁丝网中，或将保温资料直接填充于地沟或无沟敷设的槽内。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook〔4〕浇灌式常用在不通行地沟及埋地敷设中。浇灌资料大多是泡沫混凝土。〔5〕捆扎式利用成型的柔软而具有弹性的保温织物〔如矿渣棉毡或玻璃棉毡〕直接包裹在管道或附件上。图5-24所示是预制品保温构造图。3.3民用建筑供热系统节能3.3.2供热采暖系统的节能设计techbook3.3民用建筑供热系统节能Back图5-24预制品保温构造techbook一、水力平衡问题到达程度衡的系统，是指系统实践运转时，一切用户都能获得设计水流量，而水力不平衡那么意味着水力失调。3.3民用建筑供热系统节能3.3.3供热管网系统水力平衡techbook二、水力平衡是高质量供热的关键虽然设计比较完善，但在实践运转时，各环路末端安装中的水流量并不按设计要求输配，而且系统中的总水量远大于设计流量。1、环路中缺乏消除剩余压头的定量调理安装。2、水泵实践运转点偏离设计运转点。3.3民用建筑供热系统节能3.3.3供热管网系统水力平衡techbook三、管网水力平衡技术实现管网水力平衡需求硬件和软件两个方面。硬件上：需求具有良好的流量调理性能，又能定量的显示出环路流量的一种阀门即平衡阀。软件上：要求研讨管网平衡调试方法，要使整个管网系统平衡调试最为科学，任务量最小。3.3民用建筑供热系统节能3.3.3供热管网系统水力平衡techbook平衡阀是一种定量化的可调理流通才干的孔板，平衡调试时公用智能仪表不仅显示流量，还可以配合调试方法，原那么上只需对每一环路上的平衡阀作一次性的调整，即可使全系统到达水力平衡。3.3民用建筑供热系统节能3.3.3供热管网系统水力平衡techbook1、平衡阀的特性平衡阀是一种调理阀门，任务原理是经过改动阀芯与阀座的间隙〔开度〕，来改动流经阀门的流动阻力，以到达调理流量的目的。2、平衡阀适用场所一切需求保证设计流量的环路都要安装，每一环路安装一