對民用建筑采暖節能技術的探討

牟湘蕓

【摘 要】 我國人口眾多，可利用的資源較少，因此把節約能源作為一項基本國策有其深遠意義。本文分析了目前建筑采暖系統的基本情況及存在的問題，并對建筑采暖節能的措施和方法進行了探討。

【關鍵詞】 建筑 采暖 節能 分戶計量

建筑節能的目標，是通過建筑物自身降低能耗需求和采暖（空調）系統提高效率來實現。其中建筑物承擔約60%，采暖系統承擔40%。達到節能的目標，采暖系統的節能是非常重要的環節。目前雖然節能建筑的面積已達數億m2以上，但采暖所需的礦物質能源供應的下降卻不顯著。主要的原因是供熱采暖系統還沒有與建筑物的節能同步實施。

就供熱系統的節能來講，根據對北方地區的調查，國內平均每蒸噸熱量（0.7MW）平均只能為6000m2建筑供暖，而從理論上講，每lt/h熱容量（0.7MW）的鍋爐所帶供暖面積至少應為10000m2（此時供熱指標為70W/m2），即熱源供出的熱量亦即熱網的實際熱效率（只考慮熱量，未考慮電耗）只有60%，其余40%的熱量都是無效熱量。若全面實現建筑節能，可為1.5萬～1.9萬m2建筑供暖，可見供熱系統節能潛力之大。可以說，圍護結構節能效果提高是為建筑節能創造了實現條件，而供熱采暖系統的節能才是具體落實環節。

1 建筑采暖系統的基本情況及存在的問題

能耗偏高。建筑節能對采暖的綜合熱指標有一定的要求，但很多建筑基本沒有達到這個標準，譬如民用建筑外墻材料為黏土實心磚，而且并沒有做好保溫和隔熱措施，木窗、鋼窗、鋁合金雙玻窗、塑鋼雙玻窗等的保溫性能很差，導致采暖的能耗偏高，造成能源的極大浪費。

采暖節能材料應用程度不高。盡管市場上推出了很多新型的采暖材料，譬如石膏砌塊、頁巖空心磚、GRC條板、陶粒混凝土空心砌塊等，但由于這些材料的成本高，很難在市場上得到大力推廣，另外，很多國家禁止的低成本材料仍然流通于市場，一定程度上造成對采暖節能新材料的打擊。

忽視采暖功能的設計開發。某些開發商和設計者，對建筑物的設計偏向于外觀，因而采用了落地窗、凹凸空間等，但采暖對窗墻面積的比例、建筑形體系數、維護結構等都有嚴格的要求，這些外觀設計影響了采暖性能的發揮。

再生能源利用程度低。很多建筑物的采暖技術常用地下水源熱泵技術，但由于再生能源利用技術不到位，導致對太陽能、中水水能等再生能源的利用程度低。

2 建筑采暖系統節能的措施和方法

2.1 提高圍護結構的保溫性能

建筑物的圍護結構主要由窗體、墻體、樓頂和地面四大圍護部件組成，這些部件熱性能的好壞，對建筑物供暖能源的消耗有很大影響。改善其保溫性能，可以大幅度減少系統的熱負荷，實現較大程度的節能。

墻體的保溫：墻體是建筑圍護結構的重點，墻體節能主要從墻體材料和墻體保溫兩方面入手。目前推廣使用的墻體材料主要有新型空心磚、建筑砌塊及新型保溫節能墻板三大類，其熱導率都明顯低于實心黏土磚。隨著建筑節能要求的逐步提高，單一砌筑的墻體結構熱導率將不能滿足要求。為此，出現了外墻外保溫、夾芯保溫和外墻內保溫等復合保溫墻體。這類墻體主要以多孔磚、砌塊或現澆混凝土墻板為承重材料，與高效保溫的聚苯板、玻璃面板或巖棉板組成復合墻體。復合墻體保溫效果明顯提高，完全滿足建筑節能的要求，其中以外墻外保溫復合墻體節能效果最佳。

門窗的節能：在建筑外圍護結構中門窗的保溫隔熱能力較差，而且要經常開啟和關閉，通過門窗的熱損失大約占建筑能耗的50%，可見改善門窗的絕熱性能，是節能工作的重點。普通的單玻鋁合金外窗的傳熱系數是墻體的6倍，因此應優先采用中空玻璃、鍍膜玻璃等，窗框優先采用塑料窗框、斷熱型窗框等。此外，增加窗玻璃層數，在內外層玻璃之間形成密閉的空氣層，可大大改善窗戶的保溫效能。窗上加貼透明聚脂膜，也頗有效。

屋面的保溫：屋面的保溫措施同墻體保溫類似，同樣采用復合保溫形式。保溫屋頂主要有單一保溫屋頂、外保溫屋頂、內保溫屋頂和夾芯屋頂4種類型，目前絕大多數為外保溫屋頂。

2.2 合理的建筑設計

根據建筑功能要求和當地的氣候參數，在總體規劃和單體設計中因地制宜，合理利用自然通風。因此在整個建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境，為建筑節能創造條件，同時又要不破壞整體生態環境的平衡。此外，在建筑設計時還應注意選擇最有利的建筑朝向，采用南北向或接近南北向，使建筑滿足冬季的日照要求，同時增加太陽輻射得熱，夏季可以減少太陽輻射得熱，且與當地夏季的主導風向一致，從而充分利用天然能源，這是最簡單、最基本的節能措施。

2.3 安裝室溫控制裝置

在一些新建的建筑中，要安裝室內溫度控制裝置，使熱用戶有條件去根據自己的實際需要來調節自己滿意的室內溫度，因此就不會引發因超熱而拒繳采暖費的問題。在安裝了室溫控制裝置后，室溫控制裝置就會自動的實現系統的水力平衡，以實現分時段控制不同的室溫，例如在家中無人時可通過調節熱媒流量而實現戶內采暖系統低溫運行，達到“人走熱關”的節能效果，在實現水力平衡而節能的基礎上進一步實現熱能的節能目的。

2.4 實行分戶熱計量收費

長期以來，我國供暖大都按面積收費，耗能多少與用戶利益無關，用戶一般不進行節能調節，當室溫較高時，就出現了用戶開窗散熱的情況，造成供暖耗能普遍較高。按熱表計量收費能夠將用戶的自身利益與節能消耗結合起來，使用戶住在節能的建筑中，既享受節能建筑的溫暖舒適，又得到節能建筑降低熱消耗而帶來的采暖費用下降的經濟效益。從根本上轉變居民的用熱觀念，促進公民節能意識的提高，推動節能工作的開展。

2.5 利用可再生能源

以太陽能為例，這種資源豐富，并且不會產生污染等副作用。尤其是高層建筑和多層建筑，應該盡量應用這種技術，另外，在改造現有建筑采暖節能工程的時候，應大力推進太陽能技術的應用，實現采暖工程的循環經濟效益。

3 結語

隨著人民生活水平的提高和城市化進程的加快，建筑能耗的相對值和絕對值都將持續增長，建筑節能工作任重而道遠。“節約能源，提高能源利用率”已經成為建筑行業追求的一個目標。這就需要專業人員在這一領域要不斷探索，使建筑采暖節能技術進一步推廣與完善，能源消耗更加合理和有效，從而為人們創造出節能、環保、適宜的居住環境，實現可持續發展的戰略目標。

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