公建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在辦公樓采暖改造中的實(shí)施

張 文 莉

(太原普可佳工程設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030002)

公建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在辦公樓采暖改造中的實(shí)施

張 文 莉

(太原普可佳工程設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030002)

按照DBJ04-241-2006公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合某工程實(shí)際情況，論述了辦公樓采暖系統(tǒng)改造的特點(diǎn)，并對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱設(shè)計(jì)、采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采暖管道保溫設(shè)計(jì)等作了研究，經(jīng)實(shí)踐指出，將公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于系統(tǒng)中，達(dá)到了舒適且節(jié)能的效果。

公共建筑，節(jié)能改造，采暖系統(tǒng)

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人們對(duì)工作環(huán)境的重視，公共建筑的能耗呈逐年上升趨勢(shì)。公共建筑成為節(jié)能大戶和節(jié)能重點(diǎn)，做好公共建筑的節(jié)能工作，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，落實(shí)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義。

1 工程概況

某辦公樓位于山西省太原市，建成于1984年，坐南朝北，總建筑面積為3 800 m2，地上4層，無(wú)地下室。該樓為某兵工企業(yè)的行政機(jī)關(guān)辦公樓，主要部門在這里辦公，因前些年企業(yè)不景氣，采暖系統(tǒng)未進(jìn)行及時(shí)維護(hù)、保養(yǎng)，整個(gè)建筑的采暖系統(tǒng)猶如虛設(shè)，職工們說(shuō)，已經(jīng)有5年沒有感覺到熱氣了，冬季辦公室用空調(diào)或者電爐來(lái)進(jìn)行采暖，造成了能源的極大浪費(fèi)。

2008年，企業(yè)進(jìn)行改制，冗沉的舊體制消失了，取而代之的是生機(jī)勃勃的新機(jī)制，職工工資增加了，同時(shí)工作環(huán)境也改善了，同年對(duì)辦公大樓的采暖系統(tǒng)、內(nèi)外裝修及廠區(qū)室外環(huán)境進(jìn)行了徹底的改造。

2 深入調(diào)研

辦公樓原采暖系統(tǒng)為上供下回單管串聯(lián)式的散熱器系統(tǒng)，管材為焊接鋼管，DN≤32 mm時(shí)絲扣連接，DN>32 mm時(shí)焊接。散熱器采用四柱813型鑄鐵散熱器，散熱面積0.28 m2/片。

辦公樓設(shè)1個(gè)采暖系統(tǒng)，在東北角設(shè)置采暖引入口，供水立管由樓梯間上翻至4層頂板下，采暖管路由北向南環(huán)繞，呈同程式系統(tǒng)。回水干管設(shè)置在1層半通行地溝內(nèi)(寬×高=1.2 m×1.2 m)。

筆者發(fā)現(xiàn)，室外碩大的采暖引入口檢查室內(nèi)，僅在供回水管上各設(shè)1個(gè)明桿閘閥，廠里的老師傅說(shuō)，供水管上原來(lái)設(shè)有過濾器的，由于水質(zhì)不行經(jīng)常堵過濾器，管道站的維修工干脆把過濾器取掉了，這也就是為什么這個(gè)采暖系統(tǒng)本身不大，也不是處于廠區(qū)末端，然而好多年不熱的原因。在拆卸舊散熱器時(shí)，發(fā)現(xiàn)散熱器與管道的連接件像焊死了一樣，只能用鋸子鋸開，鋸開后的管道里面堵滿了砂土。再看一層地溝內(nèi)，儲(chǔ)滿了臟水，管道浸泡在水里銹跡斑斑，保溫層全部脫落，慘不忍睹。

3 節(jié)能改造設(shè)計(jì)

3.1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱設(shè)計(jì)

2006年，DBJ 04-241-2006公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，明確要求新建、改建和擴(kuò)建的公共建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，通過改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和隔熱性能，提高采暖、空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備及其系統(tǒng)的能效，充分利用自然通風(fēng)等措施，在保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境條件下，與未采取節(jié)能措施前相比，全年采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)和照明的總能耗應(yīng)減少50%。

公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，首先應(yīng)進(jìn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)，進(jìn)行外墻保溫，更換密封性能好的外窗，外門，屋頂加設(shè)保溫層，本工程詳細(xì)保溫措施如下(由建筑專業(yè)提供)：

外門窗：斷橋鋁合金框中空玻璃(空氣層為12 mm厚)，傳熱系數(shù)K=2.98 W/(m2·K)。

外墻：370厚磚墻(原有)+30厚擠塑聚苯板，傳熱系數(shù)K=0.58 W/(m2·K)。

屋面：100厚樓板+120厚水泥膨脹珍珠巖,傳熱系數(shù)K=0.52 W/(m2·K)。

3.2 散熱器選型

采暖系統(tǒng)在建筑保溫的基礎(chǔ)上重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用外形美觀、散熱好的仿鋼鋁鑄鐵柱翼型噴塑散熱器，型號(hào)為TZY86-600-8，內(nèi)腔無(wú)砂型，帶腿高度780 mm。在室外熱力站供回水溫度為85 ℃/60 ℃，Δt=54.5 ℃下，散熱量Q=122 W/片，而在同等條件下，四柱813型鑄鐵散熱器散熱量Q=114 W/片。

本工程的散熱器均采用明裝形式，散熱器盡量安裝在原有位置上，省去了在樓板上打洞的成本。在每組散熱器供水支管上設(shè)三通溫控閥，可對(duì)每組散熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到室溫調(diào)控的目的。

3.3 管材及連接方式

采暖管道采用熱鍍鋅鋼管，DN<100 mm的鍍鋅鋼管采用螺紋連接。

3.4 采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采暖系統(tǒng)由原來(lái)的上供下回單管串聯(lián)式系統(tǒng)改為上供下回單管跨越式系統(tǒng)，有效地避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)中上熱下冷的現(xiàn)象。

為了平衡南北向房間的溫差、解決“南熱北冷”的問題，本設(shè)計(jì)除了按GB 50019-2003采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定對(duì)南北向房間分別采用不同的朝向修正系數(shù)外，對(duì)供暖系統(tǒng)采取了南北向房間分環(huán)布置的方式，有利于系統(tǒng)調(diào)試。供暖系統(tǒng)采用同程式系統(tǒng)，力求使每個(gè)立管達(dá)到水力平衡狀態(tài)。

采暖供水干管保持與水流方向相反的坡度，本設(shè)計(jì)為0.002，而回水管路的坡向與水流方向相同，為0.003。且在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置DN25自動(dòng)排氣閥，排氣閥前設(shè)置關(guān)斷用閘閥。圖1為改造后的采暖系統(tǒng)原理圖。

3.5 熱力入口裝置

DBJ 04-241-2006公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中4.1.4規(guī)定：在每棟公共建筑的熱源入口處設(shè)置熱量計(jì)量裝置。熱力入口是控制、調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)介質(zhì)壓力及流量的裝置。熱力入口設(shè)置在進(jìn)入建筑物之前的地溝內(nèi)，并設(shè)置熱力入口井，以便于人員操作和檢修。熱力入口主要由閥門、過濾器、壓力表、溫度計(jì)、熱計(jì)量表等組成。本建筑的熱力入口處采用超聲波熱量表，在回水管上水平安裝，熱表前必須設(shè)置過濾器。根據(jù)水力平衡要求，本入口裝置回水干管上設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥，以此來(lái)解決供熱系統(tǒng)中各建筑物供暖系統(tǒng)間的靜態(tài)水力失調(diào)問題。帶熱計(jì)量表的采暖入口最好設(shè)置在室內(nèi)，因本工程無(wú)地下室，為改造工程，熱力入口利用原有的地溝檢查室，故而要求將熱量表計(jì)算器放置在建筑物熱力入口的室外地坪以上，并外加保護(hù)箱，起防盜、防水和防凍作用。帶熱計(jì)量表的采暖入口裝置詳見圖2。

3.6 采暖管道保溫

設(shè)置在半通行地溝及吊頂內(nèi)的采暖管道采用離心玻璃棉管殼保溫，DN≤50管道保溫厚度為50 mm，DN>50管道保溫厚度為60 mm。

離心玻璃棉密度50 kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)0.04 W/(m·K)。

4 改造效果

改造后的辦公樓(包括室外管網(wǎng)進(jìn)行了更換)，室溫達(dá)到18 ℃～20 ℃，職工再也不用穿著棉襖上班了，整潔亮堂的走道里員工穿著統(tǒng)一的服裝來(lái)來(lái)往往，一派欣欣向榮的景象。

節(jié)能改造后的辦公樓采暖總負(fù)荷159.6 kW,采暖面積3 800 m2，采暖熱負(fù)荷指標(biāo)42 W/m2，滿足節(jié)能設(shè)計(jì)要求。而原來(lái)設(shè)計(jì)的辦公樓采暖總負(fù)荷為335 kW，采暖熱負(fù)荷指標(biāo)達(dá)88.2 W/m2，節(jié)能后的熱負(fù)荷為未節(jié)能前的48%，相應(yīng)的散熱器片數(shù)也減少了許多。

每個(gè)房間散熱器上設(shè)置溫控閥，職工可以根據(jù)自身情況調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，降低了能耗。

自2009年運(yùn)行以來(lái)，此辦公樓采暖系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，室溫舒適，職工對(duì)現(xiàn)在的工作環(huán)境十分滿意。

5 結(jié)語(yǔ)

改造工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜、節(jié)能節(jié)約的原則，原有的設(shè)備、管道、洞口能夠保留使用的一般盡量保留，這就要求設(shè)計(jì)師更多地考慮現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施的“去留”問題以及現(xiàn)場(chǎng)空間的安排問題，使得改造設(shè)計(jì)要比新建設(shè)計(jì)復(fù)雜許多。但“沒有最好，只有更好”，在這種條件下我們做出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，滿足業(yè)主要求，這正是每個(gè)設(shè)計(jì)師追求的目標(biāo)。

[1] DBJ 04-241-2006，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] GB 50019-2003，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] JGJ 173-2009，供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程[S].

The implementation of public energy saving building standards in office heating transformation

ZHANG Wen-li

(Taiyuan Pukejia Engineering Design Limited Company, Taiyuan 030002, China)

According to the DBJ 04-241-2006PublicBuildingEnergySavingDesignStandardrequirements, combining with the actual situation of a project, this paper discussed the transformation characteristics of office building heating system, and researched the building envelope structure heat insulation design, heating system design, heating pipe insulation design etc., through practice pointed out that applied the public building energy efficiency design standard to the system, reached comfortable and energy saving effects.

public building, energy saving renovation, heating system

1009-6825(2014)36-0173-02

2014-10-12

張文莉(1975- )，女，工程師

TU201.5

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