孫月輝
(凌源市城市供熱管理辦公室,朝陽 凌源 122500)
經濟發展引起了對能源問題的大量需求,但是按照現階段全球范圍的能源儲備現狀來看,能源問題不容樂觀,并且在許多發展中國家,能源短缺問題已經嚴重限制了社會經濟的進一步發展,因此許多國家就能源問題展開了研究,能源短缺問題的解決現狀無非兩種,一是開源,二是節流,在城市供暖問題中,節流措施得到有效應用,因此本文針對我國城市發展中建筑的集約化節能問題展開研究,為我國的城市建筑集中供熱采暖節能技術推廣提出建設性意見。
我國幅員遼闊,地跨六個溫度帶,分別是熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶、寒溫帶以及高原氣候區,氣候明顯有著多樣化的分布特征,以此以秦嶺淮河一線以北的暖溫帶、中溫帶、寒溫帶以及高原氣候區需要進行冬季供暖,以保證當地居民具有足夠的生存條件進行生產經營活動。
與此同時,我國城市在建設發展的過程中,城市化逐步加快,也就意味著城市用地面積逐漸擴大,同時所需的供暖面積以及所需的供暖能力也逐步上升,而在正常的供暖過程中會造成大量的能源消耗和環境污染問題,這一問題在提倡可持續發展理論的今天得到重視,因此城市在進行建筑集中供暖之時應該采取科學合理的技術手段,提高供暖工作的社會效益,減少資源浪費問題,同時有效降低能源消耗帶來的環境問題。
目前,我國北方地區進入冬季需要進行大規模供暖,而傳統的城市供暖出現了粗放化、分散化的現象,而未進行立體化、系統化的集中供暖,同時也缺乏對保暖措施的有效應用,導致熱能在傳輸過程中大量喪失。在進行城市建筑群集中供熱設施的建設過程中,許多施工隊伍所采取的施工材料多是儲熱效應較差的,因此極其容易導致熱量散失到建筑物外部,因此熱量在傳播過程中也會出現較多的損失。與此同時,由于部分建筑物的門窗較多,因此熱量可能會通過門窗結構流失。與之相應的是,在我國北方大部分城市供暖中,供暖系統效率低,平且集中供暖采暖系統不具備自動化控制技術,因此大部分供暖系統較為老化,且需要人工操控,值得注意的一點是,供熱系統的管道沒有良好的防水保溫功能,導致供暖系統正常運行的時候,自身的能量消耗得不到有效控制,因而存在供熱系統自身耗能高的限制。我國的城市供暖大多還是采取傳統的煤炭資源供暖,也就是火力供暖,而煤炭在進行燃燒放熱的時候會產生諸如二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體和有害氣體,并且煤炭的熱值轉換水平較低,而消耗的煤炭資源卻居高不下,因此導致環境污染和煤炭資源的浪費。此外,煤炭的大量需求導致煤炭開采增加,極有可能導致地表破壞、山體滑坡等環境災害的產生。
對于城市建筑集中供熱采暖的系統運行來說,采取熱力源節能技術是從其源頭上進行節能措施,能夠有效改善供熱采暖設備的源頭運行效率,從源頭上減少對熱能的消耗以及熱能的散失,并且可以有效減少對煤炭資源的消耗,從而減少對生態環境的破壞。在進行熱力源節能技術推廣的過程中,應該嚴格進行煤炭的脫硫工作,減少二氧化硫等有毒有害氣體的排放,同時加強對煤炭的熱力值轉換效率的研究,提高煤炭的熱能轉換率,同時對其產生的渣滓應該加以回收利用,減少固體廢棄物的排放。
在進行熱力源節能技術的應用過程中,應該采取自動化控制技術,對煤炭燃燒發熱的整個環節進行全方位監控,有效減少熱量散失,同時應該對不同城市所處地區的不同進行不同的供熱策略,采取有效措施加以調控,提高供熱采暖系統運行效率,從而有效降低能源消耗,實現節能目標。
城市建筑在進行集中供熱的時候,采取熱力網節能技術可以有效減少熱能在傳播途中的損耗,提高供熱系統整體的節能效果。熱力網在供熱源和用戶端之間起到了傳播的作用,而城市建筑群的供熱必須通過此環節,而在正常的熱能傳播過程中,必然會伴隨著熱能的損失,因此熱力網節能技術就是通過降低熱能傳播過程中的能耗損失來實現節能的目標。城市建筑集中供熱采暖系統在進行布局時就應該根據城市本身的地形地貌以及地質、氣候、水文等條件進行城市建筑的整體布局,進而對于供熱采暖系統的有效建設打好基礎。在進行城市熱力網管道鋪設的過程中,應該盡量采取保溫性能良好的材料,同時控制好管道網絡的資金投入以及占地面積問題,減少施工周期和施工所需資源。在熱力網管理系統上盡量采取高水平的自動化控制系統,以完成對該網絡的實時監控,對系統運行的各項數據進行全方位的采集,減少因為人為操作失誤帶來的熱能損失,從而有效實現節能目標。
對于城市建筑供熱采暖系統來說,用戶端的正常供熱才是該系統運行的主要目的,而同時,用戶端也是系統中熱能損失較大的一個環節,因此應該加大用戶端的節能技術推廣,用戶端節能技術主要分為三個方面:其一,在進行建筑物設計過程中,注意實用性能優良的隔熱材料,減少建筑物內部熱量散失,以強化建筑物表面對其內部的熱量控制作用,達到節能目的。在此過程中,應該注意進行有效的建筑物圍護層建設,從而實現對建筑物內部熱量的控制;其二,加強供熱采暖系統的計量工作,對熱能進行合理的配置,盡可能地采取獨立的供熱計量系統,從而加強用戶環保意識,自覺減少熱能使用;其三,在不同熱力站的聯結處采取專業技術,降低系統熱能損耗,比如在進行一次管網和二次管網的轉換時,應該提高換熱機組的交換效率,從而有效提高系統自身的供熱能力,減少熱能損耗,達到節能目的。
我國城市快速發展的同時,對城市建筑的供熱采暖系統建設也提出了更高的要求,而針對供熱系統的節能問題,應該從熱力源、熱力網以及用戶端三個方面來進行熱力系統的建設,以現代科技有效促進節能環保事業的發展,減少供熱采暖過程中的能源損耗,提高城市發展的可持續性。