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既有建筑節(jié)能改造,是指對不符合民用建筑節(jié)能強制性標準的既有建筑的圍護結構、供熱系統(tǒng)、采暖制冷系統(tǒng)、照明設備和熱水供應設施等實施節(jié)能改造的活動。對既有居住建筑進行節(jié)能改造前應首先進行抗震、結構、防火安全評估,對不能保證繼續(xù)安全使用20年的建筑不宜開展建筑節(jié)能改造,或者對此類建筑應同步開展安全和節(jié)能改造。小區(qū)節(jié)能改造工程于2012年4月開始,2012年10月結束。改造內容主要包括:室內采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調控改造、熱源及管網熱平衡改造、建筑圍護結構節(jié)能改造。
2.1室內采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調控改造
室內采暖系統(tǒng)改造應以溫度調控和熱計量為手段、實現(xiàn)建筑節(jié)能為目的,優(yōu)先實行熱源計量和樓棟計量。改造后的室內采暖系統(tǒng)既要滿足室溫可調和分戶計量的要求,又要滿足運行和管理控制的要求。該小區(qū)原建筑的供熱系統(tǒng)為上供下回雙管系統(tǒng),末端為散熱器采暖,供暖用戶均未安裝熱計量表,大部分散熱器未設置溫控閥,用戶不能自行調節(jié)室內溫度。本次改造為用戶每組散熱器安裝溫控閥,在采暖用戶入口安裝調節(jié)閥、過濾器、戶用熱量表及回水管截止閥。
2.2熱源及管網熱平衡改造
熱源的節(jié)能改造方案應技術上合理,經濟上可行。鍋爐、熱力站所采用的調節(jié)手段應與改造后的室內采暖系統(tǒng)形式相適應。室外供熱管網改造前,應對管道及其保溫質量進行檢查和檢修,及時更換損壞的管道閥門及部件。室外管網應進行嚴格的水力平衡計算,當各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失差值達不到要求時,應在建筑物熱力入口處設置靜態(tài)水力平衡閥。該小區(qū)熱力站位于小區(qū)內,通過集中供暖為整個小區(qū)提供熱源,熱力站內共4組板式換熱器,二次側循環(huán)水泵8臺,未安裝總熱量表、變頻器、氣候補償器等裝置。室外供熱管網運行以來,部分管網腐蝕,承壓能力降低;保溫結構出現(xiàn)破損、同時有些管道閥門漏水,調控不靈活,部分并聯(lián)環(huán)路壓力不平衡,出現(xiàn)冷暖不均的現(xiàn)象。本次改造在熱力站一次供水管段安裝總熱量表,循環(huán)水泵配電柜安裝變頻器,熱力入口安裝平衡閥,更新部分管網、閥門,對破損的保溫結構進行修復。見圖3、圖4。
2.3圍護結構節(jié)能改造
建筑圍護結構節(jié)能改造的重點可根據(jù)建筑所處的氣候區(qū)、結構體系、圍護結構構造類型的不同有所側重。改造前應首先對外墻平均傳熱系數(shù)、保溫材料的厚度,以及相關的構造措施和節(jié)點做法等進行分析和評價,確定圍護結構節(jié)能改造的重點部位和重點內容。應首先考慮透明圍護結構節(jié)能改造,提高門窗的熱工性能和氣密性。建筑圍護結構節(jié)能改造工程必須確保建筑物的抗震、結構安全、防火和主要使用功能。
3、節(jié)能改造效果計算與分析
通過對該小區(qū)室內采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調控改造、熱源及管網熱平衡改造、建筑圍護結構節(jié)能改造,小區(qū)用戶能夠自行調控、按需用熱,提高了供暖房間的舒適度,圍護結構的保溫隔熱性能得到了增強,降低了采暖能耗。具體分析如下:
(1)實現(xiàn)了熱用戶自行調控、按需用熱
據(jù)了解,小區(qū)未進行熱計量及溫度調控改造之前,用暖費用一直實行按面積收費,用戶不能自行調控,室內溫度較高時,只能開窗散熱。不僅用戶采暖費用得不到公平合理收取,而且冬季大量燃煤供熱造成了大氣污染和資源浪費。通過室內采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調控改造,小區(qū)用戶可以按每天每個家庭的起居、上班規(guī)律適時調整溫度,實現(xiàn)自行調控、按需用熱,從而節(jié)省了采暖費用,節(jié)約了能源。經實際運行后統(tǒng)計,改造后該區(qū)域的平均供熱能耗量下降25%。
(2)提高了供暖房間的舒適度
由于小區(qū)部分管網存在水力失調,導致系統(tǒng)流量分配不合理,造成某些區(qū)域用戶室內溫度不達標,有時還需要開空調輔助加熱,降低了供暖標準和房間的舒適度。通過熱源及管網熱平衡改造,整個管網供熱基本達到了熱平衡,克服了“大流量,小溫差”的不合理現(xiàn)象,有效的限制了近端流量,使遠端用戶達到預定的采暖效果,經現(xiàn)場實測,遠近端用戶室內平均溫度可以達到16℃-22℃,有效地提高了供暖房間的舒適度。
(3)增強了圍護結構保溫隔熱性能
小區(qū)竣工時,外墻未做保溫,外窗為單框單玻普通鋁合金推拉窗,僅對屋頂做了保溫處理,部分墻體出現(xiàn)水泥皮脫落、外墻涂料風化褪色的現(xiàn)象,原有圍護結構保溫隔熱性能較差。
(4)降低了采暖能耗,提高了小區(qū)居民的滿意度
由于改造前小區(qū)供暖無計量裝置,因此根據(jù)熱力公司計量收費統(tǒng)計表明:該小區(qū)未改造前2012年度冬季采暖耗氣量0.8萬蒸噸,改造后2013年度冬季采暖耗氣量0.44萬蒸噸,同比耗氣量節(jié)約45%,節(jié)能效果顯著。同時,根據(jù)該小區(qū)物業(yè)公司對在住545戶的調查,對本次改造工程非常滿意的用戶為234戶、滿意的用戶為207戶、比較滿意的用戶為104戶,分別占總戶數(shù)43%、38%、18%,非常滿意和滿意率為81%,為下一步節(jié)能改造工作的推行建立了良好的群眾基礎和示范效應。
4、結論
在節(jié)能減排,低碳生活全球化的今天,建筑節(jié)能越來越被重視,且各國已經制定或者正在制定節(jié)能建筑的相關標準和規(guī)范。而對于目前能耗相當較高的既有建筑則面臨著節(jié)能改造的命運。因此本文探討既有建筑節(jié)能改造施工工藝技術具有較強的現(xiàn)實指導意義。
1建筑改造施工特點
既有建筑節(jié)能改造的施工作業(yè)具有明顯特點。第一,因受施工條件限制,施工過程對建筑物和毗鄰居民的工作生活帶來影響。第二,原有建筑周圍空間限制,其改造施工的材料堆放場地有效,嚴重制約搭建腳手架和吊欄等施工作業(yè)。第三,施工中對其他非改造部位保護措施,影響施工材料進出。第四,施工質量嚴重影響建筑節(jié)能的效果。
2 建筑節(jié)能改造施工工藝關鍵控制技術
既有建筑節(jié)能改造中,建筑墻體、門窗、屋面的保溫隔熱改造措施以及施工工藝流程嚴重影響建筑節(jié)能改造的效果和質量。[1]
2.1節(jié)能改造施工流程設計
施工之前,首先對現(xiàn)場的平面布置進行規(guī)劃,明確劃分施工作業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)等非作業(yè)區(qū)。接著搭設安全通道,拆除散水、陽臺基礎、拆除空調、窗罩等附屬設施后搭腳手架。外墻基層處理、外腳手架搭設完畢并驗收合格后,接著處理外墻附著管線,外墻基層,剔鑿、抹灰,同時拆除窗套和窗口外側抹灰層,待外墻基礎處理和外窗更換完畢,進行外墻面清洗、測量放線和墻外保溫施工。保溫施工結束即可粉飾墻面,安裝外設。之后拆除外腳手架。最后進行現(xiàn)場清理。暖氣、給水改造在開工后即可進行。
2.2腳手架搭設與拆除施工工藝技術
搭設扣件式雙排腳手架。要施工不影響住戶,則必須解決拉結點不足的問題,腳手架沿建筑物連續(xù)封閉搭設,增加拋撐數(shù)量,樓梯窗口處多拉結,到達頂端后用鋼管拉結兩側外架。腳手架經驗收合格后使用。
腳手架拆除前要制定方案,對拆除工人進行安全教育?,F(xiàn)場設置警示標識,專人警戒。自上而下拆除,連墻壁點須與腳手架同時拆除,不能分段分立面提前拆除
2.3 屋面改造工藝控制技術
建筑節(jié)能改造中,選擇在屋頂?shù)慕Y構層上先鋪防水層,后鋪保溫隔熱層,再鋪無紡布并壓覆蓋層的“倒置式屋面”。施工工藝見圖2。
施工過程中按節(jié)能改造設計要求拆除原有屋面保溫層、找平層和防水層,并新作找坡層、找平層后鋪首層防水卷材,隨后鋪聚氨酯板,再鋪兩層改性瀝青防水卷材,最后清理驗收。
2.4 外窗改造工藝控制技術
要注意窗口節(jié)點處理時,為防止出現(xiàn)熱橋,將外窗安裝在最外側,與外墻外側齊平,并在間隙處用聚氨酯發(fā)泡膠填滿,外保溫系統(tǒng)壓住塑鋼窗框2cm。
根據(jù)窗戶實際拆除能力,可采取當日拆當日安裝的施工程序。拆除過程中做好對室內物品的防護,窗戶安裝后及時恢復。
2.5 外墻保溫工藝控制技術
原有建筑的外墻保溫是其節(jié)能改造的重點,外墻外保溫工藝見圖4。
施工中,勒腳部位須在保溫材料與墻體間加鋪一層防水材料,[2][3]以免水汽通過保溫材料而破壞保溫效果。
2.5.1 基層處理
開始拆除空調及窗罩后,拆除外墻附著管線,將金屬套管固定在墻面,Φ10以下管線直接鋪在保溫材料之下,Φ20管線應在保溫板開槽嵌固。拆除窗臺、窗洞口四周抹灰層及墻面空鼓酥松部分,板上裂縫及接縫,然后用1:3水泥砂漿重新抹平。
2.5.2 墻面測量及彈線、掛線
在建筑物外墻陽角、陰角及其他處掛垂直基準線,在墻頂和基礎部位掛水平線,其他適當位置掛水平線,控制外保溫板的垂直和平整度。
2.5.3 安裝支架
支架是為避免粘帖的聚苯板因重力滑動或下墜。采用腳手管做材料,利用外腳手架立桿挑出的小橫桿固定水平鋼管來支撐聚苯板。
2.5.4 粘貼保溫板
保溫板采用聚苯板。粘貼分點邊粘貼法(圖6)和整面粘貼法(圖7)兩種。點邊粘貼法適用于平整度偏差在10mm/2m范圍內的墻面。施工時先用抹灰刀沿聚苯板四周邊緣均勻涂抹粘膠漿,后在板面上均勻涂抹6~8個粘膠點。[2]粘膠漿厚度視墻面的平整度確定,平整度越差,涂抹越厚。涂抹粘膠點的大小應保證聚苯板實際粘貼面積大于等于板面面積的40%。[3]整面粘貼法適用于平整度偏差在5mm/2m范圍以內的墻面。粘貼前先用抹灰刀在整個板面均勻涂滿粘結膠漿,后用方齒抹灰刀將膠漿拖刮成溝槽狀粘貼。
圖6 點邊粘法圖7 整面粘貼法
墻面保溫板鋪貼采用自下而上沿水平方向橫向分段鋪貼。每排板錯縫板長的1/2,局部最小錯縫保證大于200mm。轉角處搭接,將抹好粘膠的保溫板依排板控制線安裝在支架上,均勻擠壓平整使符合外墻平面控制線,刮掉板周圍擠出的粘膠,保證板縫與板縫間無“碰頭灰”。下一塊保溫板粘貼時,應將其從側面推壓向前一板,并保證壓緊接縫,縫隙控制在2mm。保溫板墻面垂直平整誤差控制在2mm內?!按翱诒匕逖辔膊蹜槾翱蛘迟N(與窗口面平行)。并注意上下窗口橫槽粘貼,左右窗口豎槽粘貼,避免槽內砂漿產生的冷橋。下窗口保溫板要蓋在立墻面保溫板上,避免接水口的產生?!盵4] 為防窗口部位滲水,先將脹密封條粘帖在框邊緣,后用保溫板與塑鋼窗框擠緊密封條?!伴T窗洞口應以整塊保溫板粘貼,粘貼前在保溫板上裁切出短邊尺寸不小于200mm的門窗開角,并準確控制洞口部位保溫板的尺寸,留出窗臺板和鷹嘴尺寸?!盵5][6]陽臺欄板施工,需安裝水平支架,保證保溫板粘貼牢固不下墜,并用保溫板條填充接縫較大的縫隙,然后再用發(fā)泡膠對所有保溫板接縫發(fā)泡密封。
3 結語
既有建筑節(jié)能改造中,建筑墻體、門窗以及屋面的保溫隔熱改造措施是建筑節(jié)能改造的關鍵控制點。在改造施工中,只有科學正確處理這些關鍵控制點,才能保證節(jié)能改造的效果,真正起到節(jié)省消耗、節(jié)約能源的作用。自然能源資源日趨緊張的嚴峻形勢,對建筑節(jié)能提出了新的挑戰(zhàn)。新材料和新技術層出不窮,但是要使其真正發(fā)揮節(jié)能作用,施工過程成為最后的關鍵控制要素。論文對基于節(jié)能的建筑改造施工工藝和關鍵技術進行了深入探討,以供同行參考。
參考文獻
[1] 邵正元.既有住宅樓節(jié)能改造措施探討[J].城市建設.2010(19).
[2]華北地區(qū)建筑設計標準化辦公室.88J2-4墻身-外墻保溫[M]. 華北標辦.2001.8
[3]華北地區(qū)建筑設計標準化辦公室.88J2-9墻身-外墻外保溫[M].2004.
[4]燕尾槽外保溫板的施工指導方案.blog.省略/zhujiang828@126/blog/static/57443993200832292554840.
1.前言
隨著經濟的發(fā)展,能源問題已經越來越多的突顯在我們的面前,如何做到可持續(xù)性發(fā)展和成為能源集約型社會成為擺在我們面前的首要問題,其中城鎮(zhèn)建筑能源消耗在總能耗中占有重要的比例,約為23%--25%。天津作為經濟高速發(fā)展的直轄市,其大多數(shù)既有建筑都屬于高能耗建筑,所以建筑節(jié)能改造刻不容緩。
作為公共建筑,天津地區(qū)的酒店數(shù)量非常巨大,三星級以上的酒店數(shù)量也有近百家。所以降低酒店的能耗是建筑能耗問題的重要組成部分。
2.天津氣候概況
天津市作為寒冷地區(qū),濕度和溫度處于舒適狀態(tài)的月份只有5月,6月,8月,9月。通過各個月份的溫、濕度調查我們可以看到,冬季和夏季的階段比較長,春秋季節(jié)比較短暫。因此,供熱期會比較長。
在冬季,酒店類建筑的能耗中,供熱消耗最高,占34%,占酒店類建筑能耗的月60%,其中空間室內加熱占34%,熱水能耗29%。從中我們不難看出降低酒店建筑的供熱能耗是解決其能耗問題的關鍵。
3.天津地區(qū)酒店能耗概況和節(jié)能改造方法
天津地區(qū)發(fā)展早,所以舊建筑的數(shù)量比較龐大,酒店建筑尤為明顯,因而大型的酒店的供熱采暖能耗非常大,是住宅建筑的幾倍,其中冬季采暖能耗所占比例非常大,遠大于夏季制冷能耗。無論采暖和制冷都可以通過節(jié)能改造將降低能耗。
3.1.酒店屋頂節(jié)能改造探究
在屋頂節(jié)能改造前,首先要通過實測對酒店屋面狀況進行深入研究。通過設備的測量和探測,對屋面的荷載進行復核,看是否適合改造,如不適合應對其進行加固改造。然后,再根據(jù)屋頂?shù)男问綄ζ溥M行加固改造。目前,我們使用比較多的方法是設置隔空保溫層和架設坡屋頂。
(1).設置隔空保溫層,在屋頂上鋪設保溫層,保溫層上為防水層,最上面一層為預知混凝土架空板,這種保溫方法非常有效,但是應用范圍比較小,僅適用于進深比較小的酒店建筑。
(2).設置坡屋頂。天津地區(qū)在住宅中進行了大規(guī)模的坡屋頂改造,取得了一定的成效,對于酒店建筑,也可以加以使用,具體做法是在平屋面上用輕鋼龍骨支撐起混凝土薄板,并設通風口來進行保溫、隔熱作用。最常見的是將坡屋頂?shù)耐L口做成老虎窗,能夠在冬季起到保溫的作用,在夏季還有隔熱的作用,夏季打開老虎窗,便于通風;冬季關閉,可以保溫,天津作為夏熱冬冷地區(qū)尤為合適。
3.2.酒店外墻節(jié)能改造探究
對于外墻保溫性能的提高,主要途徑有降低體型系數(shù)和提高保溫材料的性能。由于是既有建筑所以結構改造的空間不大,所以使用保暖性能更高的保溫材料是提高外墻保溫的主要辦法。隨著科技的發(fā)展一批新的隔熱保溫系統(tǒng)也逐步在投入到使用中,如EPS板薄抹外墻外保溫系統(tǒng),即由膠粘劑、EPS板、玻纖網、薄抹面層,飾面涂層組成。對于這些新保溫材料的實踐運用,也將這些新材料得以推廣。
3.3.酒店的門窗改造探究
通過對大部分既有建筑節(jié)能改造的研究我們發(fā)現(xiàn),門窗散熱和吸熱都占有很大的比例,在采暖的負荷計算中,房間中普通的門窗的熱負荷比外墻要大。而在現(xiàn)實的節(jié)能改造中,門窗往往會被忽略,這樣可能會造成降低能耗的效果達不到預期,所以,在使用節(jié)能型門窗也是酒店節(jié)能改造不可缺少的一環(huán)。
3.4酒店地面節(jié)能改造探究
地面作為維護結構的重要組成,由于和人體有直接接觸,對于人的舒適度會有比較大的影響,在節(jié)能改造中,其常用的保溫形式有地板采暖和設置地板、樓板的保溫層。其中地板采暖改造難度成本比較高,使用較少,但是可以釋放了室內的空間,作用比較明顯。設置地板,樓板保溫層在現(xiàn)實中使用還是比較普遍的。
3.5.酒店采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造
天津絕大部分酒店基本上是靠散熱器采暖。通過提高熱媒的利用率和采暖系統(tǒng)平衡來保證能耗的降低。酒店作為一個特殊載體,有些時間段房間的空置率會比較高,可以通過安裝控制閥,大大降低閑置房間的能源的消耗。
4.總結
天津作為節(jié)能改造動手比較早的地區(qū),在節(jié)能改造方面已經做出了大量的實踐,取得了一定的成果,既有建筑節(jié)能改造對于城市的發(fā)展也有很大的推動作用,所以在今后相當長的一段時間內,既有節(jié)能改造會成為舊建筑改造的核心內容,通過對酒店節(jié)能改造各種方式和方法的分析,我們探討了一系列的改造方法,這些方法在今后不僅在酒店的改造中會繼續(xù)應用,對于其他的公共建筑和住宅的改造都會有一定的幫助,利用先進的科學技術理念,不斷豐富改造方法,完善其改造體系也是我們要不斷努力的目標。
參考文獻
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一.引言
英國石油(BP)的《世界能源統(tǒng)計年鑒》顯示,2010年,中國超過美國成為世界上最大的能源消費國,中國的能源消費量占全球的20.3%,超過了美國19%的占比。中國的人口是美國的4倍,消費量大或許是情有可原,但從經濟規(guī)模方面去比較,中國的經濟規(guī)模只是美國的三分之一。來自美國能源部的統(tǒng)計數(shù)字顯示,中國的工業(yè)部門占能源總消耗量的70%以上?!叭虻谝淮竽芎膰钡拿弊与m然戴在了頭頂,卻未能做出應有的貢獻。中國能源利用率僅為33%,每創(chuàng)造1美元國民生產總值,消耗的煤、電等能源是世界平均消耗的3-4倍。中國能源利用率過低,而由海外轉移來的大量的、低附加值、高消耗、勞動密集型產業(yè)進一步造成中國的能源浪費、緊張,環(huán)境問題日益嚴峻。
要解決日趨嚴重的能源短缺問題,在注重尋找新能源的同時,要將更多的精力放在節(jié)約能源上面,在這種背景下,合同能源管理顯的越來越重要。
二. 對合同能源管理的認識。
1.合同能源管理的含義及實質。
合同能源管理,在國外簡稱EPC,在國內廣泛地被稱為EMC(Energy Management Contracting),是70年代在西方發(fā)達國家開始發(fā)展起來一種基于市場運作的全新的節(jié)能新機制。合同能源管理不是推銷產品或技術,而是推銷一種減少能源成本的財務管理方法。EMC公司的經營機制是一種節(jié)能投資服務管理;客戶見到節(jié)能效益后,EMC公司才與客戶一起共同分享節(jié)能成果,取得雙嬴的效果。
根據(jù)中華人民共和國國家標準合同能源管理技術通則,合同能源管理是以減少的能源費用來支付節(jié)能項目成本的一種市場化運作的節(jié)能機制。節(jié)能服務公司與用戶簽訂能源管理合同、約定節(jié)能目標,為用戶提供節(jié)能診斷、融資、改造等服務,并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤,可以顯著降低用能單位節(jié)能改造的資金和技術風險,充分調動用能單位節(jié)能改造的積極性,是行之有效的節(jié)能措施。
合同能源管理是EMC公司通過與客戶簽訂節(jié)能服務合同,為客戶提供包括:能源審計、項目設計、項目融資、設備采購、工程施工、設備安裝調試、人員培訓、節(jié)能量確認和保證等一整套的節(jié)能服務,并從客戶進行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤的一種商業(yè)運作模式。在合同期間,EMC與客戶分享節(jié)能效益,在EMC收回投資并獲得合理的利潤后,合同結束,全部節(jié)能效益和節(jié)能設備歸客戶所有。
合同能源管理機制的實質是:一種以減少的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能投資方式。這種節(jié)能投資方式允許用戶使用未來的節(jié)能收益為用能單位和能耗設備升級,以及降低目前的運行成本。節(jié)能服務合同在實施節(jié)能項目的企業(yè)(用戶)與專門的盈利性能源管理公司之間簽訂,它有助于推動節(jié)能項目的開展。
近年來,我國政府加大了對合同能源管理商業(yè)模式的扶持力度,2010年4月2日國務院辦公廳轉發(fā)了發(fā)改委等部門《關于加快推行合同能源管理促進節(jié)能服務產業(yè)發(fā)展意見的通知》、財政部出臺了《關于印發(fā)合同能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》,從政策上、資金上給予大力支持,促進節(jié)能服務產業(yè)的健康快速發(fā)展。合同能源管理公司由2000年的3家,發(fā)展到現(xiàn)在的400余家。
2.主要類型。
(1)節(jié)能效益支付型。
客戶委托公司進行節(jié)能改造,先期支付一定比例的工程投資,項目完成后,經過雙方驗收達到合同規(guī)定的節(jié)能量,客戶支付余額,或用節(jié)能效益支付。
(2)節(jié)能效益分享型。
節(jié)能改造工程前期投入由節(jié)能公司支付,客戶無需投入資金。項目完成后,客戶在一定的合同期內,按比例與公司分享由項目產生的節(jié)能效益。具體節(jié)能項目的投資額不同節(jié)能效益分配比例和節(jié)能項目實施合同年度將有所有不同。
(3)效果驗證型。
節(jié)能改造工程的全部投入由公司先期提供,客戶無需投入資金,項目完成后,經過雙方驗收達到合同規(guī)定的節(jié)能量,客戶支付節(jié)能改造工程費用。
(4) 運行服務型。
客戶無需投入資金,項目完成后,在一定的合同期內,我公司負責項目的運行和管理,客戶支付一定的運行服務費用。合同期結束,項目移交給客戶。
三.供熱節(jié)能改造項目應用合同能源管理實例。
1. 項目背景
某燃氣供熱小區(qū)供熱面積100000㎡,建筑風格主要是80年代的多層住宅,根據(jù)最新出臺的環(huán)保規(guī)章要求,于2000年改造為燃氣供熱。2003年冬季燃氣能耗為13.33m³/㎡,2004年冬季燃氣能耗為14.87 m³/㎡。
2. 鍋爐燃燒不充分。
鍋爐效率主要是分為兩個方面燃燒效率和換熱效率。根據(jù)現(xiàn)場檢測,鍋爐排放出的煙溫度偏高,一般熱水鍋爐排煙低于160℃,冷凝式鍋爐排出的煙溫度低于100℃,換句話說,燃氣鍋爐排出的煙溫度每升高20℃,鍋爐效率就會降低1%。這個鍋爐標稱為3.2MW,但是看起來體積小于同型號的鍋爐,所以感覺這個鍋爐是受熱面偏小,從而造成換熱效率偏低。
3. 管網設計理念陳舊。
大多數(shù)供暖管網普遍存在僅能提供單一供熱溫度的問題,與實際存在的不同區(qū)域、不同用戶、不同溫度所需要的供熱分區(qū)、分溫、分時段的運行形式形成了矛盾。與早、中、晚及初寒、嚴寒實際天氣溫度不斷變化所需要的溫度跟蹤補償?shù)倪\行方式形成了矛盾。有的單純靠司爐工的經驗控制的“看天燒火”的辦法,雖然有一定的節(jié)能效果,但與實際天氣溫度變化帶來的外界熱負荷的不斷變化所需鍋爐群控技術仍存在科學管理上的差距。
4. 鍋爐運行人員素質參差不齊,導致先進的高新設備與原有司爐工及管理人員工作上的矛盾。
大多數(shù)司爐人員文化程度相對較低,尚不具備現(xiàn)代化設備所必須的文化素質,沒有節(jié)能環(huán)保意識,操作能力仍停留在僅僅懂得“按電鈕”的水平。
5. 供熱質量并調的問題沒解決。
由于水力失調造成供暖系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下出現(xiàn)靠鍋爐近的樓室內溫度超過用戶需求,而距離鍋爐較遠的室內溫度難以到達要求。為了解決好好這個問題,采用了大功率循環(huán)水泵運行以及提高鍋爐出水溫度的方法來彌補外網水力失調造成的影響。
四.項目改造措施。
1. 分時分區(qū)分溫控制。
根據(jù)公共建筑的用熱規(guī)律,根據(jù)人們出行及辦公的規(guī)律集中時間供熱量,節(jié)約能源
2. 循環(huán)泵變頻調速。
根據(jù)熱用戶用熱需求設定循環(huán)水流量和水壓差,調節(jié)循環(huán)泵轉速,減少閥門截流損失,有效節(jié)約水泵電耗。
3. 有效控制供暖溫度。
根據(jù)室外溫度和室內溫度的差距,系統(tǒng)監(jiān)控中心下達室外溫度值,就地控制換熱站二次網供水溫度或二次網回水溫度并進行自動控制,確保二次網的供水溫度或二次網的回水溫度在設定值上。根據(jù)二次網的流量和進出口溫度計算供熱量,根據(jù)不同的氣溫設定不同的供熱量,通過一次網調節(jié)閥和二次網水泵變頻器調整供熱量以達到氣候補償?shù)哪康?。這樣就可以避免在供暖的初期和末期過高供熱,節(jié)約能源;能保證在室外溫度最低期間保證用戶取暖溫度,提高供熱質量和服務質量。
4. 供熱計量
換熱站就地控制系統(tǒng)具備供熱計量功能。換熱站就地控制系統(tǒng)接收二次網進出口的溫度和流量,計算換熱站的供熱量,并根據(jù)氣溫自動調整供熱量。
五.項目改造成果
合同能源管理公司與業(yè)主共享節(jié)能效益,其中業(yè)主獲得節(jié)能效益的30%,其余的70%是有合同能源管理公司獲得。簽訂的能源合同管理的效益分享期限為5年,按照北京市冬季供暖燃氣價格1.80元/ m³,平均電價0.7元/KW.h來計算,項目實施后五年內,共計節(jié)約燃氣4050000m³保持現(xiàn)燃氣價格和電價不變的前提下,5年效益分享期限內,實現(xiàn)節(jié)電241萬元,實現(xiàn)節(jié)氣900萬元,實現(xiàn)總節(jié)能收益1141萬元。根據(jù)合同共享效益分配,小區(qū)業(yè)主在能源管理期內,獲得了342.3萬元收益。合同能源管理公司總投資341萬元,在能源管理期內,節(jié)能收益為798.7萬元,實現(xiàn)總收益457萬元。除了各項費用大幅降低外,在運行期間也對新改造的供熱系統(tǒng)做了測試,其效果反應很好,由此說明了合同能源管理是一種行之有效的方式。
六.結束語。
合同能源管理機制被引進國內以后大大促進了國內節(jié)能企業(yè)的發(fā)展,很多節(jié)能企業(yè)有單純的制造節(jié)能設備,轉變?yōu)楣?jié)能投資,這在促進節(jié)能減排發(fā)展的同時也加快了節(jié)能企業(yè)本身的快速成長,更有很多企業(yè)將企業(yè)的重點發(fā)展放在了合同能源管理上,使得合同能源管理在引入中國后逐漸的適應了中國的能源環(huán)境,在運營上一步步的走向完善和合理,合同能源管理模式必將會在中國節(jié)能減排中發(fā)揮出更大的作用。
【參考文獻】
[1]丁琦 供熱節(jié)能改造項目應用合同能源管理 [期刊論文]《建設科技》
中圖分類號:TU55+1.1
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2012)06-0155-02
1 前言
國務院確定了“十二五”期間完成夏熱冬冷地區(qū)既有建筑節(jié)能改造5000萬m2的目標任務。湖南屬于典型的夏熱冬冷地區(qū),日夜溫差和冬夏溫差比較大,且冬夏時間比較長。夏季平均氣溫在29℃左右,高溫部分地區(qū)可達到40℃,時間從5月到10月,冬季最低溫度可至零下,時間從12月到次年3月。湖南地區(qū)既有建筑中超過80%是高能耗建筑,針對既有建筑的節(jié)能改造顯得越來越重要和緊迫。節(jié)能改造關鍵是控制建筑護結構的熱損耗,做到夏隔熱冬保溫。而護結構中墻體又占了較大的比例,所以既有建筑外墻節(jié)能改造是湖南地區(qū)既有建筑節(jié)能改造的一個最重要的環(huán)節(jié)。
2 湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造類型的比較研究
根據(jù)外墻節(jié)能改造施工位置的不同,外墻節(jié)能改造主要分為兩大類,即:外墻內側節(jié)能改造和外墻外側節(jié)能改造。外墻內側節(jié)能改造是在既有建筑外墻墻體結構內側覆蓋一層節(jié)能保溫材料,通過粘接劑固定在墻體上,之后再做保護層及飾面。外墻外側節(jié)能改造是在主體墻結構外側利用粘接材料的作用,固定一層節(jié)能保溫材料,并在保溫材料的外側用玻璃纖維網加強并涂刷粘結膠漿或做其它墻體外飾面處理。
通過工程節(jié)能改造實踐及對比分析總結,外側節(jié)能改造較內側節(jié)能改造更適合湖南地區(qū)氣候特點。湖南地處長江中下游亞熱帶氣候區(qū),潮濕多雨,其外墻的節(jié)能改造應該以隔熱保溫為主,兼顧防潮、防水抗裂。內側節(jié)能改造存在保溫隔熱效果差,易結露,占用室內使用面積,破壞室內裝修,保溫層易出現(xiàn)開裂等問題。外側節(jié)能改造則具有以下優(yōu)勢:
1)節(jié)能效果好。由于節(jié)能材料是置于建筑物的外側,有效阻隔外界溫度對內部環(huán)境的影響,也可以有效消除建筑物各個部位的熱橋影響,達到節(jié)能改造的目的和效果。
2)加強對外墻墻體結構的保護。外側節(jié)能改造能在保溫隔熱節(jié)能的同時,有效削弱外界溫度、濕度、紫外線等自然因素對外墻墻體結構的的應力影響,保護外墻墻體結構,適用于湖南冬冷夏熱,溫差大,濕度大,紫外線強的氣候特點。
3)施工方便。由于外側節(jié)能改造主要在建筑外墻施工,所以對建筑內部環(huán)境影響更小,減少了對建筑內的生活工作影響。
3 湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造材料性能比較研究
既有建筑外墻節(jié)能改造中,節(jié)能保溫材料的選擇是至關重要的。節(jié)能保溫材料的選擇應注意以下幾點:1)具備優(yōu)良的保溫絕熱性能,導熱系數(shù)??;2)材料厚度適宜,與墻體結合穩(wěn)定性高,耐久性強;3)具備優(yōu)良的阻燃性、熱濕性等。湖南地區(qū)常用的外墻節(jié)能改造保溫材料有:膠粉聚苯顆粒保溫漿料、泡沫塑料板、巖棉等。
3.1膠粉聚苯顆粒保溫漿料
膠粉聚苯顆粒保溫砂漿是以干拌砂漿為主要膠凝材料,以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料,加入適當?shù)目沽牙w維及多種添加劑,在施工現(xiàn)場攪拌均勻得到。該材料導熱系數(shù)低,保溫隔熱性能較好,抗壓強度高,粘接力強,附著力強,耐凍融、干燥收縮率及浸水線性變形率小,不易空鼓、開裂。(材料性能指標見表1)。此保溫材料在湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造中應用較早,但隨著國家對建筑節(jié)能的不斷重視,節(jié)能政策不斷更新,湖南地區(qū)的節(jié)能要求由過去的50%提高到65%,這一趨勢使得膠粉聚苯顆粒很難在合理的厚度下達到保溫要求。盡管如此,膠粉聚苯顆粒仍能作為其它保溫系統(tǒng)的輔助材料在保溫隔熱中發(fā)揮其作用,比如作為找平層材料起到雙重保溫的作用。
3.2泡沫塑料板
泡沫塑料是以合成樹脂為原料,加入發(fā)泡劑,通過熱分解放出大量氣體,形成內部有無數(shù)氣孔的塑料制品,是一種多孔狀的輕質、保溫、隔熱、吸聲、防震材料。泡沫塑料常以所用的合成樹脂命名,如聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。
聚氨酯泡沫塑料(PU)按其軟硬程度分類可分為軟質型和硬質型,用于建筑保溫的多為硬質型。
聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯樹脂為基料,加入發(fā)泡劑等輔助材料,經加熱發(fā)泡、熟化、成型、烘干、切割而成的輕質板材。按是否摻入阻燃材劑,分為阻燃型和普通型兩種。按采用的成型工藝不同,分為模塑板(EPS)和擠塑板(XPS)兩種。
通過對聚氨酯泡沫塑料(PU)、聚苯乙烯泡沫塑料板模塑板(EPS)、擠塑板(XPS)三種節(jié)能保溫材料的基本性能指標列表對比(見表2)來看,PU板不論是在保溫還是耐溫方面是都有較好的優(yōu)勢,其次為XPS板。XPS板粘結強度是三者中強度是最高的。雖然EPS板在這三種保溫材料中各項基本性能的比較中相對較弱,但其市場價格相對更低,其性價比相對有一定的優(yōu)勢。
聚氨酯泡沫塑料(PU)、聚苯乙烯泡沫塑料板模塑板(EPS)、擠塑板(XPS)三種節(jié)能保溫材料因材料性能的差異而各有其優(yōu)缺點,適用于湖南地區(qū)不同節(jié)能改造要求的既有建筑外墻(見表3)。
3.3巖棉
巖棉是以精選的天然玄武巖或輝綠巖等為主要原料,經過高溫融化,高速離心法或者噴吹法等工序制成的棉絲狀無機纖維。巖棉經過一定工序加工制成的巖棉板以其良好的絕熱、吸聲性能和良好的化學穩(wěn)定性、耐熱性和不燃性,廣泛的運用于既有建筑的外墻節(jié)能改造。(其材料性能指標見表4)
與常用的有機類保溫材料相比,巖棉最大的優(yōu)勢在于其是無機不燃材料,其在歐洲地區(qū)得到了普遍的運用,作為主體保溫材料應用于外墻保溫系統(tǒng)及運用于膨脹聚苯板外墻保溫系統(tǒng)的門窗洞口的防火隔離帶。在湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造中也漸漸被重視,逐漸成為主要的選擇材料。
4 湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能構造技術及應用效果比較研究
目前,湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造的實施方法有多種,較為常用的做法有以下幾種:氟碳漆面保溫隔熱復合裝飾系統(tǒng)、聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)、干掛石材(鋁塑板)幕墻裝飾系統(tǒng)。每種實施方法都有具體的構造技術要求、應用前景和方向。
4.1氟碳漆面保溫隔熱復合裝飾系統(tǒng)
氟碳漆面保溫隔熱復合裝飾系統(tǒng)是以PU發(fā)泡板為核心保溫層,內加增強防腐鋁合金鉑,外以氟碳無機樹脂板為裝飾面層,經特殊的復合工藝成型后,使裝飾板“三位一體”,形成夾芯結構。此系統(tǒng)集保溫、防水和裝飾功能為一體,具有輕質、高強、保溫隔熱、裝飾美觀等特性,其整體安全性能較高,防火等級可達到B1級,滿足高層建筑防火設計要求,大小分割可根據(jù)建筑物整體造型進行,最大可達到1200×1200mm。此系統(tǒng)在節(jié)能改造施工時無需搭龍骨,采用粘扣結合的干作業(yè)施工,施工簡單,安裝方便,施工周期短,工程造價適中。
4.2聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)
聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)的基本構造分為無錨栓和輔錨栓兩種:無錨栓結構主要由基層墻體,粘結層,保溫層,薄抹灰保護層、飾面層組成。輔錨栓結構主要在保溫層與薄抹灰保護層之間安裝錨栓連接件,以在粘結層膠粘劑固化前起臨時穩(wěn)定作用,但錨栓同時會不利于保溫層與薄抹灰層的連接,會帶來新的熱工影響。聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)保溫效果可靠,施工較簡單易行,工程造價較低。
4.3干掛石材(鋁塑板)幕墻裝飾系統(tǒng)
干掛石材(鋁塑板)幕墻裝飾系統(tǒng)是在外墻結構層的外側及干掛石材鋁塑板)幕墻之間設置保溫層、找平層、抗裂防火保護層等。其保溫層可為PU發(fā)泡板、巖棉板,找平層可采用膠粉聚苯顆粒砂漿,起到保溫找平的雙重作用。干掛石材(鋁塑板)幕墻裝飾系統(tǒng)保溫隔熱性能好,保溫隔熱,裝飾豪華、莊重,但安裝施工復雜。
現(xiàn)對這3種較為常用的節(jié)能改造實施方法進行簡要的對比分析(表5)。
5 結論
通過對湖南地區(qū)常用的既有建筑外墻改造系統(tǒng)的節(jié)能性、裝飾性、經濟性、耐久性等多方面的比較研究,結合對各種保溫材料自身的性能特點分析,不難發(fā)現(xiàn)節(jié)能保溫、防水、防裂、防火效果好的節(jié)能改造做法往往價格較高,性價比適中的做法的節(jié)能改造效果又欠佳,兼顧保溫隔熱節(jié)能及防火、經濟三者成為既有建筑節(jié)能改造的難題和關鍵。傳統(tǒng)單一的節(jié)能改造技術無法使三者和諧并存,對多元的綜合的節(jié)能改造技術的探索將是湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造的新出路?,F(xiàn)將分析研究作結,改造建議如下,望能為進一步完善湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造產品體系及相關技術以實施大規(guī)模節(jié)能改造提供一定的理論研究支持。
5.1外墻節(jié)能改造以外墻外側節(jié)能改造為首選;
5.2單一的節(jié)能保溫材料和體系不能夠很好地滿足湖南地區(qū)既有建筑節(jié)能改造65%的節(jié)能要求,應加強各材料的配合使用和保溫改造技術的綜合利用,例如:以性價比適中的聚苯板為保溫層材料,膠粉保溫顆粒砂漿結合強膠結劑替代傳統(tǒng)的砂漿找平層,以不燃礦棉巖棉板作為外墻防火隔離帶起到多層防火保溫的作用;
5.3既有建筑外墻節(jié)能改造方案應重視湖南地區(qū)的氣候特點,例如:重視外墻改造時的抗裂處理,以應對湖南地區(qū)溫差應力,外墻改造飾面考慮湖南夏季太陽的強輻射,盡可能使用反射隔熱材料;
5.4應進一步研究開發(fā)適應湖南地區(qū)氣候特點的性價比最大化的新型節(jié)能材料;
5.5考慮保溫系統(tǒng)的使用壽命與既有建筑的剩余使用年限匹配程度,使外墻節(jié)能改造材料充分利用,或是既有建筑拆除時能對外墻節(jié)能改造材料回收再利用,做到全方面的節(jié)能。
參考文獻:
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[3]陸柔先,曾霞.既有建筑墻體節(jié)能改造研究.民營科技,2010.
當前,由于我國正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段,能源消耗強度較高,消費規(guī)模不斷擴大,特別是高投入、高消耗、高污染的粗放型經濟增長方式,加劇了能源供求矛盾和環(huán)境污染狀況。在我國能源消耗中,建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列,成為我國能源消耗三大組成部分。因此,做好我國既有建筑節(jié)能改造工作刻不容緩。我國建筑節(jié)能工作起步較晚,尤其是既有建筑節(jié)能改造在我國是一項全新的課題,無論是在政策上還是在技術上存在較大的空缺,建筑節(jié)能的推進有賴于相應的政策法規(guī)去加以規(guī)范約束以及經濟上可以承受的先進技術、質量合格、數(shù)量足夠的產品加以支持。
1 我國既有建筑節(jié)能改造存在的問題
既有民用建筑物節(jié)能改造雖然能給整個社會帶來巨大的利益,但由于種種原因,實際改造工作卻困難重重。比如居住者只考慮眼前利益,不愿意花大筆錢進行改造;節(jié)能改造是一項全新的工作,在技術上是一片空白;有些參與改造工作的人員本身沒有節(jié)能意識,對節(jié)能工作應付了事。除此之外,還有一系列的原因導致節(jié)能改造工作無法正常進行,其主要問題可以歸結為以下幾個方面:
1.1 對既有建筑節(jié)能改造工作仍然認識不足
首先是我國對既有建筑節(jié)能改造工作的重要性、緊迫性認識不足。地方政府沒有將既有建筑節(jié)能改造工作放在關系全局的高度來進行指導,政府對既有建筑節(jié)能改造工作的宣傳力度不夠。其次是對既有建筑節(jié)能改造工作的發(fā)展趨勢認識不足,不了解節(jié)能改造會給全社會帶來多方面的巨大利益,認為節(jié)能改造工作可搞可不搞,因此推動既有建筑節(jié)能改造工作的主動性不夠,沒有發(fā)揮主觀能動作用。
1.2 建筑節(jié)能的政策法規(guī)落實不到位
我國目前雖已推出部分針對建筑節(jié)能的政策法規(guī),但針對既有建筑節(jié)能改造尚不完善,地方政府對已有政策法規(guī)執(zhí)行力度不夠,從而影響了我市建筑節(jié)能改造工作的推進。要推動我國的建筑節(jié)能改造工作,就需要出臺相應的政策法規(guī)去加以規(guī)范約束,甚至是強制執(zhí)行。
1.3 管理機構不健全,管理體制缺位
長期以來,建筑節(jié)能工作缺乏強有力的管理機構。我國建筑節(jié)能工作的推廣,同樣需要政府機構利用法律、行政、經濟等多種手段進行強有力的引導和干預。另外,建筑節(jié)能工作除了應該注意建筑門窗、建筑屋頂和采暖制冷系統(tǒng)的用能效率外,建筑物的圍護墻體節(jié)能也是十分重要的方面。建筑節(jié)能不抓墻體革新不可能達到節(jié)能的效果,同樣,墻體革新不與建筑節(jié)能相結合,也失去了墻體革新的作用。當前建筑節(jié)能與墻體材料革新工作分離,關系不順。建筑節(jié)能與墻體材料革新工作的管理體制仍未完全理順,不利于工作的開展。
1.4 缺乏相應的激勵政策
建筑圍護結構的節(jié)能改造和制冷供熱系統(tǒng)的改造工作量巨大,需要大量的資金投入,依我國目前情況來看,缺乏的并不是建筑節(jié)能的新技術,而是政府的鼓勵和市場的支持。為調動社會各方的積極性,我國急需政府出臺相關的經濟鼓勵政策,引導市場,優(yōu)化資源配置,促進建筑節(jié)能的發(fā)展。
1.5 對建筑節(jié)能技術創(chuàng)新、技術進步支持力度不夠
目前我國既有建筑節(jié)能改造工作發(fā)展不平衡,部分省市政府對建筑節(jié)能工作不重視,建筑節(jié)能改造工作尚未提上工作日程。建筑節(jié)能的推進還有賴于經濟上可以承受的先進技術,以及質量合格、數(shù)量足夠的產品支持。但是目前一些新的建筑節(jié)能科技成果,只能庫存在研究者的電腦里,或作為學術論文使用,未能在市場上大規(guī)模的推廣,沒能發(fā)揮出其相應的社會價值。由于政府支持力度不夠,有關建筑節(jié)能的技術標準也尚未完善,影響標準的執(zhí)行。
1.6 缺乏建筑節(jié)能監(jiān)管體系以及有效的能耗評估體系
目前,現(xiàn)行的建筑驗收標準雖然把建筑節(jié)能包括進去,但未出臺具體的實施辦法。因此,對于房地產開發(fā)商來說,建筑節(jié)能不節(jié)能并不具有強制性,因此一些缺乏社會責任感的開發(fā)商只顧眼前的利益,不愿做節(jié)能建筑。要推動建筑節(jié)能工作的開展,就需要有相應的職能部門進行嚴格監(jiān)督管理,并建立有效的能耗評估體系,對現(xiàn)有建筑是否達到節(jié)能標準進行評估。
2 推動我國既有建筑節(jié)能改造工作的對策和措施
通過對建筑節(jié)能改造存在問題的分析,為了我國既有建筑節(jié)能改造工作順利開展,建議采取以下政策保障措施:
2.1 積極宣傳,使建筑節(jié)能意識深入人心
廣泛、持久開展形式多樣的專題宣傳活動和建筑節(jié)能科普知識教育;開展不同層次、適合不同階段、循序漸進的專業(yè)技術培訓,組織典型技術示范;應建立建筑節(jié)能信息網站,收集整理與定期國內外建筑節(jié)能技術、政策等信息資料;應充分發(fā)揮相關行業(yè)協(xié)會、學會、科研機構和院校在推進建筑節(jié)能工作中的作用,尤其是在專業(yè)培訓和輿論宣傳等方面的作用。
2.2 進一步完善既有建筑節(jié)能改造相關政策法規(guī)
鑒于我國建筑節(jié)能工作尤其是既有建筑節(jié)能改造工作起步較晚,與國內外的先進水平相比,有關建筑節(jié)能的政策法規(guī)與標準還不夠完善。為了加快既有建筑節(jié)能改造和建筑節(jié)能有序發(fā)展,應編制既有建筑節(jié)能改造的規(guī)劃和實施計劃等。嚴格實施建筑節(jié)能標準,是保證我市可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一,通過行政立法,把推廣建筑節(jié)能從一種號召轉變?yōu)橐环N強制,以全面啟動我市建筑節(jié)能工作,并加強落實和監(jiān)督管理。加大執(zhí)法力度,明確各級政府職責,并帶有強制性,使建筑節(jié)能工作步上法制化軌道。
2.3 建立健全建筑節(jié)能工作的管理機構
首先,各級政府要把建筑節(jié)能提高到實施資源戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高度來認識;其次,要把建筑節(jié)能工作納入各級政府的職能范圍,作為當前經濟工作的必要組成部分,實實在在去抓,求真務實去管,把建筑節(jié)能工作落到實處,將建筑節(jié)能作為實施公共服務、強化資源戰(zhàn)略管理和加強環(huán)境建設的重要職能來對待;第三,由政府實施建筑節(jié)能示范工程試點小區(qū),通過示范工程以點帶面,這是市場經濟條件下政府推動建筑節(jié)能的一種有效工作方法。并要明確地方政府在節(jié)能建筑推廣工作中的職能和必須完成的任務,否則,就是失職,可給予行政處罰。
2.4 建立建筑節(jié)能政府基金,制定經濟鼓勵優(yōu)惠政策
在國外,對建造高效節(jié)能建筑及采用節(jié)能建筑設備的開發(fā)商,政府采用現(xiàn)金補貼、減免稅、低息貸款等方式進行激勵,已經收到了顯著的效果。例如,在美國,對新節(jié)能住宅,凡在標準基礎上節(jié)能30%以上和50%以上的新建建筑,可以分別減免稅1000美元和2000美元。如果我國政府也能像這些國家一樣有了鼓勵、扶持的政策,那么,就一定能調動各方面推廣節(jié)能建筑的積極性和自覺性,使節(jié)能建筑的推廣工作不再滯緩。
2.5 加大政府對建筑節(jié)能技術創(chuàng)新、技術進步的支持力度
要想有效地推動既有建筑節(jié)能改造工作,就必須有足夠能力的技術支持。首先應有計劃地開展對對既有建筑圍護結構節(jié)能改造等應用項目的試點研究和工程示范;其次應在三年內對建筑節(jié)能及其圍護結構的節(jié)能產品實施認定和標識制度,培育和認定相應的建筑節(jié)能專業(yè)技術評定機構;最后應根據(jù)不同的建筑節(jié)能材料、不同的建筑結構體系進行數(shù)據(jù)采集,提出建筑節(jié)能技術的指導目錄等,及時總結科學的、具有可操作性的建筑節(jié)能推廣應用新經驗,為促進建筑節(jié)能的市場化、產業(yè)化奠定堅實的基礎。同時要建立建筑節(jié)能的專家?guī)熨Y料,匯集一批建筑節(jié)能的學術帶頭人、資深技術和管理專家,為提高我國建筑節(jié)能技術和管理水平出謀劃策。
2.6 加強監(jiān)管,建立健全建筑能耗評估體系
建立符合國際慣例、適應中國國情的建筑能耗統(tǒng)計制度,主要包括三部分內容:一是在現(xiàn)有統(tǒng)計渠道基礎上建立可持續(xù)運行的建筑能耗基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計體系,包括行政管理方案、數(shù)據(jù)調查方法、統(tǒng)計信息標準等;二是建立城市、省區(qū)、全國的建筑能耗數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)計數(shù)據(jù)報送網絡,建立建筑能耗統(tǒng)計分析模型和建筑導致的溫室氣體排放量估算模型等,并開展統(tǒng)計分析和預測研究;三是建立一定范圍內、適當形式的建筑能耗數(shù)據(jù)定期公開和公布制度,利用網絡、媒體,促進公眾參與,形成激勵和獎懲機制。
我國既有建筑節(jié)能改造工作是一項系統(tǒng)的管理工作,應充分研究相關政策的制定和配套,形成新的機制和運作模式,是建筑節(jié)能改造工作順利推進的有效保障。只有不斷地學習、研究、實踐、開拓和發(fā)展,我國建筑節(jié)能改造工作才會有成效。
參考文獻:
第一,在改造中不應該破壞原有的結構體系并盡量減少墻體和屋面增重的荷載,盡量不損壞除門窗以外的室內裝修裝飾,不影響圍護結構隔熱、防水等其它物理性能,在不影響建筑使用功能的基礎上,適當考慮外立面的裝飾效果。第二,在對圍護結構進行改造前應進行勘查,勘查時應具備的資料包括房屋地形圖及設計圖紙房屋裝修改造資料,歷年修繕資料等其他必要的資料。查勘的內容包括荷載及使用條件的變化,重要結構構件的安全性評價,地面受到凍害、析鹽、侵蝕損壞及結露情況;屋頂及墻面裂縫、滲漏狀況,門窗翹曲變形等狀況。第三,在進行圍護結構節(jié)能改造設計時,應從下列兩項中選取一項作為控制指標:《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》( JGJ26-1995)中規(guī)定的不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護結構的傳熱系數(shù)限值或通過圍護結構單位建筑面積的耗熱量指標限值[2]。
2. 墻體的節(jié)能改造技術
在既有建筑中,護結構的熱損耗較大,護結構中墻體又占了很大份額。故此,建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術的發(fā)展是建筑節(jié)能技術的一個重要環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術及節(jié)能材料是建筑節(jié)能的主要實現(xiàn)方式。
利用新技術對原建筑外墻進行高水平的保溫隔熱,是既有建筑節(jié)能改造的主要措施。外墻外保溫系統(tǒng)所具備的保溫隔熱功能是建筑節(jié)能的關鍵技術,這種技術可以有效解決既有建筑冬夏兩季室內外溫差而造成的能源損失問題,它代表了我國節(jié)能保溫技術的發(fā)展方向。作為主要承重用的單一材料墻體,往往難以同時滿足較高的絕熱(保溫、隔熱)要求,因而在節(jié)能的前提下,復合墻體越來越成為當代墻體的主流。復合墻一般用磚或鋼筋混凝土作承重墻,并與絕熱材料復合,或者用鋼或鋼筋混凝土框架結構,用薄壁材料夾以絕熱材料作墻體。將絕熱材料復合在承重墻內側,簡便易行,是目前用的較為廣泛的方法。在滿足承重要求的前提下,墻體可適當減薄,絕熱材料強度往往較低,需設覆面層防護。有些在保溫層內設空氣層,則有保溫及隔汽之效,此種墻體稱為內保溫復合墻體。內保溫復合墻體的保溫結構一般為干作業(yè)施工,能夠充分發(fā)揮高效 保溫材料作用,但需解決在采暖期因水蒸汽通過護結構向外滲透而使保溫材料受潮,而且要解決個別部位形成的熱橋所導致的表面結露問題。
與其他建筑節(jié)能技術相比較,外墻外保溫不會產生“熱橋”現(xiàn)象,具有良好的建筑節(jié)能效果。所謂熱橋以往又稱為“冷橋”,現(xiàn)統(tǒng)一稱為熱橋。熱橋是指處在外墻和屋面等圍護結構中的鋼筋混凝土和金屬梁、柱、肋等部位。因這些部位傳熱能力強,熱流較密集,內表面溫度較低,故稱為熱橋。常見的熱橋有處在外墻周邊的鋼筋混凝土圈梁、門窗過梁或鋼框架梁、柱以及金屬玻璃幕墻中和金屬窗中的金屬框和框料等。
3.門窗節(jié)能改造
在建筑護結構中,門窗的保溫隔熱能力的強弱,門窗縫隙中冷風滲透的問題,是門窗耗能的主要問題。改善門窗的節(jié)熱性能,是節(jié)能工作的一個重點。一要改善窗戶保溫效果。增加窗玻璃層數(shù),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。雙層窗的傳熱系數(shù)比單層窗降低將近一半,三層窗傳熱系數(shù)比雙層窗又降低近三分之一。窗上加貼透明聚酯膜,也頗有效。
密封中空雙層玻璃構件是國際上流行的第二代產品,我國目前已引進并建成了為數(shù)不少的生產線。這種產品由于密封空間內裝有一定量的干燥劑,在寒冷冬季時,空氣內的玻璃表面溫度雖然較低,但仍然可不低于其中干燥空氣的露點溫度。這樣就避免了玻璃表面結霜,并保證了窗戶的潔凈和透明度。因其中是密閉、靜止的空氣層,使熱工性能處于較佳而又穩(wěn)定的狀態(tài)。二要減少冷風滲透。我國多數(shù)門窗、特別是鋼窗的氣密性太差,在風壓和熱壓的作用下,冬季室外冷空氣通過門窗縫隙進入室內,增加供暖能耗。
除提高門窗制作質量外,加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段。密閉條應彈性良好,鑲嵌牢固嚴密、經久耐用、價格適中。要根據(jù)門窗具體情況分別采用不同的門窗密閉條。
4.屋頂節(jié)能改造
在建筑結構許可條件下,將現(xiàn)有低層或多層平頂樓房改建成坡形屋面,并對外立面進行修整,達到改善住宅性能和建筑物外觀視覺效果的房屋修繕行為即“平改坡”。坡頂一般采用雙坡、四坡等不同形式,在視線上考慮平視、俯視、仰視不同的視覺效果;一般高度在2至3米之間,當坡形屋面角度低于32°時不影響周圍的日照時間和面積。
目前,許多建于二十世紀七八十年代的低層或多層平頂建筑,頂層房間普遍存在漏雨、冬冷、夏熱的問題。實踐證明,坡屋頂與平屋頂相比具有通風好,冬季保溫,夏季使房間更涼爽的優(yōu)點。再有,“平改坡”與危改等既有建筑改造模式相比,具有投資少、施工周期短、見效快等明顯優(yōu)點。
實施“平改坡”首先要由有關部門對樓體的結構進行安全鑒定,根據(jù)鑒定結果“量體裁衣”;然后,在材料上盡量選擇輕型建材,以減輕坡屋頂?shù)闹亓?。例如選用輕鋼龍骨結構、多彩瓦、油氈瓦的重量只相當于傳統(tǒng)建材的30%左右,工期一般在3個月左右。在一些具備條件的坡屋頂上再加一層,既經濟又達到了建筑節(jié)能的要求。
實施平改坡的既有建筑不僅解決屋頂漏水問題,造型美觀,而且節(jié)能效果顯著,與平屋頂相比,室內溫度冬天提高了約3℃~4℃,夏天降低了約4℃~5℃。夏季空調的費用和冬季采暖的費用都降低了很多。更為重要的是,夏季自然通風、自然采光,室內空氣始終新鮮、舒適。例如,在平改坡工程中設計為冬季利用太陽能供暖系統(tǒng)進行采暖,用新風系統(tǒng)供給室內新鮮、暖和的被太陽加熱的空氣,寒冷的冬季也讓人們享受到綠色的空氣,冬暖夏涼,室內空氣始終舒適、宜人,有一個舒適的生活環(huán)境,而且還能節(jié)約大量的供熱燃料。
參考文獻
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該污水處理廠是寶雞市重點環(huán)保建設項目,污水日處理量12萬噸/日。污水處理廠自2004年建成投運以來,該廠出水水質均符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)中Ⅰ級B標準。
該污水處理廠使用改良型SBRⅡ級生化處理工藝,處理工藝流程圖如圖1:
圖1 污水處理廠處理工藝流程圖
污水處理廠核心Ⅱ級處理工藝SBR生物反應池共分為4座池,每池分為3組,曝氣方式采用浮筒式曝氣機對生物池進行曝氣。
1、運營中存在的問題
污水處理廠在近兩年的實際運行當中,存在以下問題需要解決:
1、SBR生物反應池內存在著貧氧區(qū)和死角區(qū),這些區(qū)域得到很少或得不到氧氣,造成了整體充氧率低下,硝化過程不充分,不利于氨氮去除、剩余污泥較松散、沉降性能差。
2、在進水水量以及部分污染指數(shù)指標未達到設計值時,現(xiàn)有的曝氣系統(tǒng)已經滿負荷運行,遠期進水水質提高后處理壓力大。
3、污水處理廠能耗高達0.36~0.40kW·h/m3以上,這在10萬m3/d規(guī)模以上的污水處理廠是非常少見的;而同類型SBR工藝但曝氣效率更高的污水處理廠,在進水存在大量工業(yè)廢水而導致進水指標偏高的前提下能耗仍低于0.25~0.29 kW·h/m3。而SBR池中浮筒式曝氣機能耗占污水處理廠整體能耗的70%。
2、原因分析
目前的污水處理廠采用浮筒式曝氣機對生物池進行曝氣,其工作原理為:當主軸運轉時,隨主軸旋轉的復葉輪在葉輪前后區(qū)域形成了一個較強的負壓區(qū),從而將空氣吸入至紊流室內,吸入的空氣被高速旋轉的液體強烈剪切、粉碎、乳化,氣泡直徑迅速減小,促使氧分子從氣相迅速、充分地擴散到液相中去,實現(xiàn)水氣合成。同時攜帶氧分子的水和微小氣泡在水流的推動下,通過導流的導向分配,以一定角度迅速向池底沿360o方向噴射擴散,并帶動污泥緩慢翻動上升,在此過程中氧氣進一步得到溶解。
浮筒式曝氣機主要是靠推動水流高速運動形成負壓吸入空氣從而實現(xiàn)氣水混合,大部分的功轉變成了水的動能,與鼓風機直接對空氣做功的充氧模式相比,自然充氧效率較低。據(jù)運行檢測數(shù)據(jù)看,SBR池中溶解氧含量長期低于1mg/l。曝氣的不充分導致污泥較為松散,同時表層機械攪拌強度過大也影響了剩余污泥的穩(wěn)定性及沉降性能。
3、節(jié)能改造
工程改造目標:
1、提高SBR生反池充氧效率,充分曝氣,保證出水水質及污泥穩(wěn)定性;
2、 降低污水處理廠能耗值,達到節(jié)能減排的目的;
3、 避免對污水處理廠的污水處理產生大的影響;
本污水處理廠節(jié)能改造主要針對曝氣系統(tǒng)能耗大的尖銳問題,改造思路以鼓風曝氣替代曝氣機工作的思路。廢除原有的主反應區(qū)浮筒式曝氣攪拌機,保留生物選擇區(qū)浮筒式曝氣攪拌機的攪拌功能。在反應區(qū)池底鋪設管式曝氣器,保留攪拌器位置。新建一座鼓風機房,針對目前進水水質指標偏低以及節(jié)能的要求近期安裝3臺200kw單級高速離心風機,遠期增加2臺150kw風機以應對進水水質上升問題鼓風曝氣,同時風機配變頻控制器。
工程改造難點:污水處理廠四座共12組SBR生物反應池運行模式不同,鼓風機的控制難以達到對每組池的單獨曝氣、運行;
本污水處理廠SBR生物反應池都采用連續(xù)進水方式。對于單格SBR生物反應池而言,以4小時為一個運行周期,在這個周期內實現(xiàn)曝氣、沉淀、潷水各項過程。其中曝氣2小時,沉淀1小時,潷水1小時[1]。
原有12組SBR生反池分布圖詳見圖2:
圖2 SBR生物反應池分布圖
原有的運行系統(tǒng)中,相同運行模式的分為4隊,池號分別為:(1、9、10),(2、4、11),(3、5、8),(6、7、12);這4隊運行模式組合成SBR池的正常運行模式見圖3:
圖3 SBR生物反應池運行模式
如果保留原有各池的控制模式,控制閥門數(shù)量、鼓風機臺數(shù)大大增加,管道系統(tǒng)及自控系統(tǒng)將非常復雜,同時會大大增加風機喘振的可能性。考慮到本工程為改造工程的前提下,原有操作模式難以達到方便管理、控制投資的目的。簡化的運行模式改造方案:將單座SBR生物反應池(3格)看做1組,其運行模式完全一樣,曝氣2小時,沉淀1小時,潷水1小時。這樣4座SBR生反池能夠看成4座獨立的單池,分別編號為1#、2#、3#、4#,共同完成SBR池4組的運行周期。
此種運行模式,能夠使用簡單的閥門操作而達到控制各池運行狀態(tài)的目的。單座鼓風機向2座SBR供氧,其曝氣時間完全錯開,各占2小時。這樣的運行狀態(tài)能夠保證風機常開并且蝶閥控制開合度,有效地解決了風機喘振問題。
風機控制系統(tǒng)見圖4:
圖4 風機控制系統(tǒng)圖
本次改造當中需要注意的問題:
1、原運行方式各池的出水流量發(fā)生變化,注意復核原有管徑是否滿足變化,必要時進行局部換管。
4技術改造節(jié)能效果
根據(jù)污水處理廠用電情況統(tǒng)計,目前污水廠日耗電量高達40004.5kW(運行規(guī)模按11萬m3/天計),其中曝氣系統(tǒng)耗電量達到28340kW。按年運行365天計算,則技術改造前年耗電量為1460.16萬kW。技術改造后的日耗電量為25416.7kW(運行規(guī)模按11萬m3/天計),其中曝氣系統(tǒng)耗電量達到14400kW。 按年運行365天計算,技術改造后年耗電量為927.71萬kW.h,節(jié)能效果明顯。
變壓器的容量也可以隨之減小,一臺變壓器停用,一路10KV電源由原每路4640KVA縮容至2260KVA,經濟效益顯著。
5結論
曝氣系統(tǒng)是污水處理的關鍵部分,這直接影響到污水處理廠處理效果與經濟效益。該污水處理廠節(jié)能改造的工程實例,很好的解決了兩項問題,為同類污水處理廠的改造設計提供了改造思路。該工程總投資約1820萬元,年節(jié)約運營成本310萬元,能夠產生良好的經濟、社會、環(huán)境效益。
參考文獻:
【關鍵詞】變頻器;斗取料機;小車行走電機;運用
【Keywords】inverter; bucket wheel reclaimer; trolley motor; application
【中圖分類號】TF345.4 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)05-0139-02
1 變頻器的應用及結構特性
變頻技術是先進的電力技術和計算機技術合二為一的高效節(jié)能技術。變頻器就是通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備[1]。變頻器主要是由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,具備自動節(jié)能器監(jiān)視變頻器電流的功能,與設置的變頻器最大輸出電流相對比。根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等,從而進一步保護電機在運行過程中的消耗,為生產企業(yè)降低生產經濟成本。隨著生產企業(yè)的工業(yè)自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
變頻器是由主回路和控制回路兩部分組成:主回路的作用是通過整流電路將交流電轉換成直流電,其次是通過直流中間回路將整流電路的輸出信號進行平滑濾波,最后再通過逆變電路將直流電再次逆變?yōu)樽兞麟???刂苹芈穭t是完成對主回路的控制,并對轉矩計算的CPU及相應的電壓、電流檢測回路進行控制。變頻器的控制方式為動態(tài)矢量控制,就是通過控制系統(tǒng)高速計算給電機驅動所需的最佳控制電壓及電流矢量,最大限度地發(fā)揮電機的輸出轉矩[2]。
2 原有的小車電機控制系統(tǒng)
斗輪取料機小車是一臺往復式運動的設備,使用單臺15kW的異步電動機進行驅動,通過牽引鋼絲繩拖動小車進行往復運動。其控制方式最初采用兩個交流接觸器控制小車行走電機正反轉,在小車的兩頭安裝限位開關控制小車的行程。由于電機工作需要頻繁的正反轉切換,啟動時的沖擊力,造成減速機、鋼絲繩等機械設備頻繁損壞,電氣設備中的交流接觸器使用壽命減短,需要經常更換,造成設備的故障停機時間長,維修工作量大,并且在生產運行過程中,由于小車運行速度無法進行調節(jié),造成在取料過程中會出現(xiàn)過載情況,取料量無法控制的問題,嚴重影響了生產。
3 使用變頻器調速控制系統(tǒng)
3.1 變頻器的選用
根據(jù)取料機小車的電機參數(shù)以及使用環(huán)境,我們選用了型號為FRN18.5G11S-4CX的富士FRN系列交流變頻器,它是由富士電機株式會社研發(fā)、生產、銷售的世界知名變頻器品牌之一,在世界各地占有率比較高。主要用于三相異步交流電機,用于控制和調節(jié)電機速度。該變頻器不但可以通過其鍵盤面板實現(xiàn)正反轉的啟動停機操作以及頻率的給定,也通過外部接線的方式進行控制,在實際應用中,根據(jù)生產工藝要求調整變頻器的參數(shù)設定,實現(xiàn)設備的保護功能[3]。
3.2 變頻器的接線
針對變頻器主回路的接線,由于原小車電機控制系統(tǒng)中,使用了兩個交流接觸器進行控制,在改為變頻器控制時,需要將原交流接觸器拆除,將電源端接到變頻器主回路電源輸入端L1/R、L2/S、L3/T,將電機線接到變頻器輸出端U、V、W,并且輸出側不能連接進相電容器和電涌吸收器,還有就是接地端子必須有良好接地,一方面可以防止電擊及火警事故,另外也能降低噪聲。
對于控制回路的接線,可將原控制回路的正反轉開關接到變頻器的正轉運行/停止命令端FWD、反轉運行/停止命令端REV以及變頻器的接點輸入公共端CM[4]。當端子FWD與CM端之間閉合(ON)時,電機正轉運行,斷開時(OFF),電機減速停止;當端子REV與CM端之間閉合(ON)時,電機反轉運行,斷開時(OFF),電機減速停止。同時將小車行程兩端的限位串聯(lián)到控制回路中,利用限位進行自動正反轉控制。在操作臺上增加調速電位器,接入變頻器模擬輸入端子13、12、C1、11,實現(xiàn)變頻器的調速。在檢查主回路和控制回路接線正確無誤,并且試運行小車行走機構沒有電機旋轉不平衡、加速或者減速不平穩(wěn)等異常后,即可給變頻器送電設置參數(shù)。根據(jù)電機的參數(shù)設定電機額定電壓、電機額定電流、電機額定頻率、電機額定轉速等,根據(jù)機械設備負載性能的要求設定相應的加減速時間。由于生產工藝的需求,還要對變頻器的運行頻率進行限制,所以需要設置頻率的上限[5]。針對運行中的過載保護,利用變頻器的報警輸出繼電器,設定相應的報警電流,實現(xiàn)超電流快速跳閘,從而保護設備不受損壞。
3.3 變頻器常見故障判斷及檢查方法
①變頻器報OC1、OC2、OC3則是過流故障,主要檢查電機連接端U、V、W有無相間短路或者對地短路,未發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象則復位變頻器,并運行電機查看運行電流是否過載;
②變頻器報OU1、OU2、OU3則是過電壓,檢查電源電壓是否超出參數(shù)設置范圍,詢問操作人員是否突然加速運行而突然停止設備,檢查設備動作時主電路直流回路電壓是否在保護值以上[6];
③變頻器報OH3則是變頻器內過熱故障,檢查變頻器風扇是否運作,散熱片是否堵塞,測量變頻器工作環(huán)境溫度是否在規(guī)定值內;
④變頻器報OL則是過載故障,檢查電機功率與變頻器內電子熱繼電器額定值是否匹配,電子熱繼電器設定值是否合適,電機運行是否有機械卡阻;
⑤變頻器報FUS則是熔斷器短路,檢查變頻器內部熔斷器是否斷路;
4 總結
變頻器調速系統(tǒng)的使用為機械設備、電氣設備提供了很好的保護,減少了設備的故障率,提高了系統(tǒng)的可靠性,利用變頻器的調速系統(tǒng)實現(xiàn)了取料機小車運行速度的控制,速度變化平滑[7]。變頻器在保護跳閘后,鍵盤面板上將顯示相應的故障信息,在處理故障時可根據(jù)故障信息進行排查,大大減少了維修時間,變頻器的使用還有節(jié)能降耗的功能,降低企業(yè)的生產經濟成本,再降低了電氣維護人員的勞動強度的同時提高了檢修和排查的工作效率。
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墻體保溫依據(jù)保溫材料與基層墻體的相對位置分為外墻內保溫、外墻外保溫、夾芯保溫、墻體自保溫幾大類。本文主要建筑外墻保溫技術的發(fā)展,為建筑節(jié)能設計起到一定幫助作用。
1.外墻內保溫技術外墻內保溫是將保溫材料置于外墻體的內側。
(1)主要形式:被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏等,現(xiàn)階段內保溫材料的選用以高效的絕熱材料為主。如:擠塑板、玻璃棉、聚氨酯等。
(2)優(yōu)勢[1]:對飾面和保溫材料的防水等技術指標的要求不太高,紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求,取材方便;安全可靠,使用壽命長,造價低;內保溫材料被樓板所分隔,僅在一個層高范圍內施工,不需搭設腳手架。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度;對于既有建筑的節(jié)能改造,特別是目前當房屋賣給個人后,整棟樓或整個小區(qū)統(tǒng)一改造有困難時,只有采用內保溫的可能性大一些。由于這種節(jié)能墻體的外側結構層密度大、蓄熱能力大,因此采用內保溫時,室溫波動相對較大,供暖時升溫快,不供暖時降溫也快。在夏季時,由于絕熱層置于內側,晚上墻內表面溫度隨空氣溫度的卜.降而迅速下降,減少悶熱感。所以在間斷采暖的地區(qū)應用是有利的。內保溫應用時間較長,技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。2001年,外墻保溫施工中約有90%以上的工程應用內保溫技術。
(3)劣勢:許多種類的內保溫做法,由于材料、構造、施工等原因,飾面層出現(xiàn)開裂;不便于用戶二次裝修和吊掛飾物;保溫層厚度比外保溫時大,稍多占用室內使用空間;由于圈梁、樓板、構造柱等會引起熱橋,熱損失較大,容易造成結露現(xiàn)象;對既有建筑進行節(jié)能改造時,對居民的日常生活干擾較大。
(4)內保溫熱橋的控制。一般內外墻相交的節(jié)點、外窗梁、外窗過梁、窗臺板等處易產生熱橋。熱橋部位必然使外墻傳熱熱損失增加。二維溫度場模擬計算結果表明,在370咖磚墻條件下,周邊熱橋使墻體平均傳熱系數(shù)比主體部分傳熱系數(shù)增加10%左右;在240mm磚墻內保溫條件下,周邊熱橋能使墻體平均傳熱系數(shù)比主體部位傳熱系數(shù)增加51%~59%(保溫層愈厚,增加愈大);在240m磚墻外保溫條件下,這種影響僅2%~5%(保溫層愈厚,影響愈小)。對于一般磚混結構墻體、內保溫和夾芯保溫墻體,如不考慮這種情況,則耗熱量計算結果將會偏小,或使所設計的建筑物達不到預期的節(jié)能效果。近年來,國外有些國家已開始考慮這一影響。作法主要有兩種,一種是考慮周邊熱橋影響,用外墻平均傳熱系數(shù)來代替主體部位的傳熱系數(shù);另一種是將周邊熱橋部位與主體部分開考慮,周邊熱橋部位另行確定其傳熱系數(shù)。我國依據(jù)實際情況和現(xiàn)有的工作基礎,采用前者。在熱橋容易發(fā)生的部位加強細部節(jié)點的處理,以控制熱量的損失。論文參考網。
2.外墻夾芯保溫技術(1)主要形式:將保溫材料置于同一外墻在內、外側墻片之間,內、外葉墻片均可采用傳統(tǒng)的粘土磚、混凝土空心砌塊等。兩片墻之間可采用磚拉接或鋼筋拉接,并設鋼筋混凝土構造柱和圈梁連接內外墻片。保溫材料可為巖棉、EPS板或XPS板、散裝或袋裝膨脹珍珠巖等。
(2)優(yōu)勢:這些傳統(tǒng)材料的防水、耐候等性能均良好,對內葉墻片和保溫材料形成有效的保護,對保溫材料的選擇要求不高;對施工季節(jié)和施工條件的要求不十分高,不影響冬期施工。近年來,在黑龍江、內蒙古、甘肅北部等嚴寒地區(qū)得到一定的應用。
(3)劣勢:在非嚴寒地區(qū),與傳統(tǒng)墻體相比,此類墻體偏厚;內、外葉墻片之間需有連接件連接,構造較傳統(tǒng)墻體復雜;易造成外墻片溫度裂縫,設計時需注意采取加強措施。
外圍護結構的“熱橋”較多。在地震區(qū),建筑中圈梁和構造柱的設置,“熱橋”更多,保溫材料的效率得不到充分的發(fā)揮。因此,它的使用也受到一些限制。
3.外墻外保溫技術(1)主要形式:指在垂直外墻的外表面上建造保溫層,該外墻用磚石或混凝土建造??捎糜谛陆▔w,也可以用于既有建筑外墻的改造。該保溫層對于外墻的保溫效能增加明顯,其熱阻值要超過1m2·k/W。
(2)優(yōu)勢: 外保溫可以減少產生熱橋。采用保溫材料后,基層墻體厚度得以減薄。如果采用內保溫,墻越薄,保溫層越厚,熱橋的問題就越趨于嚴重。由于外保溫避免了熱橋,在采用同樣厚度的保溫材料條件下,外保溫要比內保溫的熱損失減少約1/5,從而節(jié)約了熱能。
在進行外保溫后,由于內部的墻體熱容量大,室內能蓄存更多的熱量,使諸如太陽輻射或間歇采暖造成的室內溫度變化減緩,室溫較為穩(wěn)定,生活較為舒適;也使太陽輻射得熱、人體散熱、家用電器及炊事散熱等因素產生的“自由熱”得到較好的利用,有利于節(jié)能。而在夏季,外保溫層可減少熱量的進入和室外高氣溫的影響,有利于使建筑冬暖夏涼。采用外保溫,內部的基層墻體受到保護。室外氣候不斷變化引起墻體內部較大的溫度變化發(fā)生在外保溫層內,使內部墻冬季溫度提高,濕度降低,溫度變化較為平緩,熱應力減少,因而主體墻產生裂縫、變形、破損的危險大為減輕,壽命得以延長。
我國目前許多住戶在住進新房時,大多先進行裝修。在裝修時,房屋內保溫層往往遭到破壞。采用外保溫則不存在這個問題。外保溫的綜合經濟效益很高。雖然外保溫工程每平方米造價比內保溫相對要高一些,但只要技術選擇適當,加上有節(jié)約能源、改善熱環(huán)境等一系列好處,綜合效益是十分顯著的[2]。論文參考網。
(3)劣勢表面溫度變化較大,對抗裂防護層要求高,當材料性能差或施工質量不好時,會導致開裂;體系的構造復雜;材料選用要求高;特殊部位施工復雜。
4.墻體自保溫(1)主要形式:使用絕熱性能較好的材料砌筑建筑物的結構墻體。論文參考網。墻體在承擔結構作用的同時,還具有保溫隔熱功能。
(2)優(yōu)勢:與結構同壽命,使用過程中基本上無需保養(yǎng)維修以及在成本上比外墻外保溫有所降低。不存在外墻外保溫因施工或材料因素而出現(xiàn)開裂或滲漏的情況。
(3)劣勢:自保溫材料重量輕,蓄熱系數(shù)小。選用時應仔細審核熱惰性指標能否滿足設計要求。熱橋難以處理,需要使用配套保溫砂漿,在有較多剪力墻的高層建筑物上的應用受到限制。
外墻自保溫技術剛開始受到重視,應用不多,但隨著優(yōu)勢的被認識,應用會逐漸增多。
5. 結語對于居住建筑來講。抑制建筑圍護結構熱傳導的有利措施是加強外墻和屋面的保溫。通過對建筑外墻保溫形式的比較分析,可以得出結論,現(xiàn)階段對墻體節(jié)能的實現(xiàn)最好的方式是采用外墻外保溫構造。同時外墻外保溫的技術又是最復雜的,值得進一步探討。
【參考文獻】
[1] 孟令江.論建筑外墻保溫技術的質量控制[J].山西建筑,2008,34(14).