孟 犁(甘肃省计量研究院,甘肃 兰州 730070)
既有住宅小区供热计量节能改造分析
孟 犁(甘肃省计量研究院,甘肃 兰州 730070)
目前,国家对于节能减排工作非常的重视,针对建筑供热计量的改造是建筑节能减排的一项重要举措。对于既有的居住建筑,应当进行热计量改造,将其供热系统改造成一个独立的循环系统,增加热计量装置,使得居民生活更加便捷,满足其取暖的需求。本文对某小区供热技能状况进行诊断,提出节能改造方案的建议,计算得出能降低资源的使用,达到了节能的效果。
住在小区;热计量;节能改造
我国从2006年开始对供热计量专门召开相关会议,对于城市建设中的供热计量工作进行探讨。2007年开始将集中供热的建筑进行供热分户计量改造,并且按照用热量收费的方式进行收费。随后我国采暖地区纷纷开始对新建筑安装分户供热计量装置,对既有建筑进行供热计量改造工程。由于我国广大采暖地区的供热基础设施普遍存在着管道系统设施空置、管道锈蚀氧化以及水质差等问题,因此通过热量计量的改造能够有效的改善这一状况。针对既有建筑需要对室内采暖系统的热计量进行调控装置的安装,同时推行一户一表,进行楼栋计量和分室控温,从而使建筑以及室内空间的温度实现可控,满足管理的需求。本文针对北方某既有小区的供热计量节能改造工程进行分析,总结经验,为其他小区改造提供借鉴。
某小区共有建筑物20栋,其中还包括公寓房以及幼儿园,总建筑面积有4.5万m2。小区内部的建筑物建设年限跨度较大,有10栋建筑为20世纪70年代左右,其余10栋是在2005年建设。所有建筑的外窗已经全部改造成为塑钢双层玻璃推拉窗。
小区的供暖采用燃煤锅炉,锅炉房有三台锅炉,其中两台运行,另一台备用。且有三台水泵,两台运行,另一台备用。室外管网在1978年建成,后来进行了翻新和维修,采取直埋+通行地沟的方式敷设管网,并通过添加膨胀珍珠岩、岩棉加强了保温措施,室内供暖形式有垂直单管、水平单管和垂直双管形式,室内散热设备为铸铁散热器。
针对小区的节能情况进行诊断分析, 主要的检测依据包括JGJ176—2009《公共建筑节能改造技术规范》、JGJ/T129—2012《既有居住建筑节能改造技术规程》、JGJ/T177—2009《公共建筑节能检测标准》、JGJ/T132—2009《居住建筑节能检测标准》。同时还对小区的外围护结构和传热系数、室外管网水力工况和热损失率、建筑外窗气密性、燃煤锅炉效率、建筑物室内平均温度等进行检测。
表1 围护结构传热系数测试结果
目前小区的外围护结构主要是圈梁、构造柱和楼板。小区的墙体厚度都是240mm,选择不同建设年代的建筑进行传热系数的检测,结果如表1所示。
表1的检测结果可以看出,基本上所有的楼栋都没有达到当地的居住建筑节能设计标准,围护结构的传热系数设计方面也没有达到当地的标准。其中2005年建设的建筑围护结构传热系数要明显高于之前1978年的建筑,这主要是因为这个时期的建筑是由单位自己建设的,保温性能不强。
对小区建筑的外窗气密性进行检测,该小区的外窗已经全部改建为塑钢双层玻璃推拉窗,针对其中的4栋1单元三个房间的监测结果显示,空气渗透量在13.78m3/m2·h左右,还没有达到标准。一些楼层窗户的胶条已经脱落或者老化。
对小区的供热系统进行节能诊断,结果如表2所示。
表2 供热系统节能诊断结果
小区的供回水最大温差为14℃,平均温差4.0℃,锅炉日平均运行效率仅为38.49%,循环水泵由变频装置控制功率在30~54kW之间,循环水泵功率的变化使得供回水温度也相应最高的时段运行。虽然小区的室外管网已经进行了维修,但是由于小区供暖半径较大,部分室外网管的保温层脱落,管网的热损失率较高,达到了20.48%。
按照热源设计供水温差25℃来进行计算,建筑物单位面积流量约为2.5×10-3m3/(m2·h),而该小区供热系统75%的热力入口单位面积流量值都远远的大于这个值,单位面积流量最大值与最小值差 9 倍,系统处于“大流量小温差”运行状态。这样使得楼栋之间、楼层之间的水力是非常不均匀的,温差也会增大,同时也会增加循环水泵的耗电量。
表3 围护结构改造热工设计
3.1 围护结构节能改造
首先,针对砖混结构的建筑物外墙进行保温改造,可以采用膨胀聚苯乙烯板(EPS)薄抹灰系统。根据当地的居住建筑节能设计标准的相关要求,需要对于≤3层和≥4层的建筑物采取膨胀聚苯乙烯板进行保温改造,并将厚度分别控制在70mm和60mm左右。具体的设计如表3所示。
而针对平屋面的建筑物,需要在原防水构造的基础上,同样采用挤塑聚苯乙烯(XPS)板进行保温改造。≤3层的建筑物EPS的厚度应为90mm,而≥4层的居住建筑则应保持在50mm,在保温层上面加铺一道防水层。
另外对塑钢双层玻璃推拉窗进行排查,发现有质量安全隐患的进行维修或者重装,对于密封胶条损坏的要及时的进行更换,对于窗框与窗洞口之间的结构缝采用发泡聚氨酯等保温材料进行填堵,并且增加防火隔离带,在第一层和二层安装防盗网。另外填补的时候不能使用普通水泥砂浆,应当使用保温材料进行补缝。
3.2 供热系统节能改造
首先是对燃煤锅炉的使用情况进行检测,对损坏或者是接近报废年限的锅炉进行更换,有安全隐患的需要进行及时的维修。在锅炉房中应当建立监控系统,但是气候补偿系统不应当安装在室外。在总回水管加装热计量总表,同时加装过滤装置;加装补水量、耗电量计量装置。其中动力用电和照明用电应分项计量。
其次,对小区的室外管道和保温状况进行排查,及时更换锈蚀的管道,对管道阀门、部件和保温层进行检查和更换。
第三,还应当对水力平衡状态进行校核,热力入口处设置静态水力平衡阀,安装热计量装置和水质过滤装置。
第四,在增加新的热量表、平衡阀、恒温阀的基础上,对于管网的阻力进行重新的校核,从而确定循环水泵的使用情况,更换功率大的循环水泵或者是增加二次加压泵。
3.3 热计量改造
基于小区目前的状况,在原本的单管系统中,应当在每组散热器供回水管之间加设跨越管,同时在散热器入口安装低阻力两通恒温控制阀或三通恒温控制阀。
在原垂直双管系统中维持原有的系统,并在散热器入口安装高温恒温控制阀。五层以上的垂直双管系统需要使用有预设阻力调节功能的恒温控制阀。
通过通断时间面积法或采用散热器热分配计法来进行热计量的改造,选择不同的热计量方法,设置相应的热计量装置类型。
根据检测的结果和小区建筑面积,结合前文的节能改造方案,对于相关数据进行计算,依据当地居住建筑节能设计标准的限值,可以计算出该小区热计量节能改造完成之后,每个采暖季能够节省标煤402t。
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Analysis of energy saving reconstruction of existing residential district heating metering
At present,the state attaches great importance to energy saving and emission reduction work,the transformation of building heating metering is an important measure of building energy conservation and emission reduction.For existing residential buildings,should carry out the transformation of heat metering,the heating system is transformed into an independent circulation system,increase the heat metering device,so that residents living more convenient,meet the heating demand.In this paper,the technical condition of heating in a district is diagnosed,and the proposal of energy saving reform scheme is proposed.
residential area;heat metering;energy saving
TU111.48
:B
:1003-8965(2017)02-0013-02