正文 第23章 低碳建築離不開節能技術!(2)(1 / 3)

在其他條件不發生變化的情況下,外牆傳熱係數每減少1W/(m2·K),空調熱負荷、冷負荷和總負荷分別減少4%、3%和3.7%左右。有實例證明,重視建築保溫,則建築耗能有時可降低30%~40%左右,而造價隻增加大約5%左右。

在新形勢下,已不能使用傳統的通過增加牆體厚度的方法來達到節能設計標準要求,而要采取新型、輕型的牆體材料或複合型牆體構造來達到節能設計指標。

玻璃幕牆的節能

由於幕牆的傳熱係數大,隔熱能力差,在炎熱的夏季是熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位。單位麵積幕牆能耗一般為牆體能耗的5~6倍,其能耗約占整個空調能耗的40%左右。通過外玻璃幕牆(窗)帶來的太陽輻射熱致使單位建築麵積冷負荷過大,空調設備運行耗電量過高,因此玻璃幕牆采取節能措施對實現空調建築節能有極其重要的意義。

門窗節能設計

建築門窗是建築物外圍護結構的重要組成部分,除了具備基本的使用性功能外,還必須具備采光、通風、防風雨、保溫隔熱、隔聲、防塵、防腐、防火、防盜、屏蔽外界視線等功能。但是,建築門窗又是整個建築圍護結構中保溫隔熱最薄弱的環節,是影響室內熱環境質量和建築節能的主要因素之一。據統計,在采暖或空調的條件下,冬季單玻窗所損失的熱量約占供熱負荷的30%~50%;夏季因太陽輻射熱透過單玻璃窗射入室內而消耗的冷量約占空調負荷的20%~30%。隨著人們生活水平提高和對能源節約的重視,對於門窗的性能要求也逐漸提高,尤其是對門窗的保溫隔熱和密封性能要求更高。增強門窗的保溫隔熱性能,減少門窗滲透所帶來的能耗是改善室內熱環境質量和提高建築節能水平的重要環節。

衡量門窗性能的指標主要包括4個方麵:陽光得熱性能、采光性能、空氣滲漏的防護性能和保溫隔熱性能等。而建築門窗的節能技術則是提高門窗的性能指標,主要是在冬季有效地利用陽光,增加建築的得熱和采光,同時提高保溫隔熱,降低通過窗戶傳熱和空氣滲透形成的建築能耗;在夏季則通過采用有效的遮陽和降低透過窗戶產生的輻射得熱及空氣滲透引起的空調負荷增加產生的建築能耗。

三、節能型建築的采暖設計

低溫熱水地板輻射采暖

輻射采暖主要是依靠輻射傳熱的方式,把大部分熱量直接輻射給人體和物體。室內物體受熱以後,又對人體進行二次輻射。輻射換熱的同時,有一小部分熱量以對流傳熱方式加熱室內空氣,使室內空氣溫度有一定提高。它與普通散熱器采暖的區別在於:普通的散熱器采暖是將散熱器周圍的空氣加熱,被加熱的空氣再將能量傳給圍護結構,使地板、牆體、頂棚的溫度升高,整個傳熱過程主要是以對流傳熱方式進行的,雖然也存在熱輻射的作用,但其效果很小。而輻射采暖是以整個表麵作為散熱麵,在加熱表麵附近空氣進行對流換熱的同時,主要以輻射熱的形式對四壁、頂板進行加熱,從而使周圍的圍護結構表麵溫度升高,進而使整個圍護結構內各表麵溫度有所升高,從而加強了對人體的熱輻射強度。

低溫熱水地板輻射采暖是一種通過向敷設在地板層內的加熱盤管(通常為料管)輸送低溫熱水(40~60℃)來加熱地表麵,放射出8~13um的遠紅外線,使人感到溫暖的一種采暖方式。該係統以整個地麵作為散熱麵,在通過對流換熱加熱周圍空氣的同時還與圍護結構進行輻射換熱,從而使圍護結構內表麵的溫度升高。

地板輻射采暖按照地板下麵加熱源的不同,可以分為熱水式、熱空氣式和電加熱式地板采暖等類型。按照其埋入管路形式的不同,熱水式地板輻射采暖又可分為串聯式和並聯式。串聯式又分為直列型、旋轉型、往複型。

低溫熱水地板輻射采暖係統和普通采暖係統形式相差不多,由熱源、熱媒輸送和熱媒利用三個主要部分組成,但低溫熱水地板輻射采暖係統與普通采暖係統相比存在很多優點:

比如,係統的熱源選擇範圍比普通采暖係統寬很多。

係統中熱媒輸送管路可選用普通鋼管。

室內溫度分布均勻,舒適性好。

降低室內設計溫度,節約能源。

易於實現分戶計量和分室控溫。

係統不易產生水力失調。

節省室內空間。

供熱係統調控技術

供熱調節的主要任務是維持供暖建築的室內計算溫度。當供暖係統在穩定狀態下運行時,如不考慮管網的沿途熱損失,則係統的供熱量應等於供暖用戶係統散熱設備的放熱量,同時也應等於供暖用戶的熱負荷。

我國大部分集中供熱係統的建築物內采用單管串聯方式或改進的單管串聯方式,基本不具備末端調節手段。由於同一供熱係統內的建築物各房間的散熱器麵積與房間的熱負荷之比並不完全一致,實際流量與設計流量不完全一致,流量與供水溫度不能準確地隨氣候變化而改變,以及建築物內部某些區域由於太陽得熱及其他熱源造成局部過熱等原因,係統普遍存在著不同建築間的區域失調、建築物內的水平失調以及不同樓層間的垂直失調。根據模擬分析計算,當滿足最冷房間溫度不低於16℃要求時,由於部分區域的過熱導致的多供的熱量為總供熱量的20%~30%。