城市小區(qū)采暖設(shè)計(jì)的節(jié)能措施探析
關(guān)鍵詞：城市小區(qū)；采暖設(shè)計(jì)；節(jié)能措施；分戶計(jì)量
我國人口多，資源少，節(jié)能已經(jīng)成為我國一項(xiàng)長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針。我國政府對節(jié)能高度重視，特別是十一五以來，節(jié)能工作有了量化指標(biāo)。城市小區(qū)的采暖節(jié)能日益被關(guān)注，以往城市小區(qū)集中供暖，按面積收取熱費(fèi)，存在很大不合理性，且不便于用戶進(jìn)行局部調(diào)節(jié)，用多用少一個樣，造成供熱、用熱的浪費(fèi)。因此，在《民用建筑節(jié)能管理》和《中華人民共和國資源能源法》中明確規(guī)定：新建住宅建筑的集中供熱系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)推行溫度調(diào)節(jié)和用戶熱計(jì)量裝置，實(shí)行供熱計(jì)量收費(fèi)。隨著人們生活水平的提高，和供暖事業(yè)的不斷發(fā)展，對供暖行業(yè)實(shí)現(xiàn)用熱量的分戶計(jì)量，勢在必行。
2舊式采暖系統(tǒng)存在的問題
長期以來，我國城市小區(qū)采暖系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基本采用單管垂直系統(tǒng)的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種方案有很多優(yōu)點(diǎn)，如系統(tǒng)簡單，施工方便和造價低廉等。但是最大的問題不便于用戶進(jìn)行局部調(diào)節(jié)，造成能源浪費(fèi)，無法計(jì)量。隨著能源結(jié)構(gòu)的變化，以及節(jié)能和物業(yè)管理的要求，這一缺陷越來越明顯，使得此種供暖系統(tǒng)，不得不被逐步替代。
(1)這種系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是不能進(jìn)行局部調(diào)節(jié)，無法改善和滿足用戶的舒適性要求。該系統(tǒng)是先將熱水供到建筑的頂層，然后向下依次分到各個用戶，這就在理論上造成各不同樓層用戶散熱的傳熱系數(shù)K值不相等，造成頂層過熱，底層過冷的現(xiàn)象；同時該系統(tǒng)也無法對各房間的室溫進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，造成能源浪費(fèi)，有數(shù)據(jù)表明：我國城市小區(qū)建筑采暖單位面積能耗高出發(fā)達(dá)國家兩倍左右，且不便于供熱部門管理。
(2)這種系統(tǒng)有一處設(shè)施漏水或堵塞，整個系統(tǒng)都會受到影響；嚴(yán)重時可能導(dǎo)致整個小區(qū)停止供熱。在維修時，還會造成大量熱水浪費(fèi)，寒冷地區(qū)也可能出現(xiàn)供水管凍裂等嚴(yán)重問題，影響居民正常生活。
(3)不利于供熱部門管理。對于拖欠熱費(fèi)的用戶處理困難，如要停止個別用戶的供暖，會影響到整個小區(qū)的供暖。
(4)由于采暖系統(tǒng)是單管串聯(lián)式，所以每層每戶必須用熱，否則該系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。如果出現(xiàn)某些住戶不想供暖，或者一些房子長期閑置，必然導(dǎo)致能源浪費(fèi)。
3采暖系統(tǒng)的節(jié)能措施
(1)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到采暖節(jié)能的需要。采暖建筑的耗熱量主要是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成，約占73%～77%，其次通過門窗縫隙的空氣滲透量，約占23%～27%，在傳熱耗熱量中，外墻占23%～34%，由此可見，提高建筑物的保溫性能，將會達(dá)到良好的節(jié)能效果。另外，計(jì)算表明，對于一間不采暖的房間從周圍房間獲取傳熱量可達(dá)12～14℃室溫，其他用戶有近20%～25%的熱量傳給該房間，其他用戶將支付這部分熱費(fèi)，很不合理。針對上述情況，建議在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮以下問題：
1）為減少門窗縫隙熱量的損失，設(shè)計(jì)時要采用密封好的雙層玻璃保溫窗。窗口尺寸不宜無限擴(kuò)大，當(dāng)然要按建筑規(guī)范的規(guī)定，滿足室內(nèi)采光要求。
2）要增強(qiáng)戶與戶之間隔墻，以及側(cè)面樓梯間隔墻的保溫措施。若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許，可使用高質(zhì)量的保溫輕體版，或設(shè)法提高其隔熱性能。
3）外墻保溫現(xiàn)有兩種方法，即設(shè)外保溫或內(nèi)保溫。為便于室內(nèi)裝修和一些器具設(shè)施安裝，以設(shè)置外保溫為宜。
(2)采用集中供暖分戶熱計(jì)量的方案
1）分戶熱計(jì)量的原理。分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)，是對每個用戶進(jìn)行單獨(dú)控制，即每戶獨(dú)立采用一個供回水系統(tǒng)，一戶一表制，可以單獨(dú)對用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)、關(guān)斷、計(jì)量，不會影響其他用戶。首先，分戶熱計(jì)量有利于戶主按照自己的需要，控制或調(diào)節(jié)熱量，提高熱的舒適性；其次，利用分戶計(jì)量的自控可調(diào)特點(diǎn)，節(jié)約一部分熱量，在不需要時可自行切斷用熱；再次，采用分戶熱計(jì)量后，對各用戶的采暖收費(fèi)更加公平合理，同時對不按時繳費(fèi)的用戶可以停止供熱，督促其繳費(fèi)。
2）分戶計(jì)量系統(tǒng)的形式，概括起來主要有以下幾種：
a.豎井內(nèi)雙管式，戶內(nèi)單管水平串聯(lián)，入口設(shè)熱量表、閘閥，每個散熱器均設(shè)手動放風(fēng)門。
b.豎井內(nèi)雙管式，戶內(nèi)單管水平跨越式串聯(lián)，入口設(shè)熱量表、閘閥，調(diào)節(jié)閥，每個散熱器均設(shè)調(diào)節(jié)閥和手動放風(fēng)門。
c.豎井內(nèi)雙管式，戶內(nèi)雙管水平并聯(lián)，入口設(shè)熱量表、閘閥，調(diào)節(jié)閥，每個散熱器均設(shè)調(diào)節(jié)閥和手動放風(fēng)門。
d.豎井內(nèi)雙管式，戶內(nèi)地板輻射采暖入口設(shè)熱量表、閘閥，分集水器。
3）實(shí)行分戶計(jì)量系統(tǒng)有一定的要求。首先，為適應(yīng)整個系統(tǒng)改變流量運(yùn)行的需要用戶使用熱流量變化要加大，因此，供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能也要增強(qiáng)，這也是保證系統(tǒng)在運(yùn)行調(diào)節(jié)中，有穩(wěn)定性的前提，必須在系統(tǒng)中設(shè)置有較大幅度的調(diào)壓裝置，以分配到各個用戶系統(tǒng)的壓力；其次，對供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，也提出了更高的要求，在以往設(shè)計(jì)中往往是憑經(jīng)驗(yàn)估算，忽略熱負(fù)荷的計(jì)算，引起系統(tǒng)的水力失調(diào)，因此，必須要進(jìn)行詳細(xì)的熱負(fù)荷計(jì)算。
4）分戶熱計(jì)量實(shí)施中存在的兩個問題
a.分戶熱計(jì)量收費(fèi)，比以往吃大鍋飯收費(fèi)，大大前進(jìn)了一步，但也有其不合理的成分。分戶熱計(jì)量后，不同房間、不同用戶的用熱量各不相同，各室的溫差引起不同房間、不同用戶的溫差傳熱，必然使溫度高的用戶多付一些供熱費(fèi)用。當(dāng)某個用戶停止用熱時，其他用戶還在用，而供熱費(fèi)用則由用熱用戶負(fù)擔(dān)，也是不公平的。另外，城市小區(qū)建筑設(shè)計(jì)中的房間布局和朝向不同，結(jié)構(gòu)的散失熱量也各不相同，那么同樣建筑面積的各個用戶分擔(dān)的熱費(fèi)用不會相同，這也是不合理的。
b.要對原有的采暖系統(tǒng)改造，費(fèi)用較高，并且用戶也有使用不滿意的反應(yīng)。
5）要進(jìn)一步對集中供熱的原有鍋爐房進(jìn)行技術(shù)改造和自動控制。通過微機(jī)對鍋爐實(shí)施集控，根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)輸送水溫，采用變頻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)和水利平衡系統(tǒng)等，用以節(jié)約能源。
4單體壁掛爐供熱方案
(1)單體壁掛爐簡介
壁掛爐一般使用天然氣或城市煤氣燃燒供熱，每戶一臺。壁掛爐直接用來自管路的自來水加熱，它的單臺容量有各種規(guī)格，供每戶建筑面積的大小選用。壁掛爐主要由機(jī)殼、熱交換器、水氣聯(lián)動閥、水泵、三向閥、總安全閥、水量調(diào)節(jié)閥、壓力表、溫度顯示表、排風(fēng)機(jī)、排煙道和總控制盤等組成。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、操作簡便的特點(diǎn)。壁掛爐可以同時滿足用戶采暖和生活用熱水的需要。當(dāng)要采暖時，開機(jī)后可設(shè)置預(yù)定溫度，其供熱量、燃?xì)獾墓┙o量是根據(jù)預(yù)定溫度大小自動控制的。當(dāng)需用生活用水時（洗衣、洗澡、洗碗），可打開生活熱水閥，此時三向閥自動轉(zhuǎn)向，關(guān)閉采暖系統(tǒng)，打開生活熱水系統(tǒng)。
