小区既有建筑节能改造论文

时间:2022-06-21 10:16:55

小区既有建筑节能改造论文

1、项目概况及存在问题

济水苑小区(一期)位于济源市济源大道与愚公路交叉口,共19栋楼,总建筑面积为10.6万m2。小区竣工时间为2003年,均为6层,砖混结构,项目采暖能耗偏高,但部分用户室内温度不达标,用户满意度极低。通过调查分析,该小区外墙采用240mm厚烧结粘土砖,未做保温,外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗,屋面保温材料为50mm厚挤塑聚苯板;小区建筑的供热系统是传统的上供下回双管系统,未进行分户计量,大部分散热器支管上未设置温控阀;采暖系统供热为城市集中蒸汽供热,经小区换热站送至热用户,换热站内未安装热计量及调温装置,小区部分楼栋热用户室内温度未达到设计温度,室外供热管网系统存在明显的水力失衡现象。为了降低采暖能耗,提高人体热舒适度,该小区节能改造势在必行。

2、节能改造内容

既有建筑节能改造,是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。对既有居住建筑进行节能改造前应首先进行抗震、结构、防火安全评估,对不能保证继续安全使用20年的建筑不宜开展建筑节能改造,或者对此类建筑应同步开展安全和节能改造。小区节能改造工程于2012年4月开始,2012年10月结束。改造内容主要包括:室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造。

2.1室内采暖系统热计量及温度调控改造

室内采暖系统改造应以温度调控和热计量为手段、实现建筑节能为目的,优先实行热源计量和楼栋计量。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求,又要满足运行和管理控制的要求。该小区原建筑的供热系统为上供下回双管系统,末端为散热器采暖,供暖用户均未安装热计量表,大部分散热器未设置温控阀,用户不能自行调节室内温度。本次改造为用户每组散热器安装温控阀,在采暖用户入口安装调节阀、过滤器、户用热量表及回水管截止阀。

2.2热源及管网热平衡改造

热源的节能改造方案应技术上合理,经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统形式相适应。室外供热管网改造前,应对管道及其保温质量进行检查和检修,及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算,当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时,应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。该小区热力站位于小区内,通过集中供暖为整个小区提供热源,热力站内共4组板式换热器,二次侧循环水泵8台,未安装总热量表、变频器、气候补偿器等装置。室外供热管网运行以来,部分管网腐蚀,承压能力降低;保温结构出现破损、同时有些管道阀门漏水,调控不灵活,部分并联环路压力不平衡,出现冷暖不均的现象。本次改造在热力站一次供水管段安装总热量表,循环水泵配电柜安装变频器,热力入口安装平衡阀,更新部分管网、阀门,对破损的保温结构进行修复。见图3、图4。

2.3围护结构节能改造

建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度,以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价,确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。应首先考虑透明围护结构节能改造,提高门窗的热工性能和气密性。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。

3、节能改造效果计算与分析

通过对该小区室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造,小区用户能够自行调控、按需用热,提高了供暖房间的舒适度,围护结构的保温隔热性能得到了增强,降低了采暖能耗。具体分析如下:

(1)实现了热用户自行调控、按需用热

据了解,小区未进行热计量及温度调控改造之前,用暖费用一直实行按面积收费,用户不能自行调控,室内温度较高时,只能开窗散热。不仅用户采暖费用得不到公平合理收取,而且冬季大量燃煤供热造成了大气污染和资源浪费。通过室内采暖系统热计量及温度调控改造,小区用户可以按每天每个家庭的起居、上班规律适时调整温度,实现自行调控、按需用热,从而节省了采暖费用,节约了能源。经实际运行后统计,改造后该区域的平均供热能耗量下降25%。

(2)提高了供暖房间的舒适度

由于小区部分管网存在水力失调,导致系统流量分配不合理,造成某些区域用户室内温度不达标,有时还需要开空调辅助加热,降低了供暖标准和房间的舒适度。通过热源及管网热平衡改造,整个管网供热基本达到了热平衡,克服了“大流量,小温差”的不合理现象,有效的限制了近端流量,使远端用户达到预定的采暖效果,经现场实测,远近端用户室内平均温度可以达到16℃-22℃,有效地提高了供暖房间的舒适度。

(3)增强了围护结构保温隔热性能

小区竣工时,外墙未做保温,外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗,仅对屋顶做了保温处理,部分墙体出现水泥皮脱落、外墙涂料风化褪色的现象,原有围护结构保温隔热性能较差。

(4)降低了采暖能耗,提高了小区居民的满意度

由于改造前小区供暖无计量装置,因此根据热力公司计量收费统计表明:该小区未改造前2012年度冬季采暖耗气量0.8万蒸吨,改造后2013年度冬季采暖耗气量0.44万蒸吨,同比耗气量节约45%,节能效果显著。同时,根据该小区物业公司对在住545户的调查,对本次改造工程非常满意的用户为234户、满意的用户为207户、比较满意的用户为104户,分别占总户数43%、38%、18%,非常满意和满意率为81%,为下一步节能改造工作的推行建立了良好的群众基础和示范效应。

4、结论

(1)通过采用围护结构保温、中空玻璃、供暖系统改造、分户热计量等节能技术后,该小区建筑物围护结构的热工性能显著提高,改造前后节能率达到45%,节能效果显著,同时减少了二氧化碳、二氧化硫等气体排放,带来良好经济效益和环境效益。

(2)通过节能改造,大大提高了室内舒适度,用户满意率达到81%。同时,热计量改造加装了计量表和温控阀,为用户提供了调节温度的手段,也有利于用户行为节能。

作者:凡延光 白冰 张继隆 单位:河南省建筑科学研究院有限公司