【摘要】在建筑物的使用中，能源消耗以采暖和空調(diào)所占比例為最大。采暖是建筑物能耗的主要部分，也是能源浪費(fèi)最主要的部分。今年來(lái)，為貫徹落實(shí)國(guó)家提出的建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的要求，各個(gè)城市都在對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，尤其是北方地區(qū)。本文將主要針對(duì)公共建筑部分，談一下北方地區(qū)既有公共建筑采暖系統(tǒng)形式的改造問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】既有居住建筑；采暖系統(tǒng)；節(jié)能改造

既有公共建筑包括旅館及公共宿舍類建筑，比如公寓、校園宿舍等，辦公及商場(chǎng)類建筑，文體類建筑，比如電影院，體育館等，交通類建筑，包括車站、機(jī)場(chǎng)等。

一、供熱系統(tǒng)計(jì)量節(jié)能研究現(xiàn)狀概述和采暖系統(tǒng)改造的目的

供熱系統(tǒng)節(jié)能包括提高換熱效率、降低輸配熱損和電損等。對(duì)于供熱系統(tǒng)終端用戶，則主要是依靠行為調(diào)節(jié)，減少用能量，實(shí)施按用熱量計(jì)量收費(fèi)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。近年來(lái)，國(guó)家積極引導(dǎo)政府機(jī)構(gòu)辦公建筑和大型公共建筑的供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造。許多大專院校和科研機(jī)構(gòu)對(duì)供熱系統(tǒng)節(jié)能進(jìn)行了研究。我國(guó)在這方面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，積累了豐富的數(shù)據(jù)，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)。對(duì)既有公共建筑節(jié)能改造工作提供了很好的支持。

公共建筑應(yīng)按供熱計(jì)量要求進(jìn)行改造，必須加裝熱量總表和調(diào)控裝置，室內(nèi)系統(tǒng)應(yīng)安裝溫度調(diào)節(jié)裝置。目的是通過(guò)改造工作，使系統(tǒng)合理的供熱，對(duì)于需要供熱的房間提供熱量，而對(duì)于無(wú)人房間減少或不提供熱量，同時(shí)希望采取熱計(jì)量的手段能合理的收取熱費(fèi)。那么，它就應(yīng)該具有以下2個(gè)功能：系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)功能，用戶可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，根據(jù)需要控制各房間的溫度；具有熱計(jì)童的功能。熱量可以量度，對(duì)用戶按所用的熱量收取熱費(fèi)，調(diào)動(dòng)用戶自身的節(jié)能意識(shí)。

對(duì)于公共建筑，熱費(fèi)一般是統(tǒng)一收取，分室熱計(jì)量意義不大，主要工作應(yīng)放在當(dāng)房間內(nèi)外擾量發(fā)生改變時(shí)，如何對(duì)室內(nèi)溫度和系統(tǒng)流量進(jìn)行合理的調(diào)控。

二、現(xiàn)有系統(tǒng)形式和改造方式

在現(xiàn)有公共建筑中，室內(nèi)采暖系統(tǒng)主要分為垂直單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。其中又以單管順流式系統(tǒng)使用的最多。單管順流系統(tǒng)，采用上供下回的供水形式，熱水從上到下依次流過(guò)各個(gè)散熱器，調(diào)節(jié)方式多為質(zhì)調(diào)節(jié)，循環(huán)泵并沒(méi)有采用變頻技術(shù)。質(zhì)調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)在于只改變供水溫度，運(yùn)行管理方便，網(wǎng)路的循環(huán)不變，水力工況穩(wěn)定。但耗能較多，而且無(wú)法就某一間房間的負(fù)荷變化做單獨(dú)的調(diào)節(jié)。為滿足室溫的自主調(diào)控，宜采取量調(diào)節(jié)的方式。我國(guó)北方地區(qū)冬季采暖期在120天以上，單管系統(tǒng)在公共建筑中的連續(xù)供熱造成了巨大的熱浪費(fèi)，一方面許多辦公室采用開窗散熱的方法改變室內(nèi)溫度：另一方面，系統(tǒng)在夜間僅僅提供一個(gè)固定的值班溫度，這又使得夜間工作者和加班人員得不到應(yīng)有的熱保障。所以，對(duì)現(xiàn)有單管系統(tǒng)進(jìn)行改造，達(dá)到按需供熱勢(shì)在必行。而要能夠調(diào)節(jié)熱量供給，首先要對(duì)系統(tǒng)形式進(jìn)行改造。簡(jiǎn)便易行的做法便是在散熱器兩端加裝跨越管，在散熱器支管上加設(shè)流量調(diào)節(jié)裝置，使之可以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)散熱器水量，維持用戶設(shè)定的室溫，達(dá)到節(jié)能的目的。

三、既有公共建筑采暖系統(tǒng)形式改造方案

1.單管順流式采暖系統(tǒng)改造方案

方案一，改造成可溫控的垂直單管順流系統(tǒng)

在原來(lái)的垂直單管順流采暖系統(tǒng)供熱效果良好，水力平衡性好的情況下，可以將原系統(tǒng)改造成可溫控計(jì)

量的垂直單管順流系統(tǒng)。具體實(shí)施時(shí)有兩種方式，一是在每個(gè)垂直立管設(shè)置溫控裝置。另一種是對(duì)整個(gè)建筑的熱力入口設(shè)置總調(diào)節(jié)裝置。在滿足上述條件的情況下，這種改造方式經(jīng)濟(jì)易行，尤其是辦公樓、商場(chǎng)、文體、交通等類建筑，改造成該種系統(tǒng)形式進(jìn)行分區(qū)溫控比較合適。

方案二，改造成垂直單管跨越式系統(tǒng)

在改造條件無(wú)法滿足方案一的要求時(shí)，可以考慮方案二，該方案是遵循盡量保持原有采暖系統(tǒng)不變的原則而完成系統(tǒng)形式滿足溫控要求。垂直單管跨越式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)明顯，具有施工方便、工期短、工程量小、對(duì)建筑使用影響小等特點(diǎn)，在改造過(guò)程中不會(huì)對(duì)建筑裝裝修造成大的影響，且每組散熱器都能進(jìn)行溫控，同時(shí)可以減輕原系統(tǒng)水力失調(diào)。可以滿足旅館類建筑中可以滿足不同客房對(duì)室溫的要求。

該種改造方式不適合文體、商場(chǎng)、交通等類建筑，因此，除非改造條件完全無(wú)法滿足方案一，否者不建議選擇本方案。

方案三，改造成垂直雙管系統(tǒng)

該方案保持了原有的垂直系統(tǒng)形式，但需要增設(shè)立管，垂直雙管系統(tǒng)雙管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性增強(qiáng)，可以達(dá)到一個(gè)分室控溫的要求，尤其是對(duì)旅館類建筑，該方案具有明顯優(yōu)勢(shì)，在解決分室控溫的同時(shí)，對(duì)于旅館入住率的問(wèn)題也可以很好解決。但該方案改造需要對(duì)旅館的樓板進(jìn)行打洞，新設(shè)立管，施工量較大，會(huì)影響了旅館的正常使用。由于改造的復(fù)雜性和既有公共建筑對(duì)溫控的要求，除旅館類建筑外，其他類型建筑不適宜改造成該種系統(tǒng)形式。

2. 垂直雙管式采暖系統(tǒng)改造方案

原采暖方式為垂直雙管式采暖系統(tǒng)的可以改造成可溫控的垂直雙管式系統(tǒng)，這種改造方案可以遵守盡量保持原系統(tǒng)形式不變的原則。該方案只在雙管系統(tǒng)每組散熱器加裝溫控閥，就可以實(shí)現(xiàn)可溫控的要求，這種改造方案改造工作量較小，影響用戶使用時(shí)間短，可以實(shí)現(xiàn)每組散熱器都可以進(jìn)行室溫控制，對(duì)旅館類建筑來(lái)說(shuō)比較合適，但不太適合辦公樓、商場(chǎng)、文體和交通類建筑，以上幾類建筑可以在原有垂直雙管系統(tǒng)立管的入口處設(shè)置溫控閥，以此來(lái)控制整個(gè)立管上散熱器，或者改造成熱力入口處設(shè)置溫控裝置或分區(qū)溫控的垂直雙管系統(tǒng)。

3.水平單管串聯(lián)式采暖系統(tǒng)改造方案

水平單管串聯(lián)式采暖系統(tǒng)可以改造成可溫控水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)方案，是改動(dòng)最小的方法，施工方便，經(jīng)濟(jì)性好。這種方案應(yīng)該將南北分環(huán)，南北向不同房間分別用不同溫控閥，這樣減輕了由于散熱器互相影響帶來(lái)的水平方向的失調(diào)。在辦公樓類建筑中相似的房間較多，如辦公樓中的辦公室，學(xué)校建筑中的教室，朝向相同的房間，熱負(fù)荷相似。商場(chǎng)、文體、交通類低層大空間建筑，而且房間使用統(tǒng)一性較強(qiáng)，因此采用統(tǒng)一溫控的水平單管式系統(tǒng)，只要分環(huán)合理，可以滿足溫控的要求。但改造成帶溫控閥的水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)調(diào)節(jié)性較差，而且在同一環(huán)路上的散熱器相互影響，使室溫不穩(wěn)定，不適合對(duì)溫控有獨(dú)立要求的高檔旅館。但對(duì)一般性的旅館類建筑中不失為一種好的改造方案。

結(jié)論，推薦改造方案為：原系統(tǒng)為垂直單管順流式系統(tǒng)時(shí)，辦公樓、商場(chǎng)、文體和交通類建筑適合改造成可溫控垂直單管順流式和垂直單管跨越式系統(tǒng)；旅館類建筑適合改造成垂直雙管和垂直單管跨越式系統(tǒng)；原系統(tǒng)為垂直雙管系統(tǒng)時(shí)，全部類型的公共建筑都適合改造成可溫控垂直雙管系統(tǒng)；原系統(tǒng)為水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)時(shí)，在辦公樓、商場(chǎng)、文體、交通類建筑中適合改造成可溫控水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)，賓館類建筑適合改造成水平跨越式或水平雙管式系統(tǒng)。

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