既有住宅小區(qū)供熱計量節(jié)能改造分析

孟 犁（甘肅省計量研究院，甘肅 蘭州 730070）

既有住宅小區(qū)供熱計量節(jié)能改造分析

孟 犁（甘肅省計量研究院，甘肅 蘭州 730070）

目前，國家對于節(jié)能減排工作非常的重視，針對建筑供熱計量的改造是建筑節(jié)能減排的一項重要舉措。對于既有的居住建筑，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行熱計量改造，將其供熱系統(tǒng)改造成一個獨立的循環(huán)系統(tǒng)，增加熱計量裝置，使得居民生活更加便捷，滿足其取暖的需求。本文對某小區(qū)供熱技能狀況進(jìn)行診斷，提出節(jié)能改造方案的建議，計算得出能降低資源的使用，達(dá)到了節(jié)能的效果。

住在小區(qū)；熱計量；節(jié)能改造

我國從2006年開始對供熱計量專門召開相關(guān)會議，對于城市建設(shè)中的供熱計量工作進(jìn)行探討。2007年開始將集中供熱的建筑進(jìn)行供熱分戶計量改造，并且按照用熱量收費的方式進(jìn)行收費。隨后我國采暖地區(qū)紛紛開始對新建筑安裝分戶供熱計量裝置，對既有建筑進(jìn)行供熱計量改造工程。由于我國廣大采暖地區(qū)的供熱基礎(chǔ)設(shè)施普遍存在著管道系統(tǒng)設(shè)施空置、管道銹蝕氧化以及水質(zhì)差等問題，因此通過熱量計量的改造能夠有效的改善這一狀況。針對既有建筑需要對室內(nèi)采暖系統(tǒng)的熱計量進(jìn)行調(diào)控裝置的安裝，同時推行一戶一表，進(jìn)行樓棟計量和分室控溫，從而使建筑以及室內(nèi)空間的溫度實現(xiàn)可控，滿足管理的需求。本文針對北方某既有小區(qū)的供熱計量節(jié)能改造工程進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗，為其他小區(qū)改造提供借鑒。

1 小區(qū)基本情況

某小區(qū)共有建筑物20棟，其中還包括公寓房以及幼兒園，總建筑面積有4.5萬m2。小區(qū)內(nèi)部的建筑物建設(shè)年限跨度較大，有10棟建筑為20世紀(jì)70年代左右，其余10棟是在2005年建設(shè)。所有建筑的外窗已經(jīng)全部改造成為塑鋼雙層玻璃推拉窗。

小區(qū)的供暖采用燃煤鍋爐，鍋爐房有三臺鍋爐，其中兩臺運行，另一臺備用。且有三臺水泵，兩臺運行，另一臺備用。室外管網(wǎng)在1978年建成，后來進(jìn)行了翻新和維修，采取直埋+通行地溝的方式敷設(shè)管網(wǎng)，并通過添加膨脹珍珠巖、巖棉加強了保溫措施，室內(nèi)供暖形式有垂直單管、水平單管和垂直雙管形式，室內(nèi)散熱設(shè)備為鑄鐵散熱器。

2 節(jié)能診斷分析

針對小區(qū)的節(jié)能情況進(jìn)行診斷分析， 主要的檢測依據(jù)包括JGJ176—2009《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》、JGJ/T129—2012《既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》、JGJ/T177—2009《公共建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ/T132—2009《居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》。同時還對小區(qū)的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和傳熱系數(shù)、室外管網(wǎng)水力工況和熱損失率、建筑外窗氣密性、燃煤鍋爐效率、建筑物室內(nèi)平均溫度等進(jìn)行檢測。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)測試結(jié)果

目前小區(qū)的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是圈梁、構(gòu)造柱和樓板。小區(qū)的墻體厚度都是240mm，選擇不同建設(shè)年代的建筑進(jìn)行傳熱系數(shù)的檢測，結(jié)果如表1所示。

表1的檢測結(jié)果可以看出，基本上所有的樓棟都沒有達(dá)到當(dāng)?shù)氐木幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)設(shè)計方面也沒有達(dá)到當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)。其中2005年建設(shè)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)要明顯高于之前1978年的建筑，這主要是因為這個時期的建筑是由單位自己建設(shè)的，保溫性能不強。

對小區(qū)建筑的外窗氣密性進(jìn)行檢測，該小區(qū)的外窗已經(jīng)全部改建為塑鋼雙層玻璃推拉窗，針對其中的4棟1單元三個房間的監(jiān)測結(jié)果顯示，空氣滲透量在13.78m3/m2·h左右，還沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。一些樓層窗戶的膠條已經(jīng)脫落或者老化。

對小區(qū)的供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能診斷，結(jié)果如表2所示。

表2 供熱系統(tǒng)節(jié)能診斷結(jié)果

小區(qū)的供回水最大溫差為14℃，平均溫差4.0℃，鍋爐日平均運行效率僅為38.49%，循環(huán)水泵由變頻裝置控制功率在30～54kW之間，循環(huán)水泵功率的變化使得供回水溫度也相應(yīng)最高的時段運行。雖然小區(qū)的室外管網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)行了維修，但是由于小區(qū)供暖半徑較大，部分室外網(wǎng)管的保溫層脫落，管網(wǎng)的熱損失率較高，達(dá)到了20.48%。

按照熱源設(shè)計供水溫差25℃來進(jìn)行計算，建筑物單位面積流量約為2.5×10-3m3/（m2·h），而該小區(qū)供熱系統(tǒng)75%的熱力入口單位面積流量值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于這個值，單位面積流量最大值與最小值差 9 倍，系統(tǒng)處于“大流量小溫差”運行狀態(tài)。這樣使得樓棟之間、樓層之間的水力是非常不均勻的，溫差也會增大，同時也會增加循環(huán)水泵的耗電量。

3 節(jié)能改造方案建議

表3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造熱工設(shè)計

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造

首先，針對磚混結(jié)構(gòu)的建筑物外墻進(jìn)行保溫改造，可以采用膨脹聚苯乙烯板（EPS）薄抹灰系統(tǒng)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐木幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，需要對于≤3層和≥4層的建筑物采取膨脹聚苯乙烯板進(jìn)行保溫改造，并將厚度分別控制在70mm和60mm左右。具體的設(shè)計如表3所示。

而針對平屋面的建筑物，需要在原防水構(gòu)造的基礎(chǔ)上，同樣采用擠塑聚苯乙烯（XPS）板進(jìn)行保溫改造。≤3層的建筑物EPS的厚度應(yīng)為90mm，而≥4層的居住建筑則應(yīng)保持在50mm，在保溫層上面加鋪一道防水層。

另外對塑鋼雙層玻璃推拉窗進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量安全隱患的進(jìn)行維修或者重裝，對于密封膠條損壞的要及時的進(jìn)行更換，對于窗框與窗洞口之間的結(jié)構(gòu)縫采用發(fā)泡聚氨酯等保溫材料進(jìn)行填堵，并且增加防火隔離帶，在第一層和二層安裝防盜網(wǎng)。另外填補的時候不能使用普通水泥砂漿，應(yīng)當(dāng)使用保溫材料進(jìn)行補縫。

3.2 供熱系統(tǒng)節(jié)能改造

首先是對燃煤鍋爐的使用情況進(jìn)行檢測，對損壞或者是接近報廢年限的鍋爐進(jìn)行更換，有安全隱患的需要進(jìn)行及時的維修。在鍋爐房中應(yīng)當(dāng)建立監(jiān)控系統(tǒng)，但是氣候補償系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)安裝在室外。在總回水管加裝熱計量總表，同時加裝過濾裝置；加裝補水量、耗電量計量裝置。其中動力用電和照明用電應(yīng)分項計量。

其次，對小區(qū)的室外管道和保溫狀況進(jìn)行排查，及時更換銹蝕的管道，對管道閥門、部件和保溫層進(jìn)行檢查和更換。

第三，還應(yīng)當(dāng)對水力平衡狀態(tài)進(jìn)行校核，熱力入口處設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥，安裝熱計量裝置和水質(zhì)過濾裝置。

第四，在增加新的熱量表、平衡閥、恒溫閥的基礎(chǔ)上，對于管網(wǎng)的阻力進(jìn)行重新的校核，從而確定循環(huán)水泵的使用情況，更換功率大的循環(huán)水泵或者是增加二次加壓泵。

3.3 熱計量改造

基于小區(qū)目前的狀況，在原本的單管系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)在每組散熱器供回水管之間加設(shè)跨越管，同時在散熱器入口安裝低阻力兩通恒溫控制閥或三通恒溫控制閥。

在原垂直雙管系統(tǒng)中維持原有的系統(tǒng)，并在散熱器入口安裝高溫恒溫控制閥。五層以上的垂直雙管系統(tǒng)需要使用有預(yù)設(shè)阻力調(diào)節(jié)功能的恒溫控制閥。

通過通斷時間面積法或采用散熱器熱分配計法來進(jìn)行熱計量的改造，選擇不同的熱計量方法，設(shè)置相應(yīng)的熱計量裝置類型。

4 節(jié)能效益分析

根據(jù)檢測的結(jié)果和小區(qū)建筑面積，結(jié)合前文的節(jié)能改造方案，對于相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，依據(jù)當(dāng)?shù)鼐幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的限值，可以計算出該小區(qū)熱計量節(jié)能改造完成之后，每個采暖季能夠節(jié)省標(biāo)煤402t。

5 結(jié) 語通過節(jié)能改造，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的節(jié)能減排，而進(jìn)行供熱計量改造是建筑節(jié)能的重要方式之一。本文對某小區(qū)的供熱計量節(jié)能改造進(jìn)行了具體的分析，將小區(qū)的節(jié)能狀況進(jìn)行檢測診斷，由于燃煤鍋爐效率不高，使得建筑消耗了過多的能源，因此需要對于鍋爐和建筑外圍的維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造，從而增加資源的使用效率。通過熱計量改造能夠有效的降低能源的消耗，同時降低供熱成本。

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[4]宋國強,孟春立.唐山河北一號小區(qū)供熱計量及節(jié)能改造案例[J].城市住宅,2010,07:79.

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