基于城市建筑集中供热采暖节能技术应用分析

基于城市建筑集中供热采暖节能技术应用分析

侯沫宇

北京房地集团有限公司 100101

摘要：能源是人们生活和生产中不可或缺的内容。当前在世界范围内都存在能源危机问题，这也让国家对于能源节约十分重视，要求提升能源利用效率。城市建筑集中供暖能耗在建筑能耗中占比约22%。因此，当前要提升能源利用效率，节约能源，集中供暖中采用节能技术，奖有效提升供暖效率。本文主要就城市建筑集中供热采暖节能技术应用作若干分析，作为城镇集中供暖节能研究的依据。

关键词：城市建筑；集中供热采暖节能技术；应用分析

前言

近些年来城市建设在不断地发展，集中采暖供热系统也得到了广泛的运用。城市集中供暖是由集中热源所产生的热量，由蒸汽或热水作为载体，通过管网供给一个城市或部分地区生产或者生活使用的供热方式，其主要构成为热源、热网、热用户。在这个过程中，能源的重要性不言而喻，在能源紧缺的情况下，就需要共同努力提升能源利用效率。在城市集中供暖中，就要采取有效的措施，在满足供暖需要的前提下提高集中供暖效率，降低能源使用量。

1. 城市建筑集中供热采暖节能技术应用的意义

我国的地方气候类型存在差异，在冬季，东北、西北、华北地区温度较低，这就需要采取集中供暖。但是，这需要消耗很多的能源。近些年来，集中供暖面积不断拓展，长江以南的一些地区，人们也希望能享受到集中供暖，这就要求能够提升能源利用效率。另外，在集中供暖能源消耗中也带来了严重的环境问题，供暖中排放了很多的温室气体，让海平面在不断地上升，这就给海岛地区带去很大的威胁。从表 1 能够看到，1998年以前我国一次能源消耗构成情况，长期以煤炭作为主要能源。从表 2 能够看到北京空气质量监测结果，燃煤给大气环境带来大量污染。针对这种现象，北京市政府开始推行煤改气，截止到2005年，北京市天然气锅炉和燃煤改燃气锅炉已达6800台，供热面积约1.65亿㎡，天然气供暖占北京市天然气当年用量的60.1%。随着政府补贴政策的推行，2017年，北京天然气供热占比超97%，而供暖能耗占建筑能耗比例约22%。所以，这就需要对建筑集中供暖进行进一步的分析，研究降低热损失或对环境的影响的措施，进而让能源可以得到高效的利用。

表 1 我国一次能源消耗构成表

表 2 1998 年北京空气质量监测结果一览表

2. 城市建筑集中供热采暖节能技术的应用

能源的热量在到达用户前，会在热源、热网中各个设备传输中损失一部分，如图1所示。热源节能技术的应用，将有效降低能耗；热网的节能，会有效降低热量到达热用户的热量损失；用户端的节能，将进一步降低管网热量损失，减少能源消耗。

图 1 为我国建筑集中供热采示意图

2.1 热力网节能技术

在城市建筑的集中供热供暖中，对于节能技术的选择应用，会直接影响到其对于系统总体节能效果发挥出的作用情况。当前很多城市还是应用热力网节能方式。该方式中的热力量就是连接供热站和用户的枢纽站，是该系统中的关键环节。就现阶段国内城市集中供热采暖系统来说，各种系统功能都需要经过这个环节才能够发挥出作用。在具体集中供热采暖中，因为系统在不一样的情况下，所有的情况都会让系统热量受到损失。

所以，要提升系统的节能性，就需要控制好热力网的热损失。这就要求各个城市地区在对集中供热采暖系统进行设计的过程中，要结合自身的实际情况和各方面因素，确保科学、正确、合理的热力网。要想全面发挥出热力网的经济性及其节能性，就需要在设计方案选择运用上严格参考城市的整体布局，严格控制好材料的选择。最重要的还是要综合地考虑各方面的因素，如，资金投入、占用面积等。在设计热力网时，占用面积如果越少，那么施工周期就会越短，这样就能够节省很多的资源，以及资金。所以，在设计热力网主干线时，就需要把网管间距离设计在最小范围内，采用科学有效的设计运行参数。在信息时代下，各地方还要加强对自动化及智能化技术的运用，打破以往的人工管控工作模式，提升系统的操作准确度，防止在系统运行中出现没有价值的热源浪费，从而增加系统的成本。

图 2 为热力网示意图

2.1.1 外网设计节能

在集中供热区域中，因为各方面因素的影响，造成工程造价较高，包含很多的部门，需要很多的投资。所以，要想提升供热节能效果，就需要加强外网设计。首先，要结合小区规划进行管网布置，明确走向；其次，要明确科学的敷设方式；再次，热网主干线要尽量靠近热负荷密集区，确保供热半径是最小的，这样可以有效地减少成本；第四，要落实好供热采暖用户，尽可能地正确达到预测发展，进而确保供热总负荷确定的合理性；第五，选定科学的热指标；第六，确保管网参数设计的科学性；最后，在设计热网支管和用户入口管径时，需要依据外网总压力平衡计算予以确定，对其流通能力进行核算。

2.1.2 热网管控

现阶段国内集中采暖热量在不断地发展，最显著的提升就是在热能集中及其节能上。要想实现节能和热能集中，就需要依靠热网的自动化控制技术。以往的手动调节方式显然已经无法解决网路的能力和能源节约的问题。要想有效地推动自动化控制，有效地管理城市集中采暖供热，就需要有关部门注重几方面的问题，即集中采暖供热系统的可靠性、可信性和运行管理水平问题。

2.1.3 热网的设施和材料节能

提升热网节能效果，降低能源的损耗，就需要科学地选择材料。所以，热网材料不仅要满足系统的基本要求，还需要在抗腐蚀性及保温性上较强，还要考虑材料的导热系数。现阶段国内经常应用的聚氨酯保温材料在热量损耗的减少上具有优势，保温性能很好。对于调节闸阀的选择，就需要保证耐压及耐温，其流量特征要趋近于直线，这样才能发挥出有效的流量调节效果。对于平衡阀的安装，就要增加一定的阻力，消除环路剩余压力，进而让管路内的整体压力满足用户流量要求，以解决局部供暖过热的问题。

2.2 热源的节能设计

热源设计很重要，设计的水平会直接影响到燃料节约、降低供热成本、提升供热质量、减少环境污染。所以，在设计时，首先，就要认真地按照节能减排需要的具有良好热效率的锅炉和低氮燃烧技术，有效的降低污染物的排放；其次，在实际操作中要加强对有关人员的培训，确保他们操作的规范性；最后，要依据室外温度，相应地选取供暖期每台锅炉运行的具体参数，进而提升热源的节能性，节约天然气等不可再生资源，最大程度地发挥出供热效果。

2.3 用户端节能技术

这是建筑供热采暖系统中的最末尾部分，也是很重要的部分，关系到系统的节能。首先，在设计，以及改造建筑的过程中，需要注意建筑自身的节能需求，选择良好的隔热门窗结构，防止建筑内热量散失太多，提升对建筑内热量的控制。其次，要对供暖采购计量体系进行优化和完善，按照实际的需求，相应地供应热量，科学地配置供热，依据用户的具体要求，采取有针对性的供热采暖计量手段。最后，对于不同热力站应用的联接方式需要采用合理的设施，降低系统热能损耗，促进热机组热交换效率的提升。

结束语：

综上所述，无论是出于能源紧缺还是环境问题，都需要加强城市建筑的集中热量节能设计，这就需要结合城市的环境因素，综合地分析系统的运营成本和会给城市生态造成的影响，进而科学地制定节能措施，在设计集中供热采暖系统时，应用有效的技能技术，减少能源消耗，提升供热质量，促进城市的可持续发展。

参考文献：

[1] 王波，赵振华.集中供热采暖节能的必要性及节能设计探析[J].住宅产业，2018（10）：61- 63.

[2] 赵振华，王波.浅谈城市建筑集中供热采暖节能技术[J].住宅产业，2018（09）：54- 56.

[3] 辛丽君.谈城市建筑集中供热采暖节能技术[J].山西建筑，2016，42（25）：185- 186.