趙克鑫

　　中國市政工程西北設計研究院有限公司蘭州市730000

　　摘要：供熱工程是現(xiàn)代建筑工程中一個不可或缺的組成部分，可以為用戶提供更加舒適的居住環(huán)境，而其本身屬于高耗能工程，如何在可持續(xù)發(fā)展背景下做好供熱工程的節(jié)能設計，是一個備受矚目的課題。本文從當前建筑工程常見的供熱方式出發(fā)，對供熱工程節(jié)能設計的必要性和具體策略進行了分析和討論。

　　關(guān)鍵詞：供熱工程;節(jié)能設計;必要性;措施

　　前言：在不斷的發(fā)展過程中，人們逐漸認識到了傳統(tǒng)片面發(fā)展經(jīng)濟中存在的不足，認識到了以犧牲環(huán)境為代價來發(fā)展經(jīng)濟，實際上是長遠發(fā)展最大的阻礙。對此，可持續(xù)發(fā)展理念得以提出，在經(jīng)濟社會的發(fā)展中，強調(diào)與自然的相互協(xié)調(diào)。節(jié)能是當前建筑行業(yè)發(fā)展的核心理念之一，也是必須貫徹到每一個分項工程的內(nèi)容。

　　1建筑工程的供熱模式

　　一是分散燃氣鍋爐供熱，以天然氣為熱源，相比較燃煤鍋有著更高的熱效率，也不會產(chǎn)生很大的污染，信息化技術(shù)的應用實現(xiàn)了分散式燃氣鍋爐的自動控制，也為鍋爐運行監(jiān)測及維修提供了便利;二是區(qū)域鍋爐房供熱，屬于傳統(tǒng)的供熱方式，一般是以小區(qū)或者一定的區(qū)域為供熱對象，利用大型燃煤鍋爐房進行供熱，技術(shù)相對成熟，但是能耗大、污染重，已經(jīng)被發(fā)達國家淘汰。而在我國，區(qū)域鍋爐房同時承擔著電力系統(tǒng)的調(diào)峰任務，因此在相當長的時間內(nèi)并不會被淘汰;三是集中供熱，也是當前城市中最為常用的供熱方式，其熱源可以是煤炭、天然氣等化石能源，也可以是太陽能、地熱等新能源，配合熱電聯(lián)產(chǎn)模式，屬于一種比較理想的供熱方式，而且與前兩種方式相比，占地面積小，能源利用率高，發(fā)展速度也更快[1]。

　　2供熱工程節(jié)能設計的必要性

　　在一二線城市，集中供熱已經(jīng)得到了普及，并且隨著技術(shù)的成熟，正在逐漸向著規(guī)模化、自動化和環(huán)保化的方向發(fā)展。不過從實際應用情況分析，受歷史因素的影響，多數(shù)供暖企業(yè)采用的依然是傳統(tǒng)的運作方式，存在著比較嚴重的能源浪費問題，具體來講，一是以煤炭為主要熱源，熱效率較低，浪費巨大;二是設備陳舊，技術(shù)落后，運行方式存在缺陷，導致供熱沒有能夠真正實現(xiàn)市場化，在缺乏市場競爭的情況下，供熱企業(yè)雖然也會對設備進行相應的升級改造，但是一般都是在設備接近報廢的情況下被動進行，缺乏主動意識，導致設備更新周期較長，節(jié)能環(huán)保效果較差;三是從用戶層面分析，采用的計費方式依然是按照面積計費，然后由區(qū)域內(nèi)的用戶均攤費用，在無法實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)的情況下，用戶缺乏節(jié)能的動力和熱情。針對上述問題，推行供熱工程的節(jié)能設計也就變得非常必要[2]。

　　3供熱工程節(jié)能設計的具體措施

　　做好供熱工程的節(jié)能設計工作，能夠從根本上減少供熱工程的能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，推進可持續(xù)發(fā)展。而對于設計人員而言，在開展供熱工程節(jié)能設計的過程中，可以從三個方面著手分析：

　　3.1熱源節(jié)能設計

　　熱源的節(jié)能設計是供熱工程節(jié)能設計的首要環(huán)節(jié)，一是應該重視對于熱源的合理選擇，堅持因地制宜的原則，將原本單純的燃煤供熱模式進行拓展，形成多種熱源并行的模式，減少煤炭的應用，這樣不僅能夠提升熱效率，減少煤炭的消耗，還能夠在一定程度上降低供熱過程中的污染問題。例如，在條件允許的情況下，可以拓展地熱能、太陽能等作為熱源，也可以引入熱電聯(lián)產(chǎn)模式，實現(xiàn)發(fā)電與供熱的相互結(jié)合，對發(fā)電過程中的余熱進行回收利用;對于一些大中型城市，也可以利用工業(yè)余熱、生活垃圾焚燒等作為熱源，進一步降低能源消耗;二是需要掌握鍋爐的運行狀況[3]。從當前應用最為廣泛的燃煤鍋爐為例，當供煤量和供水量合適時，鍋爐處于最佳運行狀態(tài)，熱效率較高，能耗也會相對降低，對此，需要重點關(guān)注循環(huán)水泵的選擇，如果其設計流量不足，無法滿足鍋爐的供水需求，反之如果流量過大，則會影響水泵的運行效率，導致能耗的增大。另外，鍋爐在運行中的總循環(huán)水量一般都會超過標稱循環(huán)水量，在這種情況下會導致鍋爐本身使用壽命的降低。對此，可以在鍋爐供回水管與循環(huán)水泵之間設置旁通管，避免出現(xiàn)爐內(nèi)阻力超標的問題。

　　3.2管網(wǎng)節(jié)能設計

　　供熱管網(wǎng)的是熱量傳輸?shù)耐ǖ�，也是供熱工程的重要組成部分，通過對供熱管網(wǎng)的合理設計，能夠有效減少熱量在傳輸過程中的流失，起到良好的節(jié)能效果。從實際運行清情況分析，受多種因素的影響，供熱管網(wǎng)中的熱量分配與用戶設計需求存在著不相符合的情況，也就是通常所說的水力失調(diào)問題[4]。該問題可以分為兩種，一是動態(tài)水力失調(diào)，需要設置相應的自力式壓差控制閥;二是靜態(tài)水力失調(diào)，可以利用自力式流量控制閥以及靜態(tài)水力平衡閥消除失調(diào)問題。從保證用戶供熱質(zhì)量的角度，比較常見的做法是更換大功率的循環(huán)水泵，提升總流量，但是這種方法存在著很大的局限性，即會導致水泵運行能耗的增加，并不符合節(jié)能降耗的實際需求。結(jié)合熱力學的相關(guān)原理，在供熱過程中，循環(huán)水量與供回水溫差呈反相關(guān)，換言之，為了對水力失調(diào)問題進行抵消，可以適當增加供回水的溫差，以降低循環(huán)水量。實踐證明，在一級供熱管網(wǎng)中，最佳供回水溫差為40℃，在二級供熱管網(wǎng)中，最佳供回水溫差為20-50℃，在動力一級供熱管網(wǎng)中，最佳供回水溫差為35℃�？紤]到供熱管網(wǎng)本身面對的是區(qū)域內(nèi)所有的用戶，因此其結(jié)構(gòu)較為復雜，細節(jié)眾多，任何一個環(huán)節(jié)的考慮不周，都可能會直接導致能源的浪費問題，對于設計人員而言，需要從全局的層面進行統(tǒng)籌兼顧，做到全面分析，充分考慮當?shù)氐臍夂�、溫度、地質(zhì)等因素對于供熱管網(wǎng)的影響，通過合理的計算分析，得到最佳的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)，提升其運行效率[5]。

　　3.3終端節(jié)能設計

　　這里的終端指的是用戶端，結(jié)合上文分析可知，當前城市集中供熱的收費模式是按面積收費，用戶均攤費用，在這種情況下，缺乏節(jié)能的積極性和熱情，很容易導致能源的浪費。如果熱能可以與電能一樣，按照用量進行收費，則用戶會主動控制對于熱量的消耗，從而減少不必要的浪費問題。從設計的角度分析，想要實現(xiàn)這樣的收費模式，需要在用戶端設置相應的調(diào)節(jié)閥門以及熱量分配表，由用戶根據(jù)自身的實際需求來對流量進行調(diào)節(jié)，流量越小，產(chǎn)生的費用越低。通過這樣的方式，能夠調(diào)動用戶主動節(jié)約能源，而如果按熱量收費的模式能夠得到全面普及，則建筑整體在使用過程中的能耗也會大大降低，更好的滿足可持續(xù)發(fā)展的客觀需求[6]。

　　4結(jié)語

　　總而言之，供熱工程直接關(guān)系著廣大用戶的日常生活，影響著其生活的質(zhì)量，而立足可持續(xù)發(fā)展的大背景，應該高度重視供熱工程的節(jié)能設計，保證良好的節(jié)能效果。從當前應用較為廣泛的集中供熱模式出發(fā)，設計人員應該從熱源、供熱管網(wǎng)以及用戶端三個方面做好相應的優(yōu)化設計工作，提高熱源效率，降低管網(wǎng)損耗，激發(fā)用戶的節(jié)約意識，減少能源的浪費。與此同時，供熱企業(yè)需要加強管理工作，強化宣傳教育，做到按需供熱，通過多管齊下的方式來推動社會的可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]孫作山.淺析供熱工程節(jié)能設計[J].科技創(chuàng)新與應用,2016,(26):250.

　　[2]王濤.供熱工程節(jié)能設計探究[J].商品與質(zhì)量：消費研究,2015,(9):247.

　　[3]紀衛(wèi).供熱工程節(jié)能設計研究[J].價值工程,2015,(3):51-52.

　　[4]李偉芳.城市集中供熱節(jié)能設計探析[J].科研,2016,(12):266.

　　[5]羅楊.市政工程供熱管網(wǎng)施工改造節(jié)能設計[J].城市地理,2016,(12X):169.

　　[6]宋文.淺析供熱工程節(jié)能設計[J].社會科學：全文版,2016,(8):278.

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