北方地区既有居住建筑供热系统设计合理性研究

摘要

随着城市建设规模的不断扩大,社会经济的飞速发展与人民生活水平的不断提高,人们越来越需要一个良好的生活和工作环境,对供热质量的要求和期望值也日益增加。现阶段,我国既有居住建筑的室内热舒适度与发达国家还有一定的差距,但是建筑能耗却远高于发达国家,其中占建筑能耗55％的供热能耗是同纬度国家的2～3倍,因此,供热系统节能是落实建筑节能的关键。而作为从源头上杜绝能源浪费的设计工作是供热系统节能的一个重要环节。
　　 本文通过对北方采暖地区供热现状进行研究,发现大多数既有居住建筑的供热系统都处于低效率的运行状态。使得我国北方地区各大城市的供热单位,每年都要投入大量的资金与人力进行供热系统的节能改造工作。分析其因为,一方面由于供热系统老化和运行管理技术落后达不到用户的用热需求。另一方面由于供热系统的设计不合理使得目前我国供热系统的设计阶段和运行阶段存在着严重的脱节现象,导致供热管网在实际当中不能高效合理的运行,鉴于供热系统设计在经济、合理、节能性方面存在的问题,分别从：⑴供热系统设计参数优化选择；⑵供热系统设备的选型与匹配；⑶热网输配系统优化设计；⑷终端设备优化控制技术；⑸建筑围护结构的保温隔热设计等方面进行理论分析,对供热系统节能的根源----设计的合理性进行研究。不仅严格遵守了国家节能标准和规范,还将节能思想和节能技术贯穿于供热系统的各个方面,为供热系统在运行过程中能够处于最佳状态打下基础。为了进一步加深对供热系统合理性设计的理解和认知,以“北京市昌平区示范工程”为例。通过前期的测试诊断,以供热系统的优化设计理论为指导,结合DeST软件进行能耗模拟,在满足综合节能改造原则的基础上,提出了该示范建筑围护结构和供热系统的优化设计方案。并对设计改造方案带来的经济效益和环境效益进行了具体的分析。从而为供热系统优化设计在工程项目中的应用提供了依据。本文通过对既有居住建筑供热系统优化设计的研究和探索,从建筑围护结构到供热系统整体设计的角度提出了既有居住建筑节能优化设计方法的理论框架体系,对我国北方地区供热系统优化设计具有一定的理论支持和实践参考价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外供热现状及节能技术应用

1.2.1 国外供热现状及节能技术应用

1.2.2 国内供热现状及节能技术应用

1.3 课题研究的目的、内容及方法

1.3.1 课题研究目的

1.3.2 课题研究内容

1.3.3 课题研究方法

第2章 北方地区既有居住建筑供热系统设计合理性研究

2.1 我国供热系统所存在的问题

2.1.1 热源

2.1.2 热力管网

2.1.3 热用户

2.2 供热系统设计合理性的思考

2.2.1 采暖设计热负荷的计算

2.2.2 采暖系统供、回水温度的设定

2.2.3 散热器的采暖设计问题

2.2.4 供热系统的水力平衡计算问题

2.2.5 供热系统设备选型的问题

2.3 供热系统设计方案的合理性研究

2.3.1 供热系统设计参数的优化选择

2.3.2 供热系统设备的选型与匹配

2.3.3 热网输配系统优化设计

2.3.4 终端设备优化控制技术

2.3.5 建筑围护结构的保温隔热设计

2.4 本章小结

第3章 供热系统优化设计在工程上的应用

3.1 既有建筑供热系统改造前测试

3.1.1 北京市昌平区基本信息

3.1.2 瑞光小区概况

3.1.3 居民信息调查

3.1.4 室外温度的测试

3.1.5 室内温度的测试

3.1.6 示范建筑耗热量的测试

3.1.7 二次网系统现状和问题分析

3.1.8 围护结构传热系数的测试

3.2 供热系统优化设计的方案和建议

3.2.1 综合节能改造原则

3.2.2 节能改造优化设计方案的选择

3.3 本章小结

第4章 供热系统优化设计的节能性分析

4.1 优化设计的节能量计算

4.1.1 围护结构节能量的计算

4.1.2 供热系统节能量的计算

4.2 优化设计的经济性分析

4.2.1 节能改造成本分析

4.2.2 节能改造经济性评价

4.3 优化设计的环境效益评价

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

附录一 房间采暖热负荷简单统计表

附录二 示范建筑散热器片数校核计算表

附录三 示范建筑供热系统管路水力利计算表

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及实践活动

致谢