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【摘要】随着科技的发展,建筑室内采暖的方式也从传统的散热器采暖发展到多种采暖方式并存的局面,一方面给人们的建筑室内采暖方式提供了更大的选择空间,另一方面新的采暖方式的不断出现也使室内采暖设计方式更加科学,供暖效率更高,并且有助于促进节能减排。本文介绍了几种当前建筑中常用的采暖方式及各自特点,并分析了未来我国建筑室内采暖技术的发展趋势。
【关键词】建筑采暖;采暖方式;发展趋势
前言
随着科技的进步,近年来我国建筑采暖行業得到了快速的发展,建筑室内采暖的方式也从传统的散热器(俗称暖气片)采暖发展到多种采暖方式并存的局面,一方面给人们的建筑室内采暖方式提供了更大的选择空间,另一方面新的采暖方式的不断出现也使室内采暖设计方式更加科学,供暖效率更高,并且有助于促进节能减排。目前,用于建筑室内采暖的热源有很多种,相应的采暖设备和运行方式也有不同,必须根据室内的实际情况并综合考虑成本因素来合理选择采暖方式。
1、建筑室内采暖的方式
1.1散热器采暖
散热器采暖方式就是采用各种形状的散热器,并根据建筑室内空间的实际情况布设散热器的位置,使散热器所散发的热量以对流的方式在室内扩散,是一种较为传统,并且技术成熟、应用较广的采暖方式。
当前的建筑中采用最多的采暖方式还是散热器采暖,由于传统的铸铁材料散热器散热效率不高,因此在新建建筑中已经越来越少采用,当前散热器的种类已经越来越多,人们可以根据自身建筑空间的情况选择不同的散热器,常用的散热器类型有双立管水平串联式散热器、传统单管顺流式散热器等,材质一般可选铝制和钢制等,相对于铸铁散热器具有美观、散热效率高等优点。散热器采暖方式的优点在于可以在每个住户的供热管道入口处安装锁闭阀和热计量表,从而实现对每个住户采暖的控制和计量,并且管道和散热器一般都可埋入装饰内墙内部,比较美观,还可通过在建筑物内不同空间的散热器上设置阀门的方式,通过人工调节的方式控制散热器的热量,有利于节约能源,随着科技的发展,散热器之间的管材开始采用交联聚乙烯管来替代传统的钢管,一方面降低了造价,另一方面也避免传统钢管内部容易锈蚀的现象,有利于提高散热器的使用寿命;然而散热器也有其固有的缺点,如通过在水平方向串联多个散热器时,会出现前端过热而后端不热的现象,热损失较大,造成房间内不同区域的冷热不均现象。
1.2低温热水地面辐射采暖
低温热水地面辐射采暖是将盘管管材埋入地板下,通入低温热水(一般不高于60℃),并从地板通过辐射的方式将热量均匀地传递到室内空间,当前常用的管材是PP-R管,具有耐高温、耐压、易弯曲、无毒等优点。低温热水地面辐射采暖具有传统采暖方式无法比拟的优势,主要体现在以下几个方面:第一,热量传递的方式更加科学,更符合人体的需要,因为热空气密度比冷空气轻,因此热气会从地面不断向上扩散,使人体更加舒适,并且温暖的地面更有利于人体健康;第二,更加节能,由于是采用低温热水作为热源,因此可以有效利用余热水,可以充分促进太阳能、地热资源的有效利用,并且辐射的方式比对流传热的热交换效率更高、传热损失更小;第三,节约空间,在对房间装饰装修过程中直接将热水管埋置到地板以下,不必浪费四围墙体空间。但由于铺设盘管就需要将地板面抬高50mm以上,一方面会造成楼板荷载的增加,另一方面也增加了装修的困难,并且由于埋置在地板以下,给日后的维修工作带来困难。
1.3电热膜辐射采暖
电热膜辐射采暖是以电能为热源,以电热膜为发热体的方式,传热方式为辐射传热,在运行过程中电热膜表面温度根据室内需要可在40℃-60℃之间调节,这种采暖方式目前应用的还不多,但随着各地陆续对此种采暖方式用电制定了相应的优惠政策,使之可以得到快速的发展。电热膜辐射采暖的优点在于无污染、美观大方、空间利用率较高,而且用户可根据自身需要任意调节室内温度;缺点是一次性投资较高,并且运行能耗较高。
1.4单户采暖装置
单户采暖装置主要是指壁挂式燃气炉,通过自家设置的独立燃气炉作为热源,并配置一定数量的散热器实现采暖的自给自足,其优点在于可不受采暖期的严格控制,用户可根据自身需要随意供暖,并可任意调节室内温度,对于采暖成本的控制也完全由自己掌握,因此灵活性较大,有助于家庭降低采暖费用的投入;但是单户采暖装置需要用户自行操作,较为麻烦,并且燃料燃烧后的废物排放到外界环境,容易对周围的居民造成困扰,因此在人口密度较大的居民区不宜采用,而在别墅或农村住宅中应用具有一定的优势。
1.5热风采暖系统
通过热风炉将空气加热,并将加热后的空气通过管道送入室内,由于热空气处于流动状态,因此与室内空气热交换的效率很高,具有一次投资少、运行成本低、无污染、运行方式灵活等优点,但一般只用于寒冷地区的大空间采暖,在住宅类小空间不适合使用。
2、建筑室内采暖技术的发展趋势
第一,从采暖热源上来看,我国的采暖所用能源还是以传统的煤炭为主,而煤炭的利用率一直以来都是人们普遍关注的问题,从调查中发现,区域锅炉房供暖的热效率在70%左右,而火电发电效率为33%左右,热电联产效率可达80%以上,因此,以煤炭为资源的地区,应当优先发展热电联产的供热方式,而在无法进行热电联产的地区则优先采用区域锅炉房。
第二,发展新能源以替代煤炭作为采暖热源应当是一个趋势,由于煤炭属于非可再生资源,因此可采用先进的技术,将太阳能、地热能等作为低热源用于建筑的持续供热,一方面有利于节约煤炭资源,促进可持续发展,另一方面这些能源属于洁净能源,对环境无污染。
第三,对于散热器的使用,应当提高铝制和钢制散热器的耐腐蚀能力,并通过科学的结构设计控制热水的流动方式来增加热交换效率;对于低温热水地面辐射采暖方式要优先采用使用寿命更长的盘管,尽可能做到免维护;而对于电热膜辐射采暖来说,要求降低投资和运行的成本,并可通过设计运风系统等方式增大热效率。
结束语
综上所述,当前可选择的建筑室内的采暖方式有很多,可根据建筑物的类型、室内的设计情况、区域规划政策、个人的喜好以及投资和运行费用的高低来综合衡量,选择合适的采暖方式。
参考文献
[1]孟敏.建筑采暖方式的市场化趋势.《口腔护理用品工业》,2011.
[2]王卫东.室内建筑采暖方式发展趋势分析.《硅谷》,2008.
[3]朱光俊,张晓亮.住宅建筑采暖空调能耗模拟研究.《住宅科技》,2004.
[4]江亿.我国建筑节能战略研究.《中国工程科学》,2011.
【关键词】建筑采暖;采暖方式;发展趋势
前言
随着科技的进步,近年来我国建筑采暖行業得到了快速的发展,建筑室内采暖的方式也从传统的散热器(俗称暖气片)采暖发展到多种采暖方式并存的局面,一方面给人们的建筑室内采暖方式提供了更大的选择空间,另一方面新的采暖方式的不断出现也使室内采暖设计方式更加科学,供暖效率更高,并且有助于促进节能减排。目前,用于建筑室内采暖的热源有很多种,相应的采暖设备和运行方式也有不同,必须根据室内的实际情况并综合考虑成本因素来合理选择采暖方式。
1、建筑室内采暖的方式
1.1散热器采暖
散热器采暖方式就是采用各种形状的散热器,并根据建筑室内空间的实际情况布设散热器的位置,使散热器所散发的热量以对流的方式在室内扩散,是一种较为传统,并且技术成熟、应用较广的采暖方式。
当前的建筑中采用最多的采暖方式还是散热器采暖,由于传统的铸铁材料散热器散热效率不高,因此在新建建筑中已经越来越少采用,当前散热器的种类已经越来越多,人们可以根据自身建筑空间的情况选择不同的散热器,常用的散热器类型有双立管水平串联式散热器、传统单管顺流式散热器等,材质一般可选铝制和钢制等,相对于铸铁散热器具有美观、散热效率高等优点。散热器采暖方式的优点在于可以在每个住户的供热管道入口处安装锁闭阀和热计量表,从而实现对每个住户采暖的控制和计量,并且管道和散热器一般都可埋入装饰内墙内部,比较美观,还可通过在建筑物内不同空间的散热器上设置阀门的方式,通过人工调节的方式控制散热器的热量,有利于节约能源,随着科技的发展,散热器之间的管材开始采用交联聚乙烯管来替代传统的钢管,一方面降低了造价,另一方面也避免传统钢管内部容易锈蚀的现象,有利于提高散热器的使用寿命;然而散热器也有其固有的缺点,如通过在水平方向串联多个散热器时,会出现前端过热而后端不热的现象,热损失较大,造成房间内不同区域的冷热不均现象。
1.2低温热水地面辐射采暖
低温热水地面辐射采暖是将盘管管材埋入地板下,通入低温热水(一般不高于60℃),并从地板通过辐射的方式将热量均匀地传递到室内空间,当前常用的管材是PP-R管,具有耐高温、耐压、易弯曲、无毒等优点。低温热水地面辐射采暖具有传统采暖方式无法比拟的优势,主要体现在以下几个方面:第一,热量传递的方式更加科学,更符合人体的需要,因为热空气密度比冷空气轻,因此热气会从地面不断向上扩散,使人体更加舒适,并且温暖的地面更有利于人体健康;第二,更加节能,由于是采用低温热水作为热源,因此可以有效利用余热水,可以充分促进太阳能、地热资源的有效利用,并且辐射的方式比对流传热的热交换效率更高、传热损失更小;第三,节约空间,在对房间装饰装修过程中直接将热水管埋置到地板以下,不必浪费四围墙体空间。但由于铺设盘管就需要将地板面抬高50mm以上,一方面会造成楼板荷载的增加,另一方面也增加了装修的困难,并且由于埋置在地板以下,给日后的维修工作带来困难。
1.3电热膜辐射采暖
电热膜辐射采暖是以电能为热源,以电热膜为发热体的方式,传热方式为辐射传热,在运行过程中电热膜表面温度根据室内需要可在40℃-60℃之间调节,这种采暖方式目前应用的还不多,但随着各地陆续对此种采暖方式用电制定了相应的优惠政策,使之可以得到快速的发展。电热膜辐射采暖的优点在于无污染、美观大方、空间利用率较高,而且用户可根据自身需要任意调节室内温度;缺点是一次性投资较高,并且运行能耗较高。
1.4单户采暖装置
单户采暖装置主要是指壁挂式燃气炉,通过自家设置的独立燃气炉作为热源,并配置一定数量的散热器实现采暖的自给自足,其优点在于可不受采暖期的严格控制,用户可根据自身需要随意供暖,并可任意调节室内温度,对于采暖成本的控制也完全由自己掌握,因此灵活性较大,有助于家庭降低采暖费用的投入;但是单户采暖装置需要用户自行操作,较为麻烦,并且燃料燃烧后的废物排放到外界环境,容易对周围的居民造成困扰,因此在人口密度较大的居民区不宜采用,而在别墅或农村住宅中应用具有一定的优势。
1.5热风采暖系统
通过热风炉将空气加热,并将加热后的空气通过管道送入室内,由于热空气处于流动状态,因此与室内空气热交换的效率很高,具有一次投资少、运行成本低、无污染、运行方式灵活等优点,但一般只用于寒冷地区的大空间采暖,在住宅类小空间不适合使用。
2、建筑室内采暖技术的发展趋势
第一,从采暖热源上来看,我国的采暖所用能源还是以传统的煤炭为主,而煤炭的利用率一直以来都是人们普遍关注的问题,从调查中发现,区域锅炉房供暖的热效率在70%左右,而火电发电效率为33%左右,热电联产效率可达80%以上,因此,以煤炭为资源的地区,应当优先发展热电联产的供热方式,而在无法进行热电联产的地区则优先采用区域锅炉房。
第二,发展新能源以替代煤炭作为采暖热源应当是一个趋势,由于煤炭属于非可再生资源,因此可采用先进的技术,将太阳能、地热能等作为低热源用于建筑的持续供热,一方面有利于节约煤炭资源,促进可持续发展,另一方面这些能源属于洁净能源,对环境无污染。
第三,对于散热器的使用,应当提高铝制和钢制散热器的耐腐蚀能力,并通过科学的结构设计控制热水的流动方式来增加热交换效率;对于低温热水地面辐射采暖方式要优先采用使用寿命更长的盘管,尽可能做到免维护;而对于电热膜辐射采暖来说,要求降低投资和运行的成本,并可通过设计运风系统等方式增大热效率。
结束语
综上所述,当前可选择的建筑室内的采暖方式有很多,可根据建筑物的类型、室内的设计情况、区域规划政策、个人的喜好以及投资和运行费用的高低来综合衡量,选择合适的采暖方式。
参考文献
[1]孟敏.建筑采暖方式的市场化趋势.《口腔护理用品工业》,2011.
[2]王卫东.室内建筑采暖方式发展趋势分析.《硅谷》,2008.
[3]朱光俊,张晓亮.住宅建筑采暖空调能耗模拟研究.《住宅科技》,2004.
[4]江亿.我国建筑节能战略研究.《中国工程科学》,2011.