建筑节能与热泵技术施工组织设计方案

建筑节能与热泵技术施工组织设计方案
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资源类别:施工组织设计
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建筑节能与热泵技术施工组织设计方案简介:

建筑节能与热泵技术施工组织设计方案主要是针对在建筑设计和施工过程中,如何有效地应用热泵技术以实现节能目标的一份详细计划。热泵是一种利用低品位热能(如空气、地下水或土壤)转换为高品位热能(如室内供暖或冷却)的装置,具有高效、环保的特点,是现代建筑节能的重要手段。

施工组织设计方案主要包括以下几个部分:

1. 施工准备:明确热泵系统的类型(如地源热泵、水源热泵等),确定设备和材料清单,进行施工前的技术培训和安全教育。

2. 设计与规划:根据建筑的实际情况(如地理位置、气候条件等)进行热泵系统的设计,包括热泵系统的布局、管道走向、设备安装位置等。

3. 施工流程:详细列出施工的各个步骤,如设备采购、基础施工、管道安装、热泵主机安装、电气连接、系统调试等,以及每个步骤的工期和责任人。

4. 质量控制:设定质量控制点,确保热泵系统的安装和运行符合相关规范和标准,如能效等级、安全性能等。

5. 安全与环保:制定施工过程中的环保措施,如废弃物处理、噪音控制等,以及施工期间的安全防护措施。

6. 培训与维护:提供对建筑操作人员和用户的热泵系统操作和维护培训,确保系统的长期稳定运行。

通过这份方案,可以确保建筑节能与热泵技术的施工过程有序进行,提高施工效率,同时最大限度地降低能耗,实现可持续发展。

建筑节能与热泵技术施工组织设计方案部分内容预览:

  随着GDP的不断上升,空调、采暖和热水供应设施便成为人民生活的必需品。一般统计,当某地区的人均GDP 达到4000美元时,空调、采暖和热水供应设施便成为人民生活的必需品,就像水、电、煤气一样成为建筑物的基本设施之一。而我国沿海经济发达地区的城市和经济特区,在1999年的统计数字表明,人均GDP已达到2000美元,按照这些城市GDP每年10%以上的增长率,只需6年时间便可达到4000美元,即达到上海和深圳2000年的水平(上海2000年的人均GDP已达到4180美元,2007年时,可达8000美元)2003年我国经济发展已实现人均1000美元,是经济发展的一个重要里程碑,标志我国又进入了一个新的发展阶段,为2020年全面实现小康社会建设发展目标开了一个好头,同样也为中央空调、集中采暖、家用/商用中央空调和热水供应事业的发展带来了良好的机遇。

  2.当前空调、采暖与热水供应事业面临的挑战

  2.1我国经济的增长还没有走出高增长、高消费、高污染的模式监理工器具配置标准(试行),能源(资源)浪费巨大。同样1美元产值(GDP)的能耗,我国是世界水平的5.9倍;是美国的4.3倍;是日本的11.5倍,生态环境破坏严重;我国电力供应矛盾日益突出,而夏季空调和冬季采暖是造成电力负荷峰谷差最主要的原因。2002年全国各电网空调制冷负荷共达4500万千瓦,相当2.5个三峡电站的满负荷出力;2003年因空调用电负荷太高,至少有10个省市不得不拉闸限电,2004年全国有27个省市严重缺电。2004年夏季高温 全国电力供应的缺口达到3000万千瓦。

  2.2城市化的加快增加了对能源的需求。我国城市化率从改革开放初期的18%上升到40.5%,城市由193个发展到662个,到2020年全国有约57%的人口为城镇人口,总数达8.28亿,比2002年增加了3.26亿。未来一个时期,农村人口向城市大量转移是必然趋势。城镇人口平均年消耗能源为农村的3.5倍。如果城市化水平提高一个百分点,意味着将增加1300万城市人口,建筑物的增加和居民消费结构的升级增加了对能源供应的压力。

  2.3建筑耗能日益突出。建筑耗能从1978年占社会总能耗的10%,到 1996年,我国建筑年耗能3.35亿吨标煤,占总能耗消费的24%,上升到2001年约占整个社会总能耗的27.8%.21世纪头20年,是我国建筑业的鼎盛期,2020年全国建筑面积将接近2000年的2倍。目前我国每年建成的房屋达16~19亿㎡,超过各发达国家年建成建筑面积的总和,可是不仅已有的388亿㎡建筑中95%左右仍属于高能耗建筑,新建建筑中,仍有95%为高耗能的建筑,真正节能建筑仅有2%.我国单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上,以北京为例,占5%的大型公共建筑消耗的能源占全市建筑总能耗的50%.按照目前建筑能耗水平发展,到2020年,我国建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤,超过2000年的3倍;问题相当严重,情况十分紧迫。

  3.建筑节能的途径

  鉴于当前能源紧缺的状况,我国政府制定了“能源开发与节约并重,近期将节能放在优先”的战略。建设部下令,今后建筑节能,要在目前的建筑耗能的基础上节约50%以上,又规定,其中的一半(25%)由建筑本身来解决,而另一半(25%)要靠建筑设备工作者来解决。建筑本身节能与建筑设备系统的节能密不可分。如果没有建筑结构的可靠的节能措施配合,光靠空调、采暖系统和热水供应系统来节能是不可能彻底解决到2020年能源短缺对我们的制约。建筑节能的工作分两大方面:

  3.1建筑物本身的节能

  3.1.1智能化的外遮阳技术。采用外遮阳,可以大大减少夏季空调的制冷能耗(与内遮阳相比,约下降83%.具体来说,采用可调式隔热金属卷帘)

  3.1.2尽量缩小外墙和外窗的面积。有的房产开发项目中,由于设计合理,外墙面积比同体量的建筑减少30%,外窗减少40%,仍能保持良好的采光要求。

  3.1.3高效外墙保温体系。外墙保温比内墙保温更有利于建筑结构的稳定性,避免室外环境温度对建筑结构的形变影响,保护建筑结构主体。外墙采用铝箔复合聚苯板,传热系数不大于0.4W/k.㎡,严寒和寒冷地区以硬泡聚氨酯板保温。还可以采用ECI陶瓷隔热保温涂料。

  3.1.6混凝土楼板辐射制冷/采暖系统。在楼板中或天棚中埋设塑料盘管,冬季通入28℃热水对房间进行辐射采暖;夏季通入19℃冷水对房间进行辐射供冷。冷热辐射温度接近或等于室内舒适温度的上下限。部分热水还可以利用太阳能集热板来解决。

  3.1.7外围结构采用物态相变蓄热材料,能量活性建筑基础以及尽量避免冷桥结露的构造技术。节能建筑中除采用上述的措施外,仍须保证室内空间必要的新风供应,因此,有的节能建筑中加设了健康新风系统。在目前的节能建筑中,要求暖通专业所做的是设计高效健康新风系统和提供楼板辐射制冷/采暖系统和新风系统必要的冷热源。

  3.2建筑物空调采暖热水供应系统的节能

  建筑物除建筑、结构外,其他附属建筑设备专业很多,包括空调、采暖、给排水、消防、热水供应、通信网络、电力供应、灯光照明、燃气供应、电梯等,在节能方面都可以有所作为。这里,仅就空调、采暖、热水供应的范围提出节能的途径:

  3.2.1首先,空调采暖热水供应的节能,离不开建筑物本身的节能措施,如果建筑物外围护结构的冷热损失能降低一半,那么,空调采暖系统就可以大大缩小,消耗的能量大大减少。

  3.2.2其次,设计建筑物之初,应该对空调采暖热水供应的能量利用上作统筹考虑,即夏季可以利用空调主机的冷凝热,来解决热水供应;冬季要寻找低价、来源方便的辅助热源(例如利用太阳能、雨水、建筑中水、土壤等),来解决采暖和热水供应。

  3.2.3开发带有蓄热功能的热水采暖与生活热水供应系统,这样可以充分利用夜间低价的谷电,减少白天高峰的用电;

  3.2.4开发、研制和选用高能效比的冷热水机组(关于提高空调主机能效比的问题,2004年9月国家正式出台有关“空调机组能效”的国家标准,限定了房间空调器、单元式空气调节机、冷水机组的能源效率及能效等级,提高了对机组COP的要求值)能效限定值是强制性要求,是空调产品市场准入的要求。这也意味着今后低COP值的热泵机组不能用于空调系统中,这对于热泵中央热水系统的主机也同样有效。

  3.2.5建筑内部热能的回收(例如利用排风中的冷热量、利用处理过的建筑中水);

  3.2.6大力开发夏季空调、冬季采暖、全年生活热水供应的家用三用空调热水机组,而其中特别重要的是如何解决以太阳能或其他非燃料性(例如雨水、地下水、建筑中水、热废气)热源为辅助热源,来解决提高冬季热泵的制热效果和热水供应。从热泵具有热回收的能力出发,在商用中央空调系统中,可以开发研制“减湿-热水”联合机组或“空调-热水”联合机组。用于游泳池馆、桑拿浴室等场所,做到热水供应、减湿、空调兼有的联合系统,

  3.2.7与建筑配合,在楼板内埋设可通低温水的塑料管,制成冷顶、热板等具有供冷、采暖效果的辐射板,冬季采暖、夏季供冷,减轻建筑物的空调、采暖系统负荷,甚至可以不再需要空调采暖系统。

  3.2.8在空调产品与热泵热水机组的开发和制造中,应充分重视新型的除霜技术(保证供热质量),变频技术(为了适应部分负荷下的节能),防腐技术,智能化控制技术(方便用户操作)的应用。不仅单机的COP值要高,主机的气候适应范围大,而且整个系统(包括水路、水泵)的能效比要高。

  3.2.9实行供暖供热的改革GB/T 40089-2021 石油和天然气工业用钢丝绳 最低要求和验收条件.pdf,实施分户热计量。

  3.2.10充分利用热泵技术,进行空调余热的回收和能量综合利用。

  3.3“行为”节能

  提到节能,还有一个重要的课题,就是“行为节能”,也就是所谓“人的因素第一”的问题。要提倡全社会全民节能节水的意识,提出“要想进一步提高生活质量,必须从节能、节水做起”,在夏季,空调房间的温度提高一度;冬季采暖房间温度降低一度,就会收到很大的效果。对于有户用中央空调的住宅,用那个房间,开那个房间的空调;冬季少开窗等等,都会收到很好的节能效果。

  建筑节能是一项综合的大型的系统工程,涉及国家的能源政策,也涉及到建筑、结构、建筑热工、建筑设备、建筑电气、技术经济、计算机软件等专业的技术、资料、经验。北京一些房地产开发公司已在建筑本身的节能上做了一些工作,取得了初步成果(号称可以“不用空调和采暖”的建筑物,惟一要用冷热源设备、要耗能的是对进入建筑物的新风进行处理的需要)但是就目前已建成的节能建筑物来看,窗户过于小,又不能开启,恐怕还不符合一般人的生活习惯,而且在建筑本身的节能上考虑较多,而其中的空调系统,采用高效节能的主机和合理的系统设计,建筑内部的热回收的考虑,尚嫌不足。下面仅就空调、采暖、热水供应两个节能的重大课题,作一介绍。

  4.应用热泵技术进行空调余热回收和冷热量综合利用

  热泵技术是一种热能回收技术。使用热泵技术,利用空气、水或土壤中所蕴藏的趋于无限的能量,一年四季都可以取出其中的热量来制造热水;或者将热量排放到空气、水、土壤中。利用热泵原理制造的空调冷热水机组或者热泵热水机组都是一种制冷供热效率都大于1的设备。无论是水源热泵或者空气源热泵,都是可以吸取低温水源或空气源的热量,再将这一些热量连同本身所消耗的一部分电能所转化的热量,转送到常温环境条件下去应用。就拿空气源热泵热水机组而言,利用了制冷工质循环过程的“泵”热原理,完全可以做到“1+2=3”甚至“1+3=4”。公式中“1”是热泵所消耗的一份能量(电能),而“2”、“3”是从空气中所吸取的热量,“3”或“4”就是用来制取热水的热量。即使在冬季日平均气温下,空气源热泵机组的能效比COP,也可以达到2.5左右。

  应该说,热泵机组(水源或空气源)是当前最为节能的、最为环保的空调采暖设备,也是最为安全、可靠的、最为简便的热水设备。当前,燃油、燃气、燃煤的价格受国际市场的影响,不断攀升,人们又转向于用电来供暖和制取热水,当前采用电锅炉加上蓄热技术的方案,也已得到国家电力部门的认可。而采用热泵机组加上蓄热技术来制取热水,虽然都是用电,但用热泵机组,不仅可以比电锅炉大大节约用电,而且也完全可以利用低价谷电,来大大降低运行的成本。

[博士]超高层建筑基础与基坑工程逆作法现场测试与分析研究_pdf.pdf  图1 利用空调冷回水为热源的空调兼生活热水系统

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