在冬季,为了保持室内温度,建筑物必须获得热量。建筑物的总得热包括采暖设备供热(约占70%~80%)、太阳辐射得热(通过窗户和其他围护结构进入室内约占15%~20%)和建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热,约占 8%~12%)。这些热量再通过围护结构(包括屋面、外墙和门窗等)的传热和通过门窗缝隙的空气渗透向外散失。建筑物的总失热包括围护结构的传热热损失(约占 70 %~80 %)和通过门窗缝隙的空气渗透热损失(约占20%~30%)。当建筑物的总得热和总失热达到平衡时,室内温度得以保持,见图46.1。因此,对于建筑物来说,节能的主要途径是,减少建筑物外表面积和加强围护结构保温,以减少传热热损失;提高门窗的气密性,以减少空气渗透热损失。在减少建筑物总失热的前提下,尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热,最终达到节约采暖供热量的目的。节能建筑与非节能建筑热平衡的比较(见图46.2)。
锅炉在运行过程中,一般只能将燃料所含热量的55%~70%转化为可供利用的有效热能(亦即锅炉的运行效率为0.55~0.70)。这些热量通过室外管网输送,沿途又将损失10%~15%(亦即室外管网的输送效率为0.85~0.90)。剩余的热量供给建筑物,成为采暖供热量。因此,对于采暖供热系统来说,节能的主要途径是,改善采暖供热系统的设计、安装、调试和运行管理,以提高锅炉的运行效率;加强管道的保温,以提高室外管网的输送效率。
图 46.1 采暖建筑冬季得热与失热示意图
图 46.2 节能建筑与非节能建筑热平衡的比较
(杨善勤)