張 玉 吳國強(qiáng) 李 燁
(1.長治市海德瑞建筑節(jié)能技術(shù)有限公司,山西 長治 046000; 2.山西三建集團(tuán)有限公司,山西 長治 046000)
為了分析節(jié)能改造對(duì)農(nóng)村住房冬季供熱能耗、居住舒適度以及節(jié)能減排的影響,我們選取兩戶農(nóng)村住房進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),通過實(shí)際的數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計(jì)和真實(shí)存在的項(xiàng)目案例來進(jìn)行分析研究。
2018年,在長治市金口村選取了兩戶結(jié)構(gòu)形式基本一致的農(nóng)房。兩戶均為單層機(jī)紅磚結(jié)構(gòu),在2017年冬季都進(jìn)行了“煤改集中供熱”改造。為了進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),對(duì)其中一戶進(jìn)行節(jié)能改造,另一戶不做節(jié)能改造只進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。
節(jié)能改造的試驗(yàn)戶,對(duì)其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造,并安裝熱計(jì)量表和溫控閥。并對(duì)東房進(jìn)行節(jié)能改造,用于對(duì)比東、西房的室內(nèi)溫度情況(東、西房結(jié)構(gòu)大小完全相同,兩個(gè)房間均不采暖)。
不進(jìn)行節(jié)能改造的對(duì)比試驗(yàn)戶,只對(duì)其安裝熱計(jì)量表,用于采暖能耗數(shù)據(jù)的收集,用于對(duì)比兩戶的供熱能耗情況。
1)外墻。
墻體為機(jī)紅磚,正房南墻為370 mm,其余全部為240 mm。
2)屋面。
屋面為坡屋頂瓦屋面,樓面板結(jié)構(gòu)為100 mm鋼筋混凝土預(yù)制樓板。
3)外窗。
單層單框木窗。
4)供暖系統(tǒng)。
2017年冬季接入城市集中供熱,2018年冬季住戶自己改造為地板熱輻射采暖。
5) 診斷結(jié)果。
外圍護(hù)結(jié)構(gòu)沒有采取保溫隔熱措施,傳熱耗熱量大,居住舒適度差,能耗浪費(fèi)嚴(yán)重;供熱系統(tǒng)沒有實(shí)行供熱計(jì)量收費(fèi),冬季不能實(shí)現(xiàn)合理用熱。
1) 外墻。
正房、東房:100 mm石墨聚苯板薄抹灰系統(tǒng),拉毛墻面涂料飾面。
2)屋面。
正房、東房:70 mm擠塑聚苯板保溫層。
3)外窗。
更換為單框雙玻塑鋼窗。
4)供熱。
節(jié)能改造項(xiàng)目:安裝溫控閥和熱計(jì)量表。
對(duì)比項(xiàng)目:安裝熱計(jì)量表。
1)對(duì)選取的節(jié)能改造試驗(yàn)戶正房和東房進(jìn)行節(jié)能改造、安裝熱計(jì)量表和溫控閥;對(duì)不進(jìn)行節(jié)能改造的試驗(yàn)住戶安裝熱計(jì)量表。
2)冬季采暖季期間,對(duì)改造項(xiàng)目和對(duì)比項(xiàng)目室內(nèi)溫度進(jìn)行記錄、供熱能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。
3)對(duì)東、西房室內(nèi)溫度進(jìn)行記錄,做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
4)改造項(xiàng)目安裝了溫控閥,設(shè)定和對(duì)比項(xiàng)目相同的室內(nèi)溫度,對(duì)采暖能耗進(jìn)行對(duì)比。
1)同樣敞開用熱,進(jìn)行節(jié)能改造后的住戶耗熱量比未改造的住戶高出11.5%。
2018年11月15日~12月31日,進(jìn)行改造和未改造住戶的供熱系統(tǒng)都沒有進(jìn)行調(diào)節(jié),完全敞開用熱,這段時(shí)間的單位耗熱量對(duì)比如圖1所示。
可以看出,進(jìn)行節(jié)能改造后的住戶耗熱量比未改造的住戶高出11.5%,說明進(jìn)行節(jié)能改造后用熱如不進(jìn)行合理使用和控制,會(huì)造成更大的浪費(fèi)。
2)同樣敞開用熱,節(jié)能改造后的住戶室內(nèi)溫度比未改造的住戶高出10 ℃左右。
2018年11月15日~12月31日兩住戶敞開用熱試驗(yàn)階段,節(jié)能改造后的住戶室內(nèi)溫度比未改造的住戶高出10 ℃左右,說明經(jīng)過節(jié)能改造可以大幅度提高住戶冬季的室內(nèi)溫度。
3)設(shè)置相同室內(nèi)溫度,未改造住戶的住戶耗熱量是節(jié)能改造后住戶的2倍。
2019年1月1日~1月31日,為了對(duì)比改造前后的耗能量變化,將進(jìn)行改造的住戶室內(nèi)溫度設(shè)置為和沒有改造的住戶接近,夜晚14 ℃,白天18 ℃,經(jīng)過一個(gè)月對(duì)供熱數(shù)據(jù)采集,結(jié)果顯示,設(shè)置相同室內(nèi)溫度后,未改造住戶的住戶耗熱量是節(jié)能改造后住戶的2倍,說明進(jìn)行節(jié)能改造后,冬季通過合理用熱,可以節(jié)約50%以上的能耗。
4)同樣不取暖,保溫和不保溫房間的室內(nèi)溫度相差8 ℃。
進(jìn)行節(jié)能改造的試驗(yàn)住戶,院內(nèi)東房和西房大小結(jié)構(gòu)完全相同,在2019年對(duì)東房進(jìn)行了節(jié)能改造,西房沒有采取保溫措施。2019年采暖期,兩房間均沒有進(jìn)行供暖,收集數(shù)據(jù)得出:
a.隨著室外平均溫度由5.5 ℃降低到-6 ℃,進(jìn)行節(jié)能改造的東房室內(nèi)溫度下降幅度很小,在室外平均氣溫-6 ℃的情況下仍然保持10 ℃左右;而沒有進(jìn)行節(jié)能改造的西房室內(nèi)溫度已經(jīng)下降到了0 ℃。
b.東房和西房的室內(nèi)平均溫度相差平均8 ℃。
5)改造后的住戶外觀效果得到很大改善。
改造后的住戶外觀見圖2。
1)提高住戶居住舒適度的必要性。
經(jīng)過節(jié)能改造后,供暖期室內(nèi)溫度提高,而且溫差大幅度降低,提高了居住舒適度。
2)真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的必要性。
經(jīng)過節(jié)能改造的住房即使冬季不取暖室內(nèi)溫度也可達(dá)到10 ℃以上,所以只要進(jìn)行少許的輔助供熱就可以滿足居住需求。一個(gè)采暖季可以節(jié)約50%以上的能源消耗,也就是說可以減少50%以上的污染物排放。
3)住戶減少冬季采暖費(fèi)用支出的必要性。
改造后住房可以節(jié)約供熱采暖能耗50%以上,自然就可以節(jié)約住戶的采暖費(fèi)用,減少住戶的費(fèi)用支出。
4)改善美化農(nóng)村面貌的必要性。
通過對(duì)農(nóng)村住房實(shí)施節(jié)能改造,農(nóng)村住房建筑外觀煥然一新,改善美化了農(nóng)村面貌,提高居民的居住和生活水平。