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摘要：供热工程是现代建筑工程中一个不可或缺的组成部分，可以为用户提供更加舒适的居住环境，而其本身属于高耗能工程，如何在可持续发展背景下做好供热工程的节能设计，是一个备受瞩目的课题。本文从当前建筑工程常见的供热方式出发，对供热工程节能设计的必要性和具体策略进行了分析和讨论。
关键词：供热工程；节能设计；必要性；措施
前言：在不断的发展过程中，人们逐渐认识到了传统片面发展经济中存在的不足，认识到了以牺牲环境为代价来发展经济，实际上是长远发展最大的阻碍。对此，可持续发展理念得以提出，在经济社会的发展中，强调与自然的相互协调。节能是当前建筑行业发展的核心理念之一，也是必须贯彻到每一个分项工程的内容。
1 建筑工程的供热模式
一是分散燃气锅炉供热，以天然气为热源，相比较燃煤锅有着更高的热效率，也不会产生很大的污染，信息化技术的应用实现了分散式燃气锅炉的自动控制，也为锅炉运行监测及维修提供了便利；二是区域锅炉房供热，属于传统的供热方式，一般是以小区或者一定的区域为供热对象，利用大型燃煤锅炉房进行供热，技术相对成熟，但是能耗大、污染重，已经被发达国家淘汰。而在我国，区域锅炉房同时承担着电力系统的调峰任务，因此在相当长的时间内并不会被淘汰；三是集中供热，也是当前城市中最为常用的供热方式，其热源可以是煤炭、天然气等化石能源，也可以是太阳能、地热等新能源，配合热电联产模式，属于一种比较理想的供热方式，而且与前两种方式相比，占地面积小，能源利用率高，发展速度也更快[1]。
2 供热工程节能设计的必要性
在一二线城市，集中供热已经得到了普及，并且随着技术的成熟，正在逐渐向着规模化、自动化和环保化的方向发展。不过从实际应用情况分析，受历史因素的影响，多数供暖企业采用的依然是传统的运作方式，存在着比较严重的能源浪费问题，具体来讲，一是以煤炭为主要热源，热效率较低，浪费巨大；二是设备陈旧，技术落后，运行方式存在缺陷，导致供热没有能够真正实现市场化，在缺乏市场竞争的情况下，供热企业虽然也会对设备进行相应的升级改造，但是一般都是在设备接近报废的情况下被动进行，缺乏主动意识，导致设备更新周期较长，节能环保效果较差；三是从用户层面分析，采用的计费方式依然是按照面积计费，然后由区域内的用户均摊费用，在无法实现自主调节的情况下，用户缺乏节能的动力和热情。针对上述问题，推行供热工程的节能设计也就变得非常必要[2]。
3 供热工程节能设计的具体措施
做好供热工程的节能设计工作，能够从根本上减少供热工程的能源，实现节能降耗的目标，推进可持续发展。而对于设计人员而言，在开展供热工程节能设计的过程中，可以从三个方面着手分析：
3.1热源节能设计
热源的节能设计是供热工程节能设计的首要环节，一是应该重视对于热源的合理选择，坚持因地制宜的原则，将原本单纯的燃煤供热模式进行拓展，形成多种热源并行的模式，减少煤炭的应用，这样不仅能够提升热效率，减少煤炭的消耗，还能够在一定程度上降低供热过程中的污染问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，在条件允许的情况下，可以拓展地热能、太阳能等作为热源，也可以引入热电联产模式，实现发电与供热的相互结合，对发电过程中的余热进行回收利用；对于一些大中型城市，也可以利用工业余热、生活垃圾焚烧等作为热源，进一步降低能源消耗；二是需要掌握锅炉的运行状况[3]。从当前应用最为广泛的燃煤锅炉为例，当供煤量和供水量合适时，锅炉处于最佳运行状态，热效率较高，能耗也会相对降低，对此，需要重点关注循环水泵的选择，如果其设计流量不足，无法满足锅炉的供水需求，反之如果流量过大，则会影响水泵的运行效率，导致能耗的增大。另外，锅炉在运行中的总循环水量一般都会超过标称循环水量，在这种情况下会导致锅炉本身使用寿命的降低。对此，可以在锅炉供回水管与循环水泵之间设置旁通管，避免出现炉内阻力超标的问题。
3.2管网节能设计
供热管网的是热量传输的通道，也是供热工程的重要组成部分，通过对供热管网的合理设计，能够有效减少热量在传输过程中的流失，起到良好的节能效果。从实际运行清情况分析，受多种因素的影响，供热管网中的热量分配与用户设计需求存在着不相符合的情况，也就是通常所说的水力失调问题[4]。该问题可以分为两种，一是动态水力失调，需要设置相应的自力式压差控制阀；二是静态水力失调，可以利用自力式流量控制阀以及静态水力平衡阀消除失调问题。从保证用户供热质量的角度，比较常见的做法是更换大功率的循环水泵，提升总流量，但是这种方法存在着很大的局限性，即会导致水泵运行能耗的增加，并不符合节能降耗的实际需求。结合热力学的相关原理，在供热过程中，循环水量与供回水温差呈反相关，换言之，为了对水力失调问题进行抵消，可以适当增加供回水的温差，以降低循环水量。实践证明，在一级供热管网中，最佳供回水温差为40℃，在二级供热管网中，最佳供回水温差为20-50℃，在动力一级供热管网中，最佳供回水温差为35℃。考虑到供热管网本身面对的是区域内所有的用户，因此其结构较为复杂，细节众多，任何一个环节的考虑不周，都可能会直接导致能源的浪费问题，对于设计人员而言，需要从全局的层面进行统筹兼顾，做到全面分析，充分考虑当地的气候、温度、地质等因素对于供热管网的影响，通过合理的计算分析，得到最佳的管网结构和运行参数，提升其运行效率[5]。
3.3终端节能设计
这里的终端指的是用户端，结合上文分析可知，当前城市集中供热的收费模式是按面积收费，用户均摊费用，在这种情况下，缺乏节能的积极性和热情，很容易导致能源的浪费。如果热能可以与电能一样，按照用量进行收费，则用户会主动控制对于热量的消耗，从而减少不必要的浪费问题。从设计的角度分析，想要实现这样的收费模式，需要在用户端设置相应的调节阀门以及热量分配表，由用户根据自身的实际需求来对流量进行调节，流量越小，产生的费用越低。通过这样的方式，能够调动用户主动节约能源，而如果按热量收费的模式能够得到全面普及，则建筑整体在使用过程中的能耗也会大大降低，更好的满足可持续发展的客观需求[6]。
4 结语
总而言之，供热工程直接关系着广大用户的日常生活，影响着其生活的质量，而立足可持续发展的大背景，应该高度重视供热工程的节能设计，保证良好的节能效果。从当前应用较为广泛的集中供热模式出发，设计人员应该从热源、供热管网以及用户端三个方面做好相应的优化设计工作，提高热源效率，降低管网损耗，激发用户的节约意识，减少能源的浪费。与此同时，供热企业需要加强管理工作，强化宣传教育，做到按需供热，通过多管齐下的方式来推动社会的可持续发展。
参考文献：
[1]孙作山.浅析供热工程节能设计[J].科技创新与应用,2016,(26):250.
[2]王涛.供热工程节能设计探究[J].商品与质量：消费研究,2015,(9):247.
[3]纪卫.供热工程节能设计研究[J].价值工程,2015,(3):51-52.
[4]李伟芳.城市集中供热节能设计探析[J].科研,2016,(12):266.
[5]罗杨.市政工程供热管网施工改造节能设计[J].城市地理,2016,(12X):169.
[6]宋文.浅析供热工程节能设计[J].社会科学：全文版,2016,(8):278.
论文作者:赵克鑫
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/17
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