哈尔滨市典型既有居住建筑清洁供暖改造方案可行性研究

发布时间：2020-03-23 13:24

【摘要】：随着经济和社会的不断发展,国际能源形势日益严重。而我国作为第二大能源国,建筑能耗在社会总能耗的占比接近30%,而在我国的严寒地区,供暖能耗又占据其中很大比例。近年来,随着供暖引起的环境问题逐渐加重,使用清洁能源供暖方案得到了政府的大力支持和认可,清洁供暖改造势在必行。在我国的北方地区,既有老旧建筑的围护结构热工性能普遍不佳,致使建筑耗能过高,亟需改造,其正是“十二五”能源规划中的重点专项工作;与此同时,在我国的“十三五”规划中,可再生能源建筑的应用规模也在不断扩大。由此可见,针对既有建筑的清洁能源供暖系统改造意义重大。本文首先通过DeST软件搭建建筑模型,针对哈尔滨市4种不同节能率下的典型既有居住建筑进行能耗模拟,得到耗热量指标、设计热指标和供暖期累计耗热量等参数,并计算出能耗折算规律。其次,研究分析了各类清洁能源和辅助热源在哈尔滨市典型既有居住的适用性,提出了槽式太阳能集热器、太阳能热泵、土壤源热泵3种清洁能源和燃气锅炉、电磁锅炉2种辅助热源联合供暖方案,并与单一热源供暖方案对比分析。在节能性分析中,创新地提出系统辅助设备能源消耗效率SHSPFae(system auxiliary equipment heating seasonal performance factor)的概念和清洁能源供暖方案一次能源性能系数指标,构建各类节能性指标与SHSPFae的函数关系并进行分析比较,得到槽式太阳能集热器+燃气锅炉为最优方案的结论。在经济性分析中,结合建筑能耗模拟数据,采用费用年值法评价各种清洁能源供暖改造方案,在系统寿命相同的条件下,确定槽式太阳能集热器+燃气锅炉优于其他备选方案。在环境影响评价中,以一次能源污染物排放量为标准评价各种方案,发现太阳能热泵+燃气锅炉为环境效益最优,槽式太阳能集热器+燃气锅炉为次优。最后,本文综合对比各类方案的节能、经济和环境效益,在可以保证燃气锅炉的安全性的条件下,确定槽式太阳能集热器+燃气锅炉在所有备选方案中为综合最优方案。本文的技术路径、研究过程和结果具有一定的指导意义,可以为严寒地区既有居住建筑清洁供暖改造提供参考。
【图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文表 2-1 哈尔滨市主要气象参数冬季采暖室外计算温度冬季采暖平均温度冬季采暖天数冬季日照率冬季室外平均风速夏季空调室外计算干球温度夏季空调室外计算湿球温度夏季室外平均风速-24.2℃ -4.55℃ 176d 56% 3.2m/s 30.7℃ 23.9℃ 3.2m/s2.2.2 小区基本情况目标社区位于黑龙江省哈尔滨市道里区，四周街道为康安路，华兴街，河柏街和河山街。它于 1999 年完工，总建筑面积约为 168200 平方米。鸟瞰图和建筑物的俯视图如图 2-1（a）和图 2-1（b）所示。其中该小区原有的世纪花园占地 14700m2，造成多年失修，地面铺装破碎的杂草，，花园地面塌陷比比皆是。庭院里的结构被严重破坏，地面塌陷，这会造成危险，并且缺乏人防工程。由于小区内及周边停车位匮乏，车辆乱停乱放，本不宽敞的路显得拥挤不堪。世纪花园改造前状况见图 2-2。

图 2-2 中心花园改造前状况本次改造共涉及 15 栋居民楼，其中共有 11 栋为 7 层建筑，4 栋为 9 层建筑。其中，以哈尔滨某小区 110#楼为课题研究示范改造对象。该住宅建筑是高耗能建筑。原始外部墙壁由 490 毫米粗实粘土砖墙组成。屋顶存在因冰雪冻融造成的漏水情况。小区围护结构情况如图 2-3（a）及图 2-3（b）所示。图 2-3（a）外墙破损 图 2-3（b）室内饰面脱落渗水哈尔滨市四季较为分明，冬季寒冷漫长。原楼体外墙无保温措施导致供暖
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU832

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本文编号：2596786