公共建筑的空調(diào)節(jié)能方法

摘要：本文結(jié)合當(dāng)前公共建筑空調(diào)能耗大的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)公共建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、空調(diào)設(shè)備的管理維護(hù)等方面進(jìn)行分析來(lái)闡述空調(diào)節(jié)能的方法，提出公共建筑空調(diào)可通過(guò)冷熱負(fù)荷、空調(diào)水系統(tǒng)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)三方面進(jìn)行節(jié)能。

關(guān)鍵詞：公共建筑 空調(diào) 節(jié)能

隨著越來(lái)越多安裝空調(diào)公共建筑的出現(xiàn)，高能耗成為必然代價(jià)。公共建筑全年能耗中約有50%~60%用于空調(diào)系統(tǒng)。在世界能源緊缺的情況下，而空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能源基本上是不可再生的，所以空調(diào)節(jié)能成了備受關(guān)注的問(wèn)題?？照{(diào)系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生能耗的設(shè)備主要有：給空調(diào)房間送風(fēng)和輸送空調(diào)循環(huán)水的風(fēng)機(jī)和水泵及為了供給空氣處理設(shè)備冷量和熱量的冷熱源。本文就空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)的管理與維護(hù)等方面介紹一下空調(diào)節(jié)能的主要方法。

1 對(duì)空調(diào)系統(tǒng)采取的節(jié)能設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的空調(diào)工程項(xiàng)目，應(yīng)標(biāo)明采取了哪些節(jié)能措施，并附有冷熱負(fù)荷計(jì)算書(shū)。必須在施工圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)行冷負(fù)荷和熱負(fù)荷計(jì)算。要本著“以人為本”的設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定，項(xiàng)目設(shè)計(jì)之前要深入現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合工程的具體情況，與業(yè)主進(jìn)行溝通，根據(jù)建筑使用功能要求、負(fù)荷特性、當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)以及能源結(jié)構(gòu)等多方面綜合考慮，經(jīng)過(guò)分析比選后確定出設(shè)計(jì)方案并將空調(diào)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置在合理范圍內(nèi)。不盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)在合理范圍內(nèi)，為了降低運(yùn)行能耗，應(yīng)適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn)?？照{(diào)設(shè)計(jì)的合理性是減少空調(diào)能耗的重要因素之一，空調(diào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在是空調(diào)水系統(tǒng)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱負(fù)荷三方面的設(shè)計(jì)。

1.1 調(diào)節(jié)空調(diào)冷熱負(fù)荷 空調(diào)冷熱負(fù)荷是用來(lái)選擇制冷機(jī)、水泵、空調(diào)箱、鍋爐和風(fēng)機(jī)盤(pán)管的依據(jù)。由下述負(fù)荷組成空調(diào)的冷熱負(fù)荷：通過(guò)玻璃窗的日射得熱形成的負(fù)荷，室內(nèi)熱源散熱形成的負(fù)荷，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱形成的負(fù)荷，處理新風(fēng)形成的負(fù)荷。占30%~40%的能量用于處理新風(fēng)，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所需要消耗量約占40%。冷熱負(fù)荷計(jì)算如果不按規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，則其值將會(huì)有偏大偏差，會(huì)使水泵配置、裝機(jī)容量、管道直徑等偏大，工程的初投資這樣就會(huì)增高，運(yùn)行費(fèi)用和能源消耗量會(huì)加大。一般空氣的設(shè)計(jì)參數(shù)、室內(nèi)新風(fēng)量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)與空調(diào)的冷熱負(fù)荷有關(guān)。

1.1.1 新風(fēng)量的控制 必須保證每人在空調(diào)環(huán)境下有一定的新風(fēng)量。但是新風(fēng)機(jī)的能耗會(huì)因?yàn)樾嘛L(fēng)取得過(guò)多而增加，導(dǎo)致空調(diào)能耗增加，所以應(yīng)利用有效措施控制新風(fēng)量，并滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求。安裝雙風(fēng)機(jī)；減少房間的換氣次數(shù)；根據(jù)室內(nèi)人員變動(dòng)規(guī)律，建立新風(fēng)風(fēng)閥控制模式等都是很好的有效的控制措施。

1.1.2 調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù) 空調(diào)房間的空氣溫度、相對(duì)濕度通過(guò)公共建筑的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到給定要求。比如：系統(tǒng)設(shè)備耗能會(huì)在夏季室內(nèi)溫度越低、相對(duì)濕度越小時(shí)，而增大。如夏季提高室內(nèi)空氣溫度在1℃，就會(huì)有10%左右的空調(diào)節(jié)約能量。而若提高1%的相對(duì)濕度，就會(huì)有15%左右的能量可節(jié)約。所以，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格按照國(guó)務(wù)院下發(fā)的規(guī)定及相關(guān)要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.1.3 設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗能量占40%，空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵之一是：合理設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，減少其能耗。①外墻的保溫技術(shù)。外墻外保溫、內(nèi)保溫或者內(nèi)外混合保溫的方法根據(jù)具體情況被采用，結(jié)合新型的節(jié)能保溫材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。②通過(guò)在室內(nèi)設(shè)置窗簾、在室外設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施的辦法，來(lái)減少陽(yáng)光直射產(chǎn)生的負(fù)荷。③設(shè)置屋面隔熱層④在建筑物周?chē)N植被。⑤淺顏色的室外墻體。

1.2 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行 空調(diào)水系統(tǒng)中包含有：冷卻水系統(tǒng)和冷凝水系統(tǒng)，以及冷凍水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。最大水負(fù)荷用于設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算，目前大部分空調(diào)系統(tǒng)采用定水量系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)實(shí)際水負(fù)荷最大值的時(shí)間是較少的，且管徑也隨之增大，這樣設(shè)計(jì)水量的需求會(huì)增大，勢(shì)必會(huì)引起水泵耗能增大?？梢圆扇p少水泵耗能的措施有：①可采用閉式變頻水泵而非開(kāi)式泵，因?yàn)榭照{(diào)水系統(tǒng)接近為閉式系統(tǒng)，這樣從制冷機(jī)提升到冷卻塔所需的能量時(shí)，水泵將水就會(huì)減少；②增大水的溫差可以通過(guò)采用變水量系統(tǒng)，所需的空調(diào)系統(tǒng)水量便會(huì)減小。在開(kāi)啟冷機(jī)時(shí)只開(kāi)啟相應(yīng)的冷卻水泵和冷凍水泵，開(kāi)啟冷機(jī)的數(shù)量與冷卻水循環(huán)泵和冷凍水開(kāi)啟的臺(tái)數(shù)相等，按照實(shí)際冷機(jī)的需要，水泵多開(kāi)的現(xiàn)象應(yīng)避免。實(shí)際冷卻水泵、冷凍水泵的運(yùn)行效率應(yīng)不小于60%，宜根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工作點(diǎn)參數(shù)重新調(diào)整或更換水泵的方式來(lái)處理運(yùn)行效率受地域限制的水泵，總流量大小不宜通過(guò)調(diào)節(jié)冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的閥門(mén)來(lái)限制。

1.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及節(jié)能運(yùn)行 通過(guò)風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣的輸送，風(fēng)機(jī)在輸送過(guò)程中克服流動(dòng)阻力會(huì)消耗大量的能量?？梢詮囊韵聨追矫嬷譁p少輸送過(guò)程中的能耗：①采用表面光滑的材料作為風(fēng)管，盡量減少風(fēng)管系統(tǒng)的摩擦阻力，在允許范圍內(nèi)盡量降低風(fēng)管的風(fēng)速。②盡量減少風(fēng)管系統(tǒng)的局部阻力。③減少空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)備的空氣阻力。④盡可能地增大送風(fēng)溫差或者采用變風(fēng)量系統(tǒng)。

為更好的使空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行，我們可以采取間歇運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)，空氣處理機(jī)組宜在使用前30分鐘啟動(dòng)進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱，此時(shí)關(guān)閉新風(fēng)風(fēng)閥。使用結(jié)束前15～30分鐘將空氣處理機(jī)組關(guān)閉。當(dāng)風(fēng)機(jī)功率大于5kW、年運(yùn)行時(shí)間超過(guò)1200h的全空氣空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理機(jī)組中，宜采用變頻控制風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速則根據(jù)被調(diào)節(jié)房間的溫度。應(yīng)滿足氣流組織的要求且滿足風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的要求的前提下來(lái)進(jìn)行變頻控制，調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)最小風(fēng)量。需連接大量排風(fēng)的空間與空調(diào)系統(tǒng)，如廚房、車(chē)庫(kù)等所負(fù)擔(dān)區(qū)域相連時(shí)，切斷相連空間時(shí)可通過(guò)自動(dòng)閉門(mén)器等裝置。新風(fēng)需求控制方法應(yīng)用在人員密度相對(duì)較大且變化較大的房間。建筑物內(nèi)部的風(fēng)平衡若要在空調(diào)運(yùn)行期間得到保持，應(yīng)得到新風(fēng)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)運(yùn)行的合理控制，避免外窗開(kāi)啟，無(wú)組織新風(fēng)應(yīng)減少，同時(shí)也應(yīng)避免樓梯間與電梯間，空調(diào)空間與非空調(diào)空間之間不合理的空氣流動(dòng)。上述用于與空調(diào)空間相連的廚房、車(chē)庫(kù)等空間，應(yīng)設(shè)置送風(fēng)門(mén)，維持車(chē)庫(kù)、廚房等為負(fù)壓。

2 空調(diào)系統(tǒng)的管理與維護(hù)

空調(diào)在投入使用的過(guò)程中，由于維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)、管理不當(dāng)?shù)仍蛞矔?huì)引起能源浪費(fèi)。

2.1 管理空調(diào)系統(tǒng)要合理 使用過(guò)程中，只有轉(zhuǎn)換季節(jié)、開(kāi)機(jī)以及停機(jī)操作應(yīng)用在很多自控空調(diào)系統(tǒng)，而并不根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行管理，而空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜、自動(dòng)化程度高的系統(tǒng)。這樣空調(diào)的能耗必然加大。所以，科學(xué)的管理制度應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)。①做好相關(guān)的記錄項(xiàng)目，對(duì)于定時(shí)檢查的路線、內(nèi)容和制定巡回檢查制度應(yīng)予以明確；②制定崗位責(zé)任制時(shí)要規(guī)定配備人員的職責(zé)范圍和要求；③明確交接班內(nèi)容、手續(xù)及要求，制定交接班制度；④與制造廠商一起按空調(diào)機(jī)、制冷機(jī)及其輔助設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)，制定設(shè)備的操作規(guī)程，以便空調(diào)能保證安全、正確地操作。

2.2 維護(hù)好空調(diào)系統(tǒng) 影響設(shè)備的正常運(yùn)行，必然會(huì)加大空調(diào)的能耗，要減少空調(diào)系統(tǒng)在使用過(guò)程中產(chǎn)生的各種故障。所以，空調(diào)的保養(yǎng)維護(hù)工作要做好。日常維護(hù)保養(yǎng)、一級(jí)保養(yǎng)和二級(jí)保養(yǎng)都包含在空調(diào)的保養(yǎng)范圍內(nèi)，合理的制定好中修、大修和零星修理的維修計(jì)劃。

2.2.1 風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù) 新風(fēng)、漏風(fēng)和風(fēng)管內(nèi)的積塵以及回風(fēng)從室內(nèi)帶出來(lái)的灰塵是空調(diào)灰塵的主要來(lái)源。若過(guò)濾器的網(wǎng)眼被灰塵堵塞，則會(huì)使風(fēng)機(jī)阻耗增加，同時(shí)空氣也會(huì)受到污染，經(jīng)常清理灰塵是必要的。①一般15天~ 30天對(duì)新風(fēng)過(guò)濾器進(jìn)行一次清洗，并定期檢查和更換過(guò)濾器。更換阻力達(dá)到規(guī)定終阻力的過(guò)濾器，30天~ 40天要對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管過(guò)濾器清洗一次。②經(jīng)常打掃風(fēng)機(jī)箱、空調(diào)箱，清洗和更換消聲器，保持空調(diào)系統(tǒng)潔凈。

2.2.2 對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù) 冷卻塔是用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)散熱的，大量空氣中的灰塵、腐蝕性氣體及可溶性鹽、微生物，因水在冷卻塔中滴濺和流動(dòng)后會(huì)充分地與空氣接觸，會(huì)被帶入冷卻塔中。中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行由于水雜質(zhì)濃度不斷增加會(huì)產(chǎn)生諸多危害。盤(pán)管會(huì)被水中的溶解氧堵塞，因?yàn)槔錈崴到y(tǒng)是一個(gè)密封的系統(tǒng)。所以冷卻水和冷凍水的溫度和水量必須經(jīng)常檢查。防止水管腐蝕和長(zhǎng)苔，定期對(duì)水管進(jìn)行除垢，要加強(qiáng)空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理。

3 提高全民空調(diào)節(jié)能意識(shí)

廣大公共建筑中員工的節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)是造成能源浪費(fèi)的一大原因。所以，全民的節(jié)能積極性要提高，建設(shè)部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)、政府部門(mén)等要共同推廣、推行節(jié)能工作，并使室內(nèi)工作及使用人員落到實(shí)處。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，如果設(shè)計(jì)人員把節(jié)能思想貫穿于公共建筑的空調(diào)設(shè)計(jì)中，管理者和維護(hù)者能夠切實(shí)做好空調(diào)的管理和維護(hù)工作，再加上使用者能提高自己的節(jié)能意識(shí)，那么公共建筑空調(diào)的能耗將會(huì)降低，為我國(guó)的節(jié)能環(huán)保做出貢獻(xiàn)。

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