暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計與施工

李存雨

【摘 要】空調(diào)在給人們提供舒適環(huán)境的同時，又消耗了大量的能源。隨著空調(diào)應(yīng)用的日益普及，空調(diào)領(lǐng)域作為耗能大戶應(yīng)不斷提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計水平，控制好空調(diào)運行節(jié)能重要環(huán)節(jié)，不斷研究和開發(fā)利用新節(jié)能技術(shù)，最大限度地節(jié)約能源，保護環(huán)境，促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計；空調(diào)施工；節(jié)能方向

0.前言

暖通空調(diào)的設(shè)計是一個細致的工程，在設(shè)計時需要全面考慮、提升暖通空調(diào)的合理性。設(shè)計者在設(shè)計的時候，往往考慮的是空調(diào)運行中的最大負荷，即遵照最大負荷原則。但是，在實際運行中，很少通暖空調(diào)能達到最大負荷。所以，設(shè)計者在設(shè)計時，就應(yīng)該考慮到這種情況，不要使各個系統(tǒng)的設(shè)計滿足最大負荷運轉(zhuǎn)而不適應(yīng)部分負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。這樣，會導致空調(diào)的耗能增大，不符合節(jié)能原則。

1.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計存在的問題

雖然我國建筑業(yè)發(fā)展迅速，但是，廣泛采用新的建筑材料不考慮建筑物的熱力狀態(tài)的建筑設(shè)計方案，導致一系列不能滿足室內(nèi)微氣候條件的情況出現(xiàn)。應(yīng)該注意到建筑地區(qū)的氣候特征，以及當?shù)亟ㄖ?jīng)濟特點。有的地方還存在這種情況，當建筑物采用隔熱性能差的材料設(shè)計時，計算中要考慮采用昂貴的微氣候的空調(diào)設(shè)備。而在執(zhí)行該設(shè)計時，由于經(jīng)濟方面的原因，無法采用此種空調(diào)設(shè)備，結(jié)果會出現(xiàn)夏季過熱和冬季過冷的現(xiàn)象。

在施工設(shè)計方面，往往由于設(shè)計、施工由不同承包商承包，造成利益傾向不同，很難達到最佳配合。比如在供暖方式上，我國采暖地區(qū)居住建筑存在著由于施工問題導致圍護結(jié)構(gòu)保溫水平低，門窗氣密性差，采暖設(shè)備熱效率低的狀況，而這主要是施工技術(shù)人員對圖紙理解不夠和施工人員素質(zhì)較差，不同施工單位在節(jié)能意識和設(shè)計角度不同、不到位造成的。

在暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的運行及維修設(shè)計上不科學。在運行過程中，由于缺少科學的設(shè)計方案，管理人員不能充分的認識空調(diào)運行系統(tǒng)，在運行高峰期的區(qū)分上不科學。通常是正常期和高峰期機器的運行數(shù)量一樣，這樣就造成了能量的極度浪費。而在維修和保養(yǎng)上，管理人員往往做不到位。因風道滲漏引起熱損失、空調(diào)機盤管和過濾器附著異物引起機器性能下降等現(xiàn)象處處可見。對于低效率的設(shè)備不能及時維修和更換，造成不必要的能耗。

此外，人們的建筑節(jié)能意識差，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計得不到廣泛的推行。還沒有在社會上、建筑界形成共識。在技術(shù)執(zhí)行標準上，缺乏行政法規(guī)和執(zhí)行機構(gòu)實行監(jiān)督和強制。

2.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計方向

首先，要合理的選擇熱源系統(tǒng)。在設(shè)計暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時，要根據(jù)具體的工程建筑選擇實用有效的熱源系統(tǒng)。一般來說，當前國內(nèi)市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。而從能量利用效率上來看，其中以熱電站的效率最高，其次是熱泵技術(shù)。

熱泵是以大自然中蘊藏著大量的較低溫度的低品位熱能為熱源，如以大氣、地表水、地熱或工廠排放的廢水（氣）為熱源，通過壓縮機的工作從這些熱源中吸取其中蘊藏著的大量較低溫度的低品位熱能，并將其溫度提高后再傳給高溫熱源。熱泵按熱源的不同可分為：空氣源（風冷）熱泵。目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機組和熱泵冷熱水機組。地源熱泵（尤其是土壤型）可以節(jié)能30%左右，而直燃型溴化鋰吸收式機組供熱式的效率相當于燃油或燃氣鍋爐，對于鍋爐房來說，大型區(qū)域鍋爐房明顯優(yōu)于小型鍋爐。通過這些科學的分析，設(shè)計人員在設(shè)計暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時，就可以根據(jù)工程建筑自身的情況，選擇合理的可行的熱源系統(tǒng)，因為不同地域不同建筑工程的需要和條件不一樣，所以從設(shè)計階段開始就必須注意對熱源的選用。

其次，在設(shè)計時必須考慮到減少熱媒介輸送過程中能耗的主要措施。一是在設(shè)計要求材料的選用上，制定選用保溫效果好的新型保溫材料對管道進行保溫節(jié)能，如在設(shè)計上采用熱水預制保溫直埋管等。二是在能力的輸送系統(tǒng)管理的設(shè)計上，可以選用計算機系統(tǒng)對供暖系統(tǒng)進行全面的水利平衡調(diào)試，采用以平衡閥及其專用智能儀表為核心的管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，以便科學有效的實現(xiàn)對管網(wǎng)流量的合理分配和控制，進一步提高輸送能量的效率，以達到節(jié)能的效果。三是在設(shè)計時考慮實用性強的動力傳輸系統(tǒng)，力求在設(shè)計時對動力系統(tǒng)的優(yōu)選，以保證在實際施工和使用中實現(xiàn)節(jié)能的效果?？梢赃x用效率高、部分負荷特性好和大溫差、低流速、低摩阻管道，輸送效率高的載能介質(zhì)的動力設(shè)備，這樣就可以有效的減少輸送過程的能耗，從而提高輸送效率，既改善供暖質(zhì)量又節(jié)約能源。

3.暖通工程施工過程中需要關(guān)注的幾點問題

3.1空調(diào)施工

空調(diào)施工中一般存在以下問題：

（1）加強對原材料的質(zhì)量控制。鍍鋅鋼板應(yīng)采用大型鋼廠生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)熱鍍鋅冷軋板，鍍鋅層質(zhì)量應(yīng)滿足《通風管道技術(shù)規(guī)程》JGJ141-2004要求，其質(zhì)量應(yīng)不小于100g/m2，鍍鋅板厚度偏差不應(yīng)超過允許誤差值。

（2）應(yīng)根據(jù)風管截面尺寸、長度及系統(tǒng)風壓等因素采用合適的方法如軋制加強筋、管內(nèi)設(shè)支撐、管外設(shè)角鋼加固框等方式加固風管，防止顫動和噪聲傳遞。

（3）在空調(diào)末端設(shè)備訂貨前，如所選品牌的技術(shù)參數(shù)（包括風量、冷量、余壓、電機功率等）與圖紙不符，應(yīng)將技術(shù)參數(shù)報設(shè)計院確認。

（4）應(yīng)在管路系統(tǒng)最低點以及水泵、冷水機組、風柜等設(shè)備的空調(diào)水接管位置較低的管道上設(shè)泄水閥，設(shè)備泄水閥一般設(shè)于供水管底端。

（5）應(yīng)在空調(diào)水管路的立管、管路局部抬高的“蹦彎”（即“n”形管）、中間高兩端低的管路等所有可能集聚空氣的高點設(shè)自動排氣閥。為方便檢修，排氣閥前應(yīng)設(shè)等徑的檢修閥。

（6）冷凝水管與柜式空調(diào)機組及組合式空調(diào)機組相接處，應(yīng)設(shè)置存水彎，存水彎水封高度必須滿足設(shè)計要求。如設(shè)計未提供詳細的技術(shù)要求，可按冷凝水排出口處機組內(nèi)的最大負壓值來確定水封的高度，但實際上該負壓值既難以測試又難以計算，因此一般按機組的機外余壓值來確定。

（7）閥門安裝時，應(yīng)注意閥體上流向標識，箭頭所指即為水流方向，不能裝反，尤其是電動調(diào)節(jié)閥、止回閥及截止閥等。

3.2通風與防排煙施工

通風與防排煙施工中一般存在以下問題

（1）防排煙系統(tǒng)（包括正壓送風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、排風兼排煙系統(tǒng)、補風系統(tǒng)）的柔性短管應(yīng)采用不燃材料制作，最好采用成品軟接。

（2）風管穿過有防火、防爆要求的墻體或樓板時應(yīng)設(shè)預埋管或加套管，鋼板厚度不應(yīng)小于1.6mm。

（3）防排煙系統(tǒng)的風量及風壓必須滿足設(shè)計及消防規(guī)范的要求。

（4）大型風機懸吊安裝時，如設(shè)置減振器，建議不采用吊式減振器.宜在風機底部設(shè)橡膠隔振器或隔振墊，以防風機運行時產(chǎn)生晃動。

（5）在風機訂貨前，如所選品牌的技術(shù)參數(shù)（包括風量、風壓、電機功率等）與圖紙不符，應(yīng)將技術(shù)參數(shù)報設(shè)計院確認。

3.3供暖施工

供暖施工中一般存在以下問題：

（1）在板式換熱器設(shè)備安裝前應(yīng)仔細核對圖紙和產(chǎn)品說明書，以免一、二次側(cè)的管道連接錯誤。

（2）板式換熱器一、二次側(cè)進水管上均應(yīng)設(shè)水質(zhì)過（下轉(zhuǎn)第370頁）（上接第363頁）濾器，過濾器的目數(shù)應(yīng)與板換的流道尺寸相適應(yīng)。過濾器與設(shè)備之間的管道及管件在安裝前應(yīng)將雜物清除干凈。

（3）熱水管道及其附件必須設(shè)獨立支架，不得把管道及其附件的重量傳遞給鍋爐承受。

（4）鍋爐燃氣管上應(yīng)安裝過濾器、穩(wěn)壓裝置、壓力表等必要的管道附件及儀表。

4.結(jié)束語

建筑節(jié)能是目前十分重視的一項工程，節(jié)能意味著經(jīng)濟節(jié)約，節(jié)能技術(shù)的開發(fā)是暖通空調(diào)節(jié)能的基礎(chǔ)?？傊?，只有克服暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計在目前存在的問題，才能實現(xiàn)暖通空調(diào)的經(jīng)濟性、節(jié)能性、安全性的作用。在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的研究方向上必須與世界接軌，實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。 [科]