芻議暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)措施

吳莉莉

摘要：近幾年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活質(zhì)量以及居住環(huán)境都有較高的要求。建筑能耗也呈現(xiàn)不斷增加的態(tài)勢(shì)，而其中，暖通空調(diào)耗能占了相當(dāng)大的比重，由此也就帶動(dòng)了暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)越來(lái)越受到設(shè)計(jì)者關(guān)注。本文在此對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的具體的一些措施做了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能；能耗

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的構(gòu)成及主要特點(diǎn)

從目前來(lái)看，能源和環(huán)境問(wèn)題日益尖銳，城市化的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來(lái)越大，在發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)到40%，建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器和熱水供應(yīng)等需求方面的能耗，用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%～50%，且在逐年上升。為了維持建筑物內(nèi)部空氣環(huán)境適宜的溫濕度，現(xiàn)代建筑中通常采用設(shè)置暖通空調(diào)系統(tǒng)來(lái)保證這一需求，而所消耗的能量即為暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。這部分能耗中包括建筑物冷熱負(fù)荷引起的能耗、新風(fēng)負(fù)荷引起的能耗及輸送設(shè)備（風(fēng)機(jī)和水泵）的能耗。影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征、室內(nèi)人員及設(shè)備照明的狀況以及新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置等。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗還有幾個(gè)特點(diǎn)表現(xiàn)在：第一，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行管理的不合理將會(huì)降低能量使用效率。第二，維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位較低且有季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下有可能利用天然能源來(lái)滿足要求，如太陽(yáng)能、地?zé)崮堋U熱、淺層土壤蓄熱等。第三，暖通空調(diào)系統(tǒng)涉及到的冷熱量的處理通常以交換形式處理。這就可以采用冷熱量回收的措施來(lái)減少系統(tǒng)的能耗，有效利用能量。

二、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)分析

1、空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

若當(dāng)?shù)夭痪邆淇晒┦褂玫呢S富自然水源，原則上不采用直流式冷卻水系統(tǒng)而選用冷卻塔循環(huán)合使用以進(jìn)一步降低循環(huán)水泵揚(yáng)程及其運(yùn)行能耗。冬天時(shí)還可將冷卻塔用作冷源設(shè)備。尤其需要注意的是，冷卻塔設(shè)置時(shí)須確保其運(yùn)行環(huán)境的清潔，通風(fēng)條件良好，且務(wù)必和高溫區(qū)域相隔離以確保其冷卻效率得到保證。并聯(lián)使用多臺(tái)冷卻塔時(shí)，各冷卻塔間要設(shè)置共用連通水橫槽或連通管以防止冷卻塔補(bǔ)水和溢水的不均衡以免造成不必要的浪費(fèi)[2]。設(shè)計(jì)連通管管徑要稍大于總回水管管徑，且要和冷卻塔出水管管頂平接連接。冷水機(jī)組需冷卻水的低溫保護(hù)，為滿足此要求，冷卻塔總供水管和回水管之間須設(shè)置通管，還須設(shè)置兩通調(diào)節(jié)閥或三通調(diào)節(jié)閥以進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。除此之外，風(fēng)機(jī)啟停原則上應(yīng)通過(guò)出水溫度進(jìn)行控制，或選用變頻調(diào)速控制模式以減少能耗。

2、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

若空調(diào)區(qū)在運(yùn)行時(shí)間、濕度和溫度等方面需求不同，則進(jìn)行區(qū)域劃分時(shí)須參照實(shí)際情況將這些區(qū)域劃分開(kāi)來(lái)。建筑物面積空間較大、建筑物內(nèi)人員較多或有集中溫度和濕度控制管理需要時(shí)，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)原則上選用全空氣空調(diào)模式，且盡量避免采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)。在空氣空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，在無(wú)特殊功能要求的前提下，盡量選用單風(fēng)管關(guān)風(fēng)的方法。在同一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，各空調(diào)區(qū)域冷熱負(fù)荷存在較大差異和變化，且低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，各空調(diào)區(qū)域溫度需分別加以控制，并且建筑物全年都需送冷風(fēng)，此種情況即可選用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)[3]。因?yàn)榇讼到y(tǒng)模式可通過(guò)調(diào)節(jié)送入房間風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)荷的變化，且確定總風(fēng)量的過(guò)程中還可考慮同時(shí)使用系統(tǒng)，因而風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗和裝機(jī)容量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

3、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在冷熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為降低能耗有以下幾種措施可以選擇：（1）應(yīng)優(yōu)先選擇應(yīng)用閉式循環(huán)的模式，采用了這種模式不但能避免管道和設(shè)備被腐蝕，同時(shí)還能大大的降低靜水力所需要的輸送能耗，也延長(zhǎng)了空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命；（2）在確保滿足空氣調(diào)節(jié)的條件下，單位制冷量的能耗是與制冷機(jī)的蒸發(fā)溫度以及冷凍水的供水溫度成反比的；（3）當(dāng)冷凍水系統(tǒng)的靜壓力不大于1MPa時(shí)，嚴(yán)禁采用豎向分區(qū)，而是應(yīng)采用一泵到頂?shù)姆绞?，從而保證整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維修和保養(yǎng)工作就會(huì)更加的方便，同時(shí)還能夠降低工程的建設(shè)成本，設(shè)備的電能消耗也會(huì)得到降低；（4）在建筑物中，可能有些區(qū)域的空調(diào)是要冷熱水交替供應(yīng)的，而有的區(qū)域是要全年供應(yīng)冷水的，因此就建議采用兩管分區(qū)制水系統(tǒng)，而如果是冷熱水需要同時(shí)使用或是交替較為頻繁時(shí)，則應(yīng)采用四管分區(qū)制水系統(tǒng)；（5）在設(shè)計(jì)中，還應(yīng)有意識(shí)的采用大溫差系統(tǒng)，水泵運(yùn)行時(shí)流量得到了降低，也就降低了系統(tǒng)的能量消耗。

三、實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

為了確保暖通空調(diào)的施工質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)工程的具體需求，針對(duì)其設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，必須要在充分了解其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)合理的解決措施，從而降低問(wèn)題出現(xiàn)的幾率，確保施工的整體質(zhì)量。

1、科學(xué)合理的設(shè)置管線

實(shí)踐證明，管線的設(shè)置是否科學(xué)直接影響到施工的質(zhì)量，因此，在設(shè)計(jì)施工圖紙之前，應(yīng)該將工程中所涉及到的管道進(jìn)行詳細(xì)分類，從而根據(jù)不同類型的管道進(jìn)行不同的工藝布置。一旦其中有某個(gè)工程與其他的工程不一致，那么則應(yīng)該盡快與相關(guān)部門(mén)進(jìn)行協(xié)商，并且根據(jù)具體的施工情況采取有效的解決措施，努力將其完善。此外，如果有某個(gè)管線自身布置存在不合理的情況，對(duì)其處理應(yīng)該從全局的角度出發(fā)，將各個(gè)部分功能進(jìn)行合理、優(yōu)化安排，確保各個(gè)部分的作用能夠充分發(fā)揮出來(lái)。

2、注重風(fēng)管的設(shè)計(jì)

風(fēng)管的設(shè)計(jì)是否得到直接關(guān)系到工程設(shè)備的噪聲程度，因此，在施工過(guò)程中，施工人員一定要注重風(fēng)管的設(shè)計(jì)。對(duì)于空調(diào)風(fēng)管的選擇均應(yīng)該選用國(guó)家檢驗(yàn)合格的30mm厚的難燃級(jí)夾筋鋁箔復(fù)面閉孔酚醛泡沫材保溫，接風(fēng)的地方應(yīng)該采用壓敏膠帶進(jìn)行連接，要求外觀光滑。此外，風(fēng)管的走線一定要適中，不能太長(zhǎng)也不能太短。同時(shí)，在對(duì)各個(gè)專業(yè)管線進(jìn)行布置的時(shí)候還應(yīng)該注意，一定要確保其布局合理，只有這樣，才能從根本上提高暖通空調(diào)的使用效率。

3、合理的選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)

通過(guò)對(duì)室內(nèi)外溫度的合理分析，采取最恰當(dāng)?shù)臏囟戎?，從?lái)確定暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。所采取的的數(shù)據(jù)要注意，冬天時(shí)溫度不宜過(guò)高，夏天時(shí)溫度不宜過(guò)低。在計(jì)算新風(fēng)量的過(guò)程中，工藝要求和衛(wèi)生條件都要滿足要求，在此基礎(chǔ)上盡量節(jié)約能耗。節(jié)能設(shè)計(jì)工作重要的兩個(gè)參數(shù)就是室內(nèi)的溫度和濕度。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗大小不僅會(huì)受到所設(shè)計(jì)的室內(nèi)濕度標(biāo)準(zhǔn)和溫度標(biāo)準(zhǔn)的影響，同時(shí)也會(huì)受到當(dāng)?shù)貧夂驐l件以及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)等因素的影響。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還要充分的參考產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝以及人體的健康條件，在夏天，如果室內(nèi)的設(shè)計(jì)濕度提高了百分之十，那么能耗就能夠降低百分之二十，而如果設(shè)計(jì)溫度升高了1攝氏度，那么熱負(fù)荷也能夠降低百分之十，因此為暖通空調(diào)系統(tǒng)選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)是非常重要的。

4、采暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的選擇要合理

采暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)在選擇的時(shí)候應(yīng)將滿足規(guī)范要求作為前提，選擇系統(tǒng)的形式。對(duì)人工環(huán)境的控制場(chǎng)所擁有的特點(diǎn)進(jìn)行充分的分析，注意周邊區(qū)、內(nèi)區(qū)以及朝向，使用功能上存在的差異，分環(huán)設(shè)置或分開(kāi)設(shè)置以便于調(diào)節(jié)、控制和管理，避免不同的區(qū)域出現(xiàn)過(guò)熱或過(guò)冷能源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，使其能夠與系統(tǒng)更好的配合，以求獲得最佳的效果，從而達(dá)到既節(jié)約又經(jīng)濟(jì)的目的。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，應(yīng)從設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面采取節(jié)能措施，提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能總體水平，降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗和費(fèi)用，最大程度地發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、節(jié)能以及美觀性能。利用技術(shù)改革創(chuàng)新，提高能源利用率，做到因時(shí)制宜、因地制宜。推廣節(jié)能新技術(shù)，保護(hù)自然資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。