芻議建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計

駱俊

【摘要】：在我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的良好時態(tài)下，新技術(shù)、新材料也不斷推出，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計受到普遍關(guān)注?？茖W(xué)合理地指出我國暖通空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀，明確其節(jié)能設(shè)計方向，不僅有利于節(jié)能降耗，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，對于推動我國暖通空調(diào)行業(yè)發(fā)展也具有重要現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】：建筑暖通；暖通設(shè)計；節(jié)能設(shè)計

1.建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀

城市化進(jìn)程的加速帶動了建筑事業(yè)的發(fā)展，同時帶動了建筑產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，其中就包括暖通空調(diào)行業(yè)，目前暖通空閑行業(yè)市場競爭十分地激烈。發(fā)達(dá)國家通過運(yùn)用新型材料研發(fā)新型節(jié)能設(shè)計，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗大大降低。我國在新材料運(yùn)用和新技術(shù)運(yùn)用方面和發(fā)達(dá)國家還存有很大的差距，主要體現(xiàn)在技術(shù)研究力度不足及資金投入不夠。還有很多暖通空調(diào)邊緣行業(yè)也加入到市場競爭之中，僅通過簡單地改良和外觀設(shè)計便投入市場博得利益，不但沒有推動行業(yè)的良性發(fā)展，也不符合我國節(jié)能減排的發(fā)展理念。

2.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化策略

結(jié)合我國暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，以及暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計向著多功能性方向發(fā)展的要求，本文從以下五方面提出對我國暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計優(yōu)化。

2.1 冷卻水、冷熱水、風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

從暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計角度來看，本文認(rèn)為一是應(yīng)通過減小空調(diào)系統(tǒng)供回水冷凍水溫度差的方式，達(dá)到降低系統(tǒng)能耗的目的，并選擇閉式循環(huán)模式增加空調(diào)系統(tǒng)使用年限，降低系統(tǒng)的輸送能耗。二是通過選擇一泵到頂?shù)脑O(shè)計方法，減少后期維護(hù)保養(yǎng)工作，降低建筑耗電量，節(jié)約施工成本。三是在水資源相對較少的區(qū)域，通過選擇冷卻塔循環(huán)運(yùn)行模式，降低循環(huán)水泵揚(yáng)程和空調(diào)系統(tǒng)能耗，此時需注意冷卻塔位置的設(shè)計要求通風(fēng)效果好。從暖通空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計角度來看，以變風(fēng)量設(shè)計為最佳，既可以控制空調(diào)系統(tǒng)總風(fēng)量，還可準(zhǔn)確調(diào)整其風(fēng)量負(fù)荷，以此來達(dá)到減少風(fēng)機(jī)能耗和運(yùn)行容量的目的，最終達(dá)到節(jié)能效果。此外，根據(jù)不同用戶需求及暖通空調(diào)實際運(yùn)行條件進(jìn)行有針對性的設(shè)計，如不同地區(qū)的溫濕度差異，不同用戶使用時間長短的差異，以及使用人數(shù)差異等。若用戶未提出特殊要求，可設(shè)計單風(fēng)管關(guān)風(fēng)，若使用人數(shù)較多，可設(shè)計全空氣空調(diào)模式，這種有針對性的設(shè)計可更加合理的發(fā)揮空調(diào)的作用，避免能源浪費(fèi)，也能達(dá)到預(yù)期的使用效果。

2.2 采用熱回收裝置進(jìn)行節(jié)能設(shè)計

在實際應(yīng)用中，暖通空調(diào)系統(tǒng)浪費(fèi)了豐富的余熱，而這些余熱的利用價值十分大，若利用熱回收裝置來收集與重新利用這些余熱，利用載熱與狀態(tài)不同的流體，以及熱交換裝置傳遞濕熱或總熱，降低冷熱源能耗，達(dá)到空調(diào)濕、熱變化需求，便大大節(jié)省了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行所消耗的能量。為保障室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中需排出一些空氣，這也會增加系統(tǒng)能耗，且處理新風(fēng)過程中還會再次增加系統(tǒng)能耗，但安裝了熱回收裝置后，可充分回收系統(tǒng)的排風(fēng)能量，并用它來處理新風(fēng)，這樣明顯減少了系統(tǒng)能耗，降低了機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷，使暖通空調(diào)系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱回收裝置可利用熱管換熱器、熱泵系統(tǒng)、蓄冷和蓄熱系統(tǒng)、熱回收環(huán)以及換熱器等來實現(xiàn)，冷凝熱回收過程中，還可通過熱水系統(tǒng)和制冷機(jī)組的結(jié)合，將生活用水用回收的熱量來加熱處理，既方便了日常用水，又達(dá)到了節(jié)能減排的目的，減少了能源資源浪費(fèi)。

2.3 選擇氣流組織方式，優(yōu)化輸送系統(tǒng)

氣流組織方式在建筑通風(fēng)換氣中發(fā)揮著重要作用，并影響著室內(nèi)冷熱溫度的舒適情況，以及是否能夠達(dá)到節(jié)能目的。建筑物結(jié)構(gòu)、溫濕度、室內(nèi)設(shè)計與布局、空調(diào)型號等都不同程度的影響著氣流組織方式，現(xiàn)在較為普遍的氣流組織方式主要包括兩種，即上送下回的籠罩式、下送上回的分層式，具體應(yīng)用哪種氣流組織方式應(yīng)結(jié)合實際需求來選擇，如商場空間較為開闊，面積較大，多應(yīng)用籠罩式氣流組織方式，而游泳館等以大玻璃窗為主的建筑，由于玻璃窗易結(jié)露，多應(yīng)用分層式氣流組織方式。關(guān)于輸送系統(tǒng)的優(yōu)化，則主要是通過降低供水和送風(fēng)溫度，縮減水和風(fēng)的輸送能耗，并盡量減小使用管徑，減低投資成本。

2.4采用現(xiàn)代化自控技術(shù)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計

近年來，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及電子技術(shù)的進(jìn)步，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計在軟硬件方面取得了顯著成就，將現(xiàn)代化自控技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中，既能有效控制室內(nèi)溫濕度，又能降低其熱損。比如，將監(jiān)控軟件安裝在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，可實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的實時監(jiān)控，并自動檢測系統(tǒng)運(yùn)行效果，根據(jù)室內(nèi)溫濕度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，并利用在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對新風(fēng)量的控制，使暖通空調(diào)逐漸實現(xiàn)智能化，既能為人們創(chuàng)造適宜的室內(nèi)環(huán)境，又能起到節(jié)能作用。再如，將中央控制系統(tǒng)和計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)安裝在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，可根據(jù)室內(nèi)溫濕度及外界溫濕度的對比，在保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的條件下，通過最節(jié)能的處理方法控制室內(nèi)溫濕度處于最佳狀態(tài)，有效降低能耗，提高資源利用率。

2.5 推廣可再生能源空調(diào)

目前，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的可再生能源主要包括地源熱泵與太陽能。地源熱泵主要是利用地下淺層的地?zé)豳Y源，利用電能等高位能源，使低溫位能轉(zhuǎn)移到高溫位能，可實現(xiàn)制冷與供熱的雙重功效，它作為一種可再生能源，其使用價值逐漸被人們挖掘。在實際的使用過程中，地源熱泵在暖通空調(diào)系統(tǒng)中可發(fā)揮蓄熱器作用，我們可根據(jù)冬夏季對冷熱資源的不同來利用地源熱泵。夏季，暖通空調(diào)系統(tǒng)可將地源熱泵作為冷源，轉(zhuǎn)移室內(nèi)熱量到低溫地源中，冬季，暖通空調(diào)系統(tǒng)可將地源熱泵作為熱源，轉(zhuǎn)移高溫地源到室內(nèi)，提升室內(nèi)溫度，這樣，大大提升了暖通空調(diào)的節(jié)能效率。太陽能是目前應(yīng)用在多個領(lǐng)域的可再生能源，暖通空調(diào)系統(tǒng)可通過主動式和被動式兩種形式來利用太陽能，其中，被動式太陽能利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單，無需其它輔助能源的支持，只需合理設(shè)計建筑構(gòu)件與布置方位，通過自然熱交換形式利用太陽能。而主動式太陽能系統(tǒng)設(shè)計較復(fù)雜，需要電力輔助能源的支持，成本較高。

結(jié)語

總體來說，我國的暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計還有很多需要優(yōu)化的地方，若暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計沒有考慮節(jié)能的話，不僅不利于節(jié)能減排，也會進(jìn)一步影響建筑空間的舒適度和健康程度。這就對設(shè)計人員提出了更高的要求，需要在實際工作中重視現(xiàn)有的問題，并采取積極有效的措施解決這些問題，不斷地積累經(jīng)驗，經(jīng)常和優(yōu)秀的工作人士和團(tuán)隊進(jìn)行交流，從而推動暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排事業(yè)的良性發(fā)展。

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