談公共建筑空調(diào)節(jié)能技術(shù)措施

張 瑞 坤

(太原市建筑設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030002)

0 引言

就目前現(xiàn)狀而言，在公共建筑能耗消耗中，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，暖通空調(diào)的耗能大約為50%～60%，有的甚至高達(dá)65%，由此，可見(jiàn)如何降低公共建筑按照空調(diào)的能耗，對(duì)降低建筑能耗意義重大，基于此，文章總結(jié)公共建筑空調(diào)節(jié)能技術(shù)措施，對(duì)公共建筑空調(diào)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗意義重大。

1 我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)的建筑用能已經(jīng)超過(guò)了全國(guó)能源總消耗量的1/4，人民生活質(zhì)量在大幅度提升。公共建筑的使用量非常大，也存在非常嚴(yán)重的浪費(fèi)問(wèn)題。國(guó)家建設(shè)部部長(zhǎng)曾在一次發(fā)布會(huì)上指出，當(dāng)前我國(guó)的建筑存在非常高的能耗、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能較差的問(wèn)題，同時(shí)在夏季環(huán)境中空調(diào)應(yīng)用量比較大、冬季供暖能耗比較高。最近幾年，在我國(guó)建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大的過(guò)程中，每年的建筑項(xiàng)目相比于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家高出許多，而在大規(guī)模的建筑中，有近一半的公共建筑能耗消耗量非常大，相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍之多，按照建筑部科技公司分析，截至2020年年底，我國(guó)大約增加300億m2的項(xiàng)目，若該項(xiàng)目空間能夠?qū)崿F(xiàn)能耗節(jié)約達(dá)到50%，那么每年降低的損耗非?？捎^，由此可見(jiàn)，在公共建筑空調(diào)節(jié)能處理上，采取科學(xué)的空調(diào)節(jié)能技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國(guó)發(fā)展有重大意義。

2 公共建筑空調(diào)節(jié)能技術(shù)

2.1 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施

外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分中，雖然其門(mén)窗比例較之墻面來(lái)說(shuō)比較小，普通窗戶與玻璃外門(mén)的傳熱系數(shù)也會(huì)直接超出墻體的傳熱系數(shù)。也就是說(shuō)，通過(guò)窗戶所產(chǎn)生的熱量損失會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于墻體部分所產(chǎn)生的熱量損失，所以門(mén)窗部分是建筑空調(diào)冷熱負(fù)荷的關(guān)鍵組成結(jié)構(gòu)部分。

門(mén)窗結(jié)構(gòu)部分所存在的熱量損失主要包含了如下的兩個(gè)組成：門(mén)窗傳熱損失與冷風(fēng)滲透損失。對(duì)于降低門(mén)窗所存在的傳熱損失的問(wèn)題，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式來(lái)確定增加窗戶的層數(shù)、采用雙層玻璃的形式等方式，對(duì)于減少冷縫滲透損失主要就是在窗戶面積確定的情況下，可以盡量的采用分隔設(shè)計(jì)來(lái)減少窗戶的縫隙長(zhǎng)度。這些措施的應(yīng)用都具備非常好的效果，可以在建筑工程中應(yīng)用。

公共建筑中的門(mén)窗面積一般都比較大，所以太陽(yáng)輻射對(duì)于空調(diào)冷負(fù)荷的影響非常的大。為了可以更好的進(jìn)行能源的節(jié)約，應(yīng)對(duì)窗戶與透明幕墻等結(jié)構(gòu)形式采取必要的遮陽(yáng)措施，特別是在南方地區(qū)中的辦公建筑與賓館等。經(jīng)過(guò)檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，窗口如果沒(méi)有設(shè)置遮陽(yáng)措施，室內(nèi)外的溫差最大可以達(dá)到2 ℃，平均差值則為1.4 ℃，而采用遮陽(yáng)措施，建筑內(nèi)部溫度的變化較小，高溫的時(shí)間比較小。因此，假設(shè)各種活動(dòng)與固定遮陽(yáng)設(shè)施對(duì)于建筑節(jié)能來(lái)說(shuō)也是非常有益的。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施

1)空調(diào)房間都要進(jìn)行冬季熱負(fù)荷和夏季逐時(shí)冷負(fù)荷的計(jì)算，尤其是夏季冷負(fù)荷，不能僅靠使用冷熱負(fù)荷指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單的估算。造成空調(diào)末端設(shè)備和主機(jī)設(shè)備的選型都偏大，造成設(shè)備投資增加，實(shí)際使用時(shí)用電負(fù)荷也會(huì)增大。

2)空調(diào)的系統(tǒng)形式眾多，所以根據(jù)建筑的功能選擇最合理的空調(diào)形式顯得尤為重要，也是空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵。

3)空調(diào)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)決定了空調(diào)調(diào)控系統(tǒng)必須的嚴(yán)謹(jǐn)性，為了更好的協(xié)調(diào)二級(jí)泵水功能，將空調(diào)水系統(tǒng)壓力負(fù)荷降到最低，就需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，將整個(gè)系統(tǒng)做分級(jí)處理。

4)空調(diào)的整個(gè)使用過(guò)程關(guān)鍵在于空調(diào)供回水水溫的問(wèn)題，空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)根據(jù)室內(nèi)的使用情況，合理的自動(dòng)控制水溫，能夠降低這方面的能量損耗，就會(huì)大大地降低空調(diào)電的耗量，減少不必要的電能浪費(fèi)。

5)商業(yè)建筑根據(jù)使用功能和營(yíng)業(yè)時(shí)間，合理的劃分空調(diào)的分區(qū)，采用不同的冷熱源和末端空調(diào)系統(tǒng)形式。例如商業(yè)建筑中電影院，因?yàn)槭褂脮r(shí)間與商業(yè)不一致，而且一般都是獨(dú)立管理，最好是設(shè)置單獨(dú)的冷熱源系統(tǒng)，可以根據(jù)自己的營(yíng)業(yè)時(shí)間靈活控制主機(jī)的開(kāi)啟情況，便于管理和節(jié)約電能。

6)通常來(lái)說(shuō)，集中設(shè)置排風(fēng)的場(chǎng)所的空調(diào)系統(tǒng)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理的情況下，最好設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置，在去除房屋中的污濁空氣的同時(shí)，排風(fēng)系統(tǒng)提前將一些冷氣加熱，而整個(gè)過(guò)程又會(huì)有感受器，一旦室內(nèi)外溫差超過(guò)所能承受的范圍，裝置就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，大大降低空調(diào)的耗能，最終達(dá)到節(jié)約能源。但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，處理好新風(fēng)和余熱的關(guān)系是很重要的，不僅需要使用電動(dòng)閾，更需要通過(guò)功能區(qū)的冷熱水進(jìn)行完整的配合。之所以重視整個(gè)過(guò)程的節(jié)約能源，是因?yàn)椋ㄖ某潭纫话愣己艽?，耗能也相?dāng)多，而通過(guò)技術(shù)的革新就能充分的降低這方面的能耗，最終就可以省出來(lái)一大筆費(fèi)用。

7)空調(diào)的水系統(tǒng)管路不宜過(guò)長(zhǎng)，不宜負(fù)擔(dān)的空調(diào)區(qū)域過(guò)大，增加循環(huán)泵的能耗。水系統(tǒng)管路上閥門(mén)的設(shè)置也是起著關(guān)鍵性的作用，有利于各管路的平衡和流量的分配，使末端空調(diào)設(shè)備能正常高效的運(yùn)行。

8)關(guān)于制冷機(jī)的出貨，訂購(gòu)問(wèn)題。需要考慮資金和商業(yè)模式，而且為了更好的讓消費(fèi)者接受，我們一定要制定一些計(jì)劃和方案，遵循市場(chǎng)的規(guī)律，慢慢的進(jìn)行投入，一旦市場(chǎng)飽和，再進(jìn)行大量的定制和出售，這樣可以讓產(chǎn)品在市場(chǎng)中更好的持續(xù)發(fā)展。

2.3 提高系統(tǒng)控制水平，合理確定室內(nèi)溫、濕度參數(shù)

將中央空調(diào)制冷系統(tǒng)作為例子，如果室外計(jì)算參數(shù)屬于定值的時(shí)候，那么空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣計(jì)算溫度和濕度越低那么對(duì)于冷負(fù)荷計(jì)算就會(huì)越大，系統(tǒng)的耗能就會(huì)越大。通過(guò)相關(guān)的研究可知當(dāng)處于不降低室內(nèi)環(huán)境溫度的環(huán)境下，那么設(shè)定合適溫度的空氣溫度和濕度，能夠達(dá)到明顯的節(jié)能效果。

1)溫濕度變化對(duì)熱舒適度的影響。

對(duì)于室內(nèi)舒適度的影響，最大一方面是室內(nèi)空氣溫度的變化，而相對(duì)于濕度變化，針對(duì)人的舒適性幾乎沒(méi)有影響。

2)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度改變對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響。

在不同室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度下，對(duì)設(shè)計(jì)空調(diào)的冷負(fù)荷和制冷量以及室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為25 ℃時(shí)，那么通過(guò)觀察變化規(guī)律可以了解到隨著室內(nèi)溫度的變化，那么節(jié)能的曲線形式也會(huì)發(fā)生規(guī)律性的改變，當(dāng)室內(nèi)溫度每提高1 ℃時(shí)，那么中央空調(diào)系統(tǒng)就會(huì)實(shí)現(xiàn)6%的節(jié)約能耗。在滿足使用要求和舒適度的前提下，沒(méi)有必要盲目的提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3)相對(duì)濕度的改變對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響。

在實(shí)踐過(guò)程中，當(dāng)濕度大于50%，那么節(jié)能效果也會(huì)隨著濕度的變化而變化，由于處于夏季，室內(nèi)的設(shè)計(jì)濕度相對(duì)會(huì)大于50%以上，那么如果以50%為基準(zhǔn)，那么室內(nèi)的設(shè)計(jì)思路如果提高5%，中央空調(diào)的系統(tǒng)消耗就會(huì)提升10%。

2.4 變流量系統(tǒng)的設(shè)備選型與節(jié)能

不管針對(duì)于何種系統(tǒng)而言，變流量系統(tǒng)的節(jié)能效果在一定的程度上就會(huì)受到基礎(chǔ)的流量下限以及水泵效率的影響。因此在實(shí)踐過(guò)程中需要合理的對(duì)變流量系統(tǒng)的設(shè)備選型以及節(jié)能措施進(jìn)行研究。因此在基礎(chǔ)選擇的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)組的負(fù)荷性能進(jìn)行研究。同時(shí)還需要對(duì)電流量系統(tǒng)的節(jié)能方案進(jìn)行對(duì)比，例如某公司生產(chǎn)的模塊化螺桿式冷水機(jī)組的制冷范圍處于200 kW～1 000 kW。該系統(tǒng)的模塊機(jī)組的能量調(diào)節(jié)范圍為33%～8%，同時(shí)有五個(gè)模塊機(jī)組的能量組成，它實(shí)現(xiàn)的節(jié)能范圍在7%～100%范圍之內(nèi)，同時(shí)該系統(tǒng)是通過(guò)微電腦對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行合理的控制，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的質(zhì)量，又能夠進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，使其能在高負(fù)荷的情況下運(yùn)行實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3 結(jié)語(yǔ)

在公共建筑空調(diào)節(jié)能過(guò)程中，合理的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)措施可以大大的解決公共資源，通過(guò)上述研究可知，實(shí)施了建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施以及在節(jié)能中合理的控制系統(tǒng)控制水平，確定室內(nèi)溫、濕度參數(shù)等內(nèi)容，可以大大的提高公共建筑空調(diào)節(jié)能技術(shù)的實(shí)施水平，對(duì)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約有重要意義。