淺談建筑節(jié)能工程中的暖通空調(diào)設(shè)計

孫佰宇

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量不斷的增加，節(jié)能成為人們重視的問題，城市建筑節(jié)能是城市發(fā)展的關(guān)鍵因素，好的節(jié)能方式可以減少不可再生資源的消耗，還能減少對環(huán)境的危害，對城市暖通空調(diào)技術(shù)節(jié)能的重點是提高能源的利用率。本文對建筑技能工程中的暖通空調(diào)設(shè)計進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能；暖通空調(diào)；設(shè)計分析

一、建筑節(jié)能工程暖通空調(diào)設(shè)計中存在的問題

1.設(shè)計及項目實施階段的不足

暖通空調(diào)的整體設(shè)計關(guān)系到空調(diào)節(jié)能的效果，在實際設(shè)計過程中沒有重視這一問題，項目的投資者追求高效益、低投入，使得項目的設(shè)計時間短、提供的設(shè)計經(jīng)費(fèi)少，導(dǎo)致大部分實質(zhì)性的技術(shù)問題無法處理，雖然投入大量的資金，可是沒有達(dá)到預(yù)期的效果。在我國的建筑施工監(jiān)理行業(yè)暖通空調(diào)人員的技術(shù)水平高低不同，一些人員沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，只是憑借自身的經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計和施工，當(dāng)設(shè)計方案調(diào)整的時候不能準(zhǔn)確的處理，最后造成系統(tǒng)出現(xiàn)無法彌補(bǔ)的后果，給系統(tǒng)的運(yùn)行和管理留下很多隱患，無法實現(xiàn)節(jié)能的效果。

2.暖通空調(diào)的設(shè)計方案缺乏科學(xué)評價方法

隨著人們的節(jié)能和環(huán)保理念水平不斷提高，很多有創(chuàng)新意義的設(shè)計方案，這些方案中由于對問題思考的角度不同，導(dǎo)致評價會存在差異，由于沒有科學(xué)有效的評價方案，設(shè)計人員沒有方法選擇合適的方案，根據(jù)不科學(xué)的評價方法，空調(diào)設(shè)計人員產(chǎn)生誤判，想要在暖通空調(diào)上進(jìn)行節(jié)能，需要對設(shè)計方案給予客觀公正的評價。很多空調(diào)運(yùn)行管理人員僅僅會開機(jī)、關(guān)機(jī)和轉(zhuǎn)換冬、夏季模式，沒有根據(jù)室內(nèi)外的實際情況進(jìn)行調(diào)整。

二、具體設(shè)計分析

1.改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

我們知道對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進(jìn)行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時對環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評價指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，如采用PMV-PPD指標(biāo)對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。

2.減少熱媒介輸送過程中的能源消耗的設(shè)計

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)在各環(huán)節(jié)上減少能源的消耗，從具體的設(shè)計和運(yùn)環(huán)節(jié)出發(fā)，建立整體的節(jié)能空調(diào)體系。熱媒介輸送系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)在材料的選擇熱能輸送系統(tǒng)等方面的設(shè)計上實現(xiàn)。熱媒介輸送系統(tǒng)應(yīng)選擇新型的保溫材料，如用熱水預(yù)制保溫的直埋管等措施，從而減少熱能在運(yùn)輸過程中的損失。還應(yīng)利用算機(jī)系統(tǒng)對空調(diào)供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面測試，并采用平衡閥以及智能管網(wǎng)，實現(xiàn)對管流量的科學(xué)分配和有效管理，通過提高傳輸效率實現(xiàn)節(jié)能?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)建立有效的動力傳輸系統(tǒng)，從而能實現(xiàn)對動力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和施工，為建立效的空調(diào)系統(tǒng)的施工和節(jié)能奠定良好的基礎(chǔ)。動力系統(tǒng)可選擇效率較高、負(fù)荷特好，具有大溫差、低流速以及低摩阻的動力供應(yīng)管道，運(yùn)用輸送效率較高的載能的動力設(shè)備，有效提高輸送效率，建立節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式。

3.空調(diào)系統(tǒng)中的熱回收利用

據(jù)目前國內(nèi)此類廠家的檢測，換熱效率一般可達(dá)70%以上，大大減少了用于處理新風(fēng)的冷熱量損失?？照{(diào)水的熱回收利用是對制冷機(jī)的冷凝器稍作改動，就可以同時供應(yīng)35℃～40℃的熱水。不需要或用不完熱水時，可以從冷卻塔排出；大量供熱水時，由于進(jìn)水由自來水補(bǔ)充，水溫較低，還會使制冷量適當(dāng)增加，不會有負(fù)面影響，同時可以有效地減少排放的熱量對大氣的熱污染，可以說是一舉數(shù)得。對已有的制冷機(jī)而言，改造工作量很小，這種設(shè)備在國外已有大量的應(yīng)用。

1）新風(fēng)系統(tǒng)變頻變風(fēng)量控制

包括主送風(fēng)機(jī)、和樓層新風(fēng)機(jī)。在夏季中央空調(diào)運(yùn)行過程中，主機(jī)40%的能耗用于冷卻新風(fēng)，因此，對新風(fēng)量進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，可以使主機(jī)消耗功率降低。新風(fēng)的作用是為樓宇提供清潔、衛(wèi)生的新鮮空氣，保障樓宇環(huán)境的健康舒適，但是樓宇外部氣溫高或濕度大時新風(fēng)過多會將更多的外部熱濕空氣帶入樓宇，增加主機(jī)制冷功率、運(yùn)行時間和新風(fēng)設(shè)備電能消耗：外部氣候涼爽時新風(fēng)減少不利于涼爽空氣進(jìn)入樓宇，也會增加主機(jī)的制冷功率和運(yùn)行時間；而冷天新風(fēng)過多會使樓字過冷，不利于新風(fēng)機(jī)節(jié)能。因此通過計算機(jī)對樓宇內(nèi)外環(huán)境溫度、濕度、焓值及空氣品質(zhì)的檢測，在每年的不同季節(jié)、每天的不同時刻利用變頻裝置對新風(fēng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，可以便新風(fēng)系統(tǒng)明顯地節(jié)能。

2）空調(diào)機(jī)變頻變風(fēng)量控制

空調(diào)設(shè)備至少有10%設(shè)計余量，因此根據(jù)空調(diào)機(jī)制冷區(qū)環(huán)境溫度，在50%～90%范圍內(nèi)對空調(diào)機(jī)進(jìn)行交頻調(diào)速，可使空調(diào)機(jī)動態(tài)節(jié)能27%～78%。另外由于變頻調(diào)節(jié)時風(fēng)機(jī)電流大幅降低，功率因數(shù)提高到1，風(fēng)機(jī)發(fā)熱率可降低70%以上，使用壽命延長3～5倍。并且可以使樓宇內(nèi)“忽冷、忽熱、過冷、過熱”現(xiàn)象將不再出現(xiàn)。

3）排風(fēng)機(jī)變頻變風(fēng)量控制（或定時開?？刂疲?/p>

排風(fēng)機(jī)的作用和新風(fēng)機(jī)相反，是將樓宇內(nèi)的污濁空氣排出，其運(yùn)行條件是對空氣品質(zhì)的測量數(shù)據(jù)。因此，在樓宇內(nèi)加裝空氣品質(zhì)傳感器，根據(jù)空氣品質(zhì)決定排風(fēng)機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速（即排風(fēng)量）或起、停，至少可使排風(fēng)機(jī)節(jié)能27%～78%，并同時減少冷量散失。

三、建筑節(jié)能未來發(fā)展方向

節(jié)能建筑與綠色建筑是密不可分的，綠色建筑的含義為在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材），保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

所謂“綠色建筑”的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園，而是代表一種概念或象征，指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。

綠色建筑的室內(nèi)布局十分合理，盡量減少使用合成材料，充分利用陽光，節(jié)省能源，為居住者創(chuàng)造一種接近自然的感覺。以人、建筑和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，在利用天然條件和人工手段創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境的同時，盡可能地控制和減少對自然環(huán)境的使用和破壞，充分體現(xiàn)向大自然的索取和回報之間的平衡。

綠色建筑的建造特點包括：對建筑的地理條件有明確的要求，土壤中不存在有毒、有害物質(zhì)，地溫適宜，地下水純凈，地磁適中。綠色建筑應(yīng)盡量采用天然材料，建筑中采用的木材、樹皮、竹材、石塊、石灰、油漆等，要經(jīng)過檢驗處理，確保對人體無害。綠色建筑還要根據(jù)地理條件，設(shè)置太陽能采暖、熱水、發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電裝置，以充分利用環(huán)境提供的天然可再生能源。

結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和自然資源的矛盾不斷凸顯，節(jié)約能源是現(xiàn)在全世界面臨的問題，暖通空調(diào)設(shè)計新技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能工程的重要環(huán)節(jié)。對于建筑的節(jié)能工作中暖氣調(diào)控體系規(guī)劃的重視程度十分重要，應(yīng)提高人們的節(jié)能思想，逐漸提高暖氣調(diào)控人員的節(jié)能思想，使節(jié)能作用充分的發(fā)揮。

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