建筑工程中暖通節(jié)能的應(yīng)用及其改造技術(shù)研究

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，不斷推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展速度，隨著建筑行業(yè)的快速崛起對(duì)資源需求量也越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑能源消耗量十分巨大，資源消耗量占能源消耗總量的27%之多并逐年增加，而通風(fēng)、空調(diào)及采暖等能源消耗則占建筑能源消耗的60%左右，由此看出，建筑工程中暖通節(jié)能的重要性。

關(guān)鍵詞：建筑工程;暖通節(jié)能;改造技術(shù)

我國(guó)是資源儲(chǔ)備豐富，具有能源種類多、總量大的特點(diǎn)，但是由于我國(guó)人口眾多，民眾對(duì)資源的使用需求較大，使得能源的總消耗量也相對(duì)較大。近幾年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)往往是以犧牲能源為代價(jià)換取而來(lái)，在工程建設(shè)中對(duì)電能的消耗量相對(duì)較大，為了合理利用資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)得以更好的達(dá)成。因此，對(duì)于建筑暖通空調(diào)的節(jié)能改造工作迫在眉睫。

一、暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

（一）改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能

在建筑工程中，暖通空調(diào)系統(tǒng)在其圍護(hù)結(jié)構(gòu)過程中的能量損耗較多，因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能對(duì)熱量傳遞系統(tǒng)以及空調(diào)結(jié)構(gòu)運(yùn)行負(fù)荷產(chǎn)生一定的影響。對(duì)此，在暖通空調(diào)運(yùn)行中要提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱功能以及保溫性能，從而減少運(yùn)行過程中的能量消耗，提高能源使用效率、降低工程運(yùn)行成本。

（二）蓄冷系統(tǒng)的應(yīng)用

我國(guó)是人口大國(guó)，對(duì)電力資源的需求量較大，因我國(guó)電力系統(tǒng)生產(chǎn)力水平有限，使得用電高峰期及低谷期具有較大的差異性，在用電高峰期時(shí)電力系統(tǒng)供電能力無(wú)法滿足高負(fù)荷的使用量，對(duì)供電系統(tǒng)帶來(lái)巨大的壓力，而用電低谷期則出現(xiàn)電力生產(chǎn)過剩的現(xiàn)象，造成資源浪費(fèi)。因此，對(duì)于實(shí)施電力峰谷價(jià)格的地區(qū)，在電價(jià)較低時(shí)，利用蓄冷系統(tǒng)將水冷凍成為冰儲(chǔ)存起來(lái)，在電價(jià)較高時(shí)，通過系統(tǒng)操作將冰轉(zhuǎn)化成水將存儲(chǔ)的冷量進(jìn)行釋放，該操作在減少供電壓力的同時(shí)還能節(jié)約資源，提升社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

（三）變頻系統(tǒng)的應(yīng)用

在暖通空調(diào)使用過程中，一般情況下設(shè)備不會(huì)處于全負(fù)荷狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，外界環(huán)境的變化對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)行負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生一定的影響，使之隨著周圍環(huán)境的變化而發(fā)生變化。暖通空調(diào)是在其額定功率下進(jìn)行負(fù)荷輸出工作，當(dāng)負(fù)荷功率降低時(shí)，空調(diào)依然會(huì)處于額定功率狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行全負(fù)荷的功率輸出，造成資源浪費(fèi)。而變頻系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行功率依照實(shí)際情況調(diào)整負(fù)荷變化的操作，達(dá)到降本增效的目的。結(jié)合暖通空調(diào)的運(yùn)行情況，對(duì)水量、風(fēng)量等進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)控制，空調(diào)系統(tǒng)在使用過程中便能依據(jù)實(shí)際運(yùn)行對(duì)所需負(fù)荷進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。變頻系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用是未來(lái)建筑工程發(fā)展的必然趨勢(shì)，要不斷革新變頻系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)、改善不足，使其能夠更加高效的應(yīng)用于建筑工程暖通節(jié)能工作中。

（四）空調(diào)余熱回收的應(yīng)用

空調(diào)余熱回收技術(shù)是將低溫能源進(jìn)行高效利用的一項(xiàng)節(jié)能降耗技術(shù)，該技術(shù)主要指的是利用高新技術(shù)將傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中的冷水機(jī)組進(jìn)行改良，增加余熱能量回收系統(tǒng)，回收系統(tǒng)能夠?qū)⒖照{(diào)運(yùn)行過程中釋放出來(lái)的余熱回收進(jìn)行資源再利用。而傳統(tǒng)空調(diào)多數(shù)使用的是一些不可再生資源作為能量來(lái)源，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的破壞，因此要加大以可再生資源為新能源的研究力度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。

二、建筑工程暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造技術(shù)

（一）空調(diào)系統(tǒng)型式的節(jié)能改造

不同型號(hào)結(jié)構(gòu)樣式的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)能源的消耗量不盡相同，對(duì)于已有建筑應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑的功能特性、運(yùn)行結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特點(diǎn)、改造實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性等方面全面考量，選擇適合建筑工程使用的空調(diào)系統(tǒng)型式，例如變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、變制冷劑流量系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)、輻射板供冷與供熱系統(tǒng)、工位空調(diào)系統(tǒng)以及水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)等均具備資源節(jié)約的特點(diǎn)。因此在對(duì)系統(tǒng)型式進(jìn)行選擇時(shí)，需要對(duì)管理要求、結(jié)構(gòu)屬性、使用性能、參數(shù)要求、負(fù)荷特征、工程特點(diǎn)的環(huán)境控制因素以及空調(diào)各運(yùn)行系統(tǒng)的功能特點(diǎn)等進(jìn)行全面分析，使空調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)與周圍環(huán)境控制做到最佳協(xié)調(diào)，在滿足溫度控制條件下實(shí)現(xiàn)成本結(jié)余、資源節(jié)約的目的。

（二）空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的節(jié)能方式改造

空調(diào)氣流組織又稱為空氣分布組織，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)空氣氣流組織進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使能源得以最大化的利用。氣流組織的合理性將直接影響到室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，對(duì)室內(nèi)溫度、濕度、溫差的精準(zhǔn)性、氣體流動(dòng)速度、系統(tǒng)能耗等起著決定性作用，是空調(diào)各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能得以高效發(fā)揮的核心保障。在建筑工程中對(duì)于已有空調(diào)系統(tǒng)，結(jié)合室內(nèi)環(huán)境特點(diǎn)，選用適合的氣流組織方式，最大限度的減少氣流分布模式所帶來(lái)的影響。

（三）空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)的節(jié)能改造

在對(duì)空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)進(jìn)行布置時(shí)需要考慮諸多因素，例如工程造價(jià)、運(yùn)行效果、經(jīng)濟(jì)合理性、方案科學(xué)性、建筑結(jié)構(gòu)功能、設(shè)備防火要求等。目前，單以節(jié)能為布置目的進(jìn)行考慮，需要注意以下三點(diǎn)：（1）對(duì)稱布置：對(duì)稱布置對(duì)空調(diào)干管尺寸要求較小、設(shè)計(jì)較短，與非對(duì)稱布置相比而言，使系統(tǒng)更容易處于一種水力平衡的狀態(tài);（2）多路并聯(lián)布置：多路并聯(lián)布置的方式能夠有效縮短風(fēng)管距離，降低每路風(fēng)管氣體流動(dòng)所產(chǎn)生的阻力，同時(shí)減少了空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管的斷面尺寸;（3）在空調(diào)風(fēng)管中，對(duì)于在不利于氣體流動(dòng)的環(huán)路上，盡量不要設(shè)置一些具有高阻力的管路附件，以此降低環(huán)路中形成的總的空氣流動(dòng)阻力，減少空調(diào)運(yùn)行過程中的能源消耗。

（四）空調(diào)冷熱源的節(jié)能改造

空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中能源的主要消耗部分來(lái)自于冷熱源的耗能。因此，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，科學(xué)制定、合理使用節(jié)能技術(shù)對(duì)降低系統(tǒng)能源消耗具有舉足輕重的作用。對(duì)空調(diào)冷熱源進(jìn)行選擇時(shí)，需要對(duì)能源消耗指標(biāo)、成本投入與資金消耗、工程建設(shè)特點(diǎn)、設(shè)備使用壽命、運(yùn)行期間的安全性及可靠性、空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)管理的難易程度、對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響、當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行全面考慮。從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，應(yīng)選擇設(shè)備利用率較高的空調(diào)冷熱源，一般選用天然冷熱源。此外，在實(shí)際操作中要遵循科學(xué)節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，選擇能源利用率高的冷熱源設(shè)備。通常選用天然氣作為節(jié)能改造技術(shù)，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、天然冰、冷卻蒸發(fā)、地下水等天然氣技術(shù)。對(duì)冷源進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，采用回收與利用冷凝熱的節(jié)能改造，主要指的是空調(diào)在制冷的同時(shí)也制備熱水，為供應(yīng)熱水提供熱能來(lái)源，該方法又稱免費(fèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用在建筑工程中具有十分重要的作用，要想使節(jié)能改造工作得以順利開展，需要加大節(jié)能新技術(shù)的研發(fā)及推廣力度，同時(shí)需要研發(fā)中心、職能機(jī)構(gòu)、政府部門以及行業(yè)內(nèi)部技術(shù)人員的重視與支持，共同努力，全面實(shí)行節(jié)能改造，達(dá)到暖通空調(diào)系統(tǒng)能源節(jié)約的目的。此外，對(duì)于已有建筑空調(diào)設(shè)備而言，要加強(qiáng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行期間的管控力度，使能源得到更高效地利用、精準(zhǔn)地消耗。

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作者簡(jiǎn)介：高鐵軍，男，漢族，1970年7月，大學(xué)本科，哈爾濱建筑大學(xué)，供熱通風(fēng)與空調(diào)工程專業(yè)，高級(jí)工程師，電力暖通設(shè)計(jì)。