暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展與建筑節(jié)能探析

潘慶瑤

我國經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，從而使建筑業(yè)的發(fā)展如雨后春筍，在建筑業(yè)中，建筑能耗的占比也逐漸增高，大部分能量用于采暖、空調(diào)與通風(fēng)。如果依然采用傳統(tǒng)的暖通空調(diào)技術(shù)，勢必會與節(jié)能環(huán)保要求脫節(jié)，因此建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)的研究和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置及高效利用。暖通空調(diào)技術(shù)主要包含以下幾個(gè)方面：第一，供暖。供暖技術(shù)是對供暖系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)熱、區(qū)域供冷、供熱及冷熱電連供等。第二，制冷。使用新型制冷劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)含氟氯烴制冷劑，例如新型制冷、新型制冷循環(huán)、天然制冷劑等。第三，蓄能。這個(gè)技術(shù)中主要包含：蓄熱供暖、水蓄能技術(shù)、低溫送風(fēng)技術(shù)等。

一、暖通空調(diào)技術(shù)的影響因素

規(guī)劃設(shè)計(jì)會對暖通空調(diào)技術(shù)造成一定的影響作用，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)需具有指導(dǎo)性作用，應(yīng)全面考慮建筑物的地址、建筑物的朝向、形狀、間距、功能分區(qū)、道路布局走向以及季節(jié)性等因素，以便實(shí)施合理的規(guī)劃布局。優(yōu)化建筑物的微氣候環(huán)境，主要是對太陽能及風(fēng)能進(jìn)行有效的利用，對于不同的影響因素，要合理的布局，變不利為有利，使其能夠促進(jìn)建筑節(jié)能的發(fā)展。另一方面是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用，圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般有兩種形式，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)其主要包含屋面、外墻、窗戶；內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)則主要包含：地面、內(nèi)隔墻、天棚等。北方的采暖建筑結(jié)構(gòu)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損傷占據(jù)較大的比例，因此通過對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行改善能夠促進(jìn)暖通空調(diào)節(jié)能的發(fā)展。

二、空調(diào)暖通系統(tǒng)工作原理

空調(diào)系統(tǒng)的工作原理主要包含：冷、熱量的產(chǎn)生、輸送、循環(huán)。其中制冷量是通過消耗其他能量實(shí)現(xiàn)的，例如電能、地?zé)崮艿?，其本質(zhì)是將其他能量通過壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化為冷凍水中的冷量，冷量的輸送過程主要通過不同的輸送管道及水泵來完成，這一部分的主要作用是將冷量輸送到用戶各個(gè)房間。冷量循環(huán)過程主要是利用冷卻塔開展工作，將高溫冷卻水先實(shí)施預(yù)處理，以便節(jié)省制冷劑組對循環(huán)水的制冷功耗，再將制冷液體循環(huán)送入到機(jī)組。

三、現(xiàn)階段暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展中存在的問題

1.家庭暖通空調(diào)技術(shù)問題

家庭用暖通空調(diào)的功率相對來說比較小，所以節(jié)能就成了其所需要實(shí)現(xiàn)的首要的目標(biāo)。近幾年由于我國暖通設(shè)備的發(fā)展極為迅速，造成的后果就是市場一片混亂，從而進(jìn)一步影響了家用空調(diào)的發(fā)展。一般情況下，家用產(chǎn)品會追求部分的美觀性，這就使得現(xiàn)階段暖通市場過分地去追求外觀，從而忽視節(jié)能指標(biāo)的相關(guān)規(guī)范，在發(fā)展過程中也是主要改變產(chǎn)品的外觀，而缺乏自主創(chuàng)新性，最終導(dǎo)致家用暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展滯后。

2.商用暖通空調(diào)存在的技術(shù)問題

相對于家用空調(diào)，商用空調(diào)的功率更大，而且多數(shù)是中央空調(diào)，主要側(cè)重于實(shí)用性，對美觀程度的要求不多。建筑行業(yè)內(nèi)因長時(shí)間依賴進(jìn)口產(chǎn)品暖通空調(diào)的情況，對我國的空調(diào)市場造成了重大沖擊。而造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于缺乏理想的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建筑商用空調(diào)為了保障技術(shù)和產(chǎn)品的質(zhì)量，就必須引用價(jià)格較高的進(jìn)口產(chǎn)品。行業(yè)發(fā)展期間設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不符合使用需求，安裝時(shí)還需要進(jìn)行二次的改造，這樣既浪費(fèi)了時(shí)間，又增加了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本。工程建筑對暖通空調(diào)安裝多通過招標(biāo)確定建設(shè)單位，而招標(biāo)中的不良競爭使得行業(yè)競爭不公開，很多建設(shè)企業(yè)為了獲得項(xiàng)目而隱瞞自身實(shí)力，嚴(yán)重者還會在報(bào)價(jià)上弄虛作假。

四、暖通空調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的有效策略

暖通空調(diào)技術(shù)始終在發(fā)展，特別是近幾年建筑市場的競爭日益激烈，行業(yè)業(yè)務(wù)需求也在向多樣化和現(xiàn)代化的方向發(fā)展，大企業(yè)也是對新技術(shù)的引進(jìn)給予了高度的重視，然而從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，則需考慮建筑節(jié)能的內(nèi)容。相關(guān)研究表明，合理應(yīng)用各項(xiàng)的技術(shù)措施，能至少降低2/3的能耗。鑒于此，在實(shí)施設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須以健康、舒適、衛(wèi)生為基本要求，采用科學(xué)合理的節(jié)能措施為建筑節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造便利。一般情況下，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)可采取以下的途徑：在盡可能減少能源需要的基礎(chǔ)上，開發(fā)并充分利用新能源，以減少能耗。

1.能源技術(shù)的應(yīng)用

第一，風(fēng)能的運(yùn)用。在使用暖通空調(diào)時(shí)，一般分為室內(nèi)供暖和制冷這兩個(gè)部分，供冷的需求可以通過自然風(fēng)來滿足。以制冷原理來說，如果室內(nèi)溫度高于室外溫度，暖通空調(diào)便可借助自然風(fēng)能及室內(nèi)的協(xié)調(diào)來達(dá)到室內(nèi)制冷的需求。這是一個(gè)室溫互調(diào)的過程，主要利用夜間通風(fēng)蓄冷和新風(fēng)供冷兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)。而暖通空調(diào)技術(shù)的運(yùn)用，能夠使室內(nèi)空氣的攝取不利用非可再生資源，也不會消耗過多的電能，既達(dá)到了節(jié)約資源的目的，還能提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少空調(diào)制冷帶來的環(huán)境污染。第二，地下水的運(yùn)用。地下水的保溫效果極其的明顯，它不會受到外界環(huán)境的影響，可以始終地保持熱量平衡。因此暖通空調(diào)技術(shù)可以利用地下水資源，如果將其作為供暖的能源來源，通過集暖設(shè)備將地下熱源傳送到地面上來。集暖設(shè)備通過氣泵將地下水的溫度收集了起來，達(dá)到一定程度后再進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中需充分地考慮到地下水的水質(zhì)。將地下水作為熱能來源可實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的作用。

2.變水量及變風(fēng)量技術(shù)

暖通空調(diào)的運(yùn)行中，不僅需要利用變水量技術(shù)調(diào)節(jié)水量，還需要利用變風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)量，暖通空調(diào)實(shí)現(xiàn)智能化的工作量的調(diào)節(jié)，這兩種技術(shù)對暖通空調(diào)的環(huán)保節(jié)能而言作用極為重要。暖通空調(diào)運(yùn)行中需利用風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)來平衡水流量，促進(jìn)室內(nèi)溫度處于合理范圍內(nèi)，風(fēng)量控制裝置則能夠檢測暖通空調(diào)的工作承載量，調(diào)整風(fēng)量至最佳狀態(tài)，在達(dá)到適宜溫度時(shí)能耗降到最低，相關(guān)調(diào)查及測評顯示，暖通空調(diào)變水量技術(shù)和變風(fēng)量技術(shù)共同實(shí)施可有效降低能耗，使溫度調(diào)節(jié)服務(wù)更合理、更優(yōu)質(zhì)。

3.合理利用變頻技術(shù)

暖通空調(diào)在運(yùn)行中，外界溫度和濕度會發(fā)生變化，在上述條件發(fā)生變化時(shí)負(fù)荷便會降低，如果暖通空調(diào)依然按照額定的功率運(yùn)行，能源浪費(fèi)就會大。變頻技術(shù)的應(yīng)用就可以合理地解決上述的問題，變頻技術(shù)可依據(jù)實(shí)際負(fù)荷對暖通空調(diào)的風(fēng)力、風(fēng)速及用水量進(jìn)行調(diào)整，在確保運(yùn)行負(fù)荷與實(shí)際要求一致的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。在使用變頻技術(shù)時(shí)，操作人員需熟練掌握具體使用方法及注意事項(xiàng)，促進(jìn)變頻技術(shù)的作用及價(jià)值的發(fā)揮。

4.重視圍護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)暖通系統(tǒng)時(shí)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠?qū)ㄖ哪芎?、環(huán)境的性能、舒適度及室內(nèi)空氣質(zhì)量有著重要的影響作用。一般情況下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)增加的費(fèi)用占總投資的5%左右，但是節(jié)能效果的提高在20%～40%之間。對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能給予改善，可以有效降低夏季時(shí)建筑產(chǎn)生的冷熱消耗，通過改善圍護(hù)組件組成材料的熱工性能，加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。值得注意的是，在優(yōu)化設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)需重點(diǎn)考慮當(dāng)?shù)貧夂蚣敖ㄖ恢煤统騿栴}。

5.地源熱泵節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

所謂地源熱泵指的是利用水與地能進(jìn)行冷熱交換的冷熱源，在冬季將熱能取出來供暖；夏季再把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地下水或土壤中，這時(shí)地能充當(dāng)冷源。室外地源換熱系統(tǒng)、熱泵主機(jī)、室內(nèi)末端系統(tǒng)組成了地源熱泵系統(tǒng)，由于低溫循環(huán)冷熱系統(tǒng)只能與溫度比較穩(wěn)定的土壤進(jìn)行換熱，有效地提高了系統(tǒng)工作效率。在夏季運(yùn)行COP5.0以上，冬季則在COP3.5左右。對于別的系統(tǒng)而言，地源熱泵的耗能非常少，且系統(tǒng)均為封閉式管理，只與外界進(jìn)行能量交換，因此對環(huán)境的損害較小，不會造成環(huán)境污染問題。

五、結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，人們對環(huán)境問題的關(guān)注度與日俱增，面對這種情況，我國需對暖通空調(diào)技術(shù)實(shí)施創(chuàng)新，將綠色理念貫穿于整個(gè)暖通空調(diào)安裝中，在滿足生活舒適度的同時(shí)提高建筑業(yè)的發(fā)展，最終推動國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。