摘要:節(jié)能住宅建設(shè)中的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題隨著我國綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求變得愈發(fā)熱門起來。而世界節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步也為暖通空調(diào)的節(jié)能帶來了新的機(jī)遇和希望。當(dāng)代建筑中,暖通空調(diào)是應(yīng)用最為廣泛的空調(diào)種類,但由于其規(guī)模龐大,設(shè)計部件和子機(jī)器較多,因而對其節(jié)能的思考始終是個難題。但是,這又是我們不得不去攻克的難題。因為節(jié)能住宅建設(shè)中的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題,其關(guān)系到整個社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而作為目前地球上耗能較大的事物之一,對暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能已經(jīng)達(dá)到了至關(guān)重要的地步,因此,思考節(jié)能住宅建設(shè)中的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題能夠做到觸類旁通,對于提高人類社會生活質(zhì)量是極為重要的。
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào);系統(tǒng)節(jié)能;住宅建設(shè);
一、暖通空調(diào)能耗組成部分及其主要特點
人類科技和經(jīng)濟(jì)的高速前進(jìn)帶來的是對于環(huán)境能源的大幅度消耗。一般來說,在某個國家快速進(jìn)行發(fā)展的過程中,該國的建筑是發(fā)展最為迅猛的。因為城市化進(jìn)程的加快是最為主要的拉動國家前進(jìn)的力量,而在這一進(jìn)程中,大量的建筑必須涌現(xiàn)出來。不過,也正是這種“涌現(xiàn)”,讓建筑的能源消耗在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總能源消耗中所占的比例急速上升。再細(xì)看建筑能耗,其中采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電力、水力以及燃?xì)獾榷际强梢姾哪茼椖?,而在這里,暖通空調(diào)所占的比例有逐步上升的趨勢[1]。因為現(xiàn)代建筑越來越向宜居化靠攏,而暖通空調(diào)的發(fā)明以及廣泛應(yīng)用使得人工控制建筑內(nèi)部的溫度、濕度、風(fēng)力流動速度等現(xiàn)象成為可能,加之暖通空調(diào)的設(shè)備分支龐大(見下圖1),因此其需要更多的能源來支撐這些可變現(xiàn)象及其下屬分支機(jī)器。如此一來,暖通空調(diào)的能耗量就大于其他的建筑部分所需的能源了。總結(jié)起來,暖通空調(diào)容易出現(xiàn)高耗能的特點有以下幾個:
(一)整體運作系統(tǒng)在設(shè)計方面如果過于龐大或搭配不合理的話,便會出現(xiàn)耗能多的情況。
(二)空調(diào)系統(tǒng)本身在維持不同季節(jié)時的室內(nèi)溫濕度時所需要的調(diào)節(jié)能量(以電能為主)消耗較大。
(三)如果一款暖通空調(diào)無法有效地將其內(nèi)部的水能進(jìn)行轉(zhuǎn)化和儲存以供下次調(diào)節(jié)溫度使用,則耗能較大。
二、目前暖通空調(diào)節(jié)能的困境
(一)設(shè)計與施工中的節(jié)能困境
部分設(shè)計人員在對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時重視度不高,他們受制于自身思維限制,認(rèn)為只要將空調(diào)設(shè)計完畢,保有最基本的功能就行,而對于空調(diào)的實際節(jié)能效果卻很少涉及到。同時,設(shè)計人員的上屬設(shè)計部門往往也會以節(jié)約安裝時間為由來減少對于暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的投入。而在施工過程中,相關(guān)的暖通空調(diào)人員也會因參差不齊的專業(yè)水平而影響暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計,部分暖通空調(diào)人員未受過正規(guī)培訓(xùn),僅憑著模糊的個人經(jīng)驗來進(jìn)行對暖通空調(diào)的設(shè)計,對于如何思考暖通空調(diào)的節(jié)能毫無頭緒。總之,上述兩大原因的綜合為暖通空調(diào)的整體能耗難以降低埋下了伏筆[2]。
(二)方案規(guī)劃中的節(jié)能困境
盡管暖通空調(diào)在設(shè)計上花樣繁多,但是社會對于節(jié)能環(huán)保技術(shù)要求的不斷升高導(dǎo)致新的節(jié)能技術(shù)不斷誕生,也導(dǎo)致不同的技術(shù)方案出現(xiàn)了屬于各自的優(yōu)勢與缺陷。設(shè)計方案一多,思考的角度就會變得復(fù)雜,緊跟著的是評價標(biāo)準(zhǔn)和思考結(jié)果也出現(xiàn)了不同。但是,在這些評級標(biāo)準(zhǔn)中,往往缺乏合理科學(xué)而客觀的評價條件和方式,這使得很多設(shè)計者往往是“有了點子”,但是卻“得不到認(rèn)同感”。因此,對于每一位暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計者來說,如何通過最為科學(xué)公正的評價來得到最好的節(jié)能設(shè)計方案,是目前節(jié)能界中急需突破的一大困境。
(三)暖通空調(diào)運行管理的困境
設(shè)計施工之后的運行管理才是暖通空調(diào)發(fā)揮其巨大作用的重頭戲之所在。一些施工或設(shè)計單位簡單地將設(shè)計施工達(dá)標(biāo)作為暖通空調(diào)的最終目的,但是卻忘記了應(yīng)該對暖通空調(diào)的相關(guān)操作者進(jìn)行培訓(xùn)。這導(dǎo)致部分操作者對于暖通空調(diào)的基本控制方法一竅不通,在應(yīng)該依據(jù)室外氣溫、濕度和風(fēng)速進(jìn)行對暖通空調(diào)的變化操作時,這些未經(jīng)過嚴(yán)格和專業(yè)訓(xùn)練的操作者也無法進(jìn)行細(xì)致的參數(shù)設(shè)置,他們唯一能做的就只有啟動、關(guān)閉以及冬季和夏季的開啟與簡單季節(jié)轉(zhuǎn)換操作,這是根本不能起到節(jié)能作用的。
三、暖通空調(diào)節(jié)能舉措的思考
(一)加強專業(yè)性暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計
暖通空調(diào)是一個極為復(fù)雜而龐大的空調(diào)系統(tǒng),因為其所要保障的是整個建筑的室內(nèi)外溫濕度穩(wěn)定。而對其系統(tǒng)的設(shè)計則是實現(xiàn)暖通空調(diào)有效運作和節(jié)能環(huán)保的最基礎(chǔ)的一步,因而必須要求相關(guān)設(shè)計人員能夠做到專業(yè),要在能夠保證整個暖通空調(diào)正常運作的同時還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能,實現(xiàn)系統(tǒng)中能量的循環(huán)運用。
(二)從建筑外圍結(jié)構(gòu)入手,減少建筑內(nèi)外冷熱不均現(xiàn)象
設(shè)計者和建筑者們必須明白,僅僅依靠暖通空調(diào)是不足以維持整個建筑內(nèi)外的冷熱平衡與良好空氣環(huán)境的。暖通空調(diào)需要與優(yōu)質(zhì)的建筑外圍結(jié)構(gòu)相互配合才能夠發(fā)揮其作用且節(jié)省能源。在建筑外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,應(yīng)該分存在空調(diào)調(diào)節(jié)和不存在空調(diào)調(diào)節(jié)的兩大情況,并以后一種情況為基礎(chǔ)來思索如何在前一種情況中讓暖通空調(diào)的能耗達(dá)到最平衡值,同時又能夠保證建筑內(nèi)外冷熱平衡。這兩種情況的思考不僅僅是對整個建筑環(huán)境的維護(hù),更是對于暖通空調(diào)不要過多消耗自身能源的一種限制措施[3]。
(三)巧用組合方式,配合環(huán)境變換,精確設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)
實現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是設(shè)計者必須加強整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制能力和水平,要讓暖通空調(diào)系統(tǒng)自身能夠擁有較強的參數(shù)調(diào)整和能耗監(jiān)測與回收能力,并運用變頻技術(shù)來加強暖通空調(diào)的調(diào)節(jié)靈活性。接著,要考慮到建筑類型及其周邊環(huán)境。例如,建筑位于市中心,由于城市具有熱島效應(yīng),建筑內(nèi)外的溫度在季節(jié)變化時受影響較小,因此可以將暖通空調(diào)的自動調(diào)節(jié)模式設(shè)置在較高的水平,溫度和濕度等參數(shù)則設(shè)置在低于內(nèi)外自然氣溫和高于內(nèi)外自然濕度的范圍內(nèi)。而若是郊區(qū)等地的建筑,如火車站等,由于處于空曠地區(qū),空氣流通較好,建筑內(nèi)外受自然因素變化溫差較大,便隨季節(jié)將溫濕度調(diào)節(jié)在人感覺最為舒適的水平。春夏兩季溫度逐漸降低,濕度保持中等水平。秋冬兩季溫度逐漸升高,濕度同樣升高,但不可過量。而在客流量較大的區(qū)域也要保證溫度和濕度處于中等水平,同時加強空氣對流速度,加快室內(nèi)的二氧化碳等有害氣體的排放,以切實保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量。這種依據(jù)及結(jié)合內(nèi)外環(huán)境變化所做出的溫濕度等具體參數(shù)的調(diào)整,對于暖通空調(diào)設(shè)備的節(jié)能十分重要。
結(jié)語:節(jié)能技術(shù)日新月異,但是萬變不離其宗,應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的暖通空調(diào)設(shè)備本身先要做到“自身硬”,要做到自身系統(tǒng)能夠完整地完成有關(guān)溫濕度調(diào)節(jié)、風(fēng)速調(diào)節(jié)、內(nèi)部運轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)等一系列“基本功”。在這一基礎(chǔ)上,要依靠過硬的建筑外圍設(shè)計進(jìn)行配合,不能只讓暖通空調(diào)設(shè)備“單打獨斗”,而是要做到“齊心協(xié)力”,共同維護(hù)整個建筑內(nèi)外的冷熱平衡,雙方互相分擔(dān)能耗壓力。最后,具體到人身上,人的基礎(chǔ)技能和專業(yè)知識必須過關(guān),人的維護(hù)意識和對節(jié)能技術(shù)的思考必須存在,只有這樣才能真正保證暖通空調(diào)在節(jié)能的道路上越走越遠(yuǎn)。
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[2]杜宇, 焦麗. 淺談公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制設(shè)計需求[J]. 中國科技投資, 2018,12(5):34-35.
[3]胡海龍. 探究地源熱泵節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 城市住宅, 2018, 25(005):43-46.
作者簡介:
李海鵬,科興建工集團(tuán)有限公司。