蒲文升
(山東海利豐清潔能源股份有限公司,山東 東營(yíng) 257091)
民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)主要是采用采熱、制冷等技術(shù),有效調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度、溫度,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,該系統(tǒng)是現(xiàn)代化建筑中關(guān)鍵設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。根據(jù)相關(guān)的資料顯示,建筑能源消耗占國(guó)家總耗能的21.2%,這是一個(gè)能源消耗大的地區(qū)。而暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑能耗的大戶,在行業(yè)內(nèi)備受關(guān)注。
暖通空調(diào)系統(tǒng)是最近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能參數(shù)方面還存在缺陷,對(duì)于節(jié)能方面更是重視的程度不夠,導(dǎo)致其目前的發(fā)展陷入僵局。節(jié)能的意識(shí)要從設(shè)計(jì)和施工兩方面進(jìn)行解決,首先就是人才的緊缺,專業(yè)技術(shù)的人員比較少,這個(gè)行業(yè)的發(fā)展是有限的。需要大量的人力物力進(jìn)行深入的研究和分析。
不管是使用什么輔助器械來(lái)改善房屋建筑的環(huán)境, 讓人們舒服才是最重要的, 暖通空調(diào)系統(tǒng)在對(duì)空氣的調(diào)節(jié)中, 它只能根據(jù)設(shè)定的溫度和濕度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)低或過(guò)高而停止工作,因此能耗較高,人體可以在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行自我調(diào)節(jié),超過(guò)一定的溫度范圍會(huì)感到不舒服。另外,室內(nèi)溫度與室外溫度反差較大,二者之間的突然轉(zhuǎn)換會(huì)使人體的機(jī)制不適應(yīng),容易感冒。
由于民用建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)有大量熱量產(chǎn)生并向空氣中釋放,這會(huì)造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過(guò)熱回收技術(shù)的應(yīng)用來(lái)對(duì)這部分熱量進(jìn)行集中回收,然后利用流體傳導(dǎo)等方式來(lái)為暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行提供其所需要的熱濕環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的能量循環(huán)利用,這樣可以使暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗得到有效地減少。另外,暖通空調(diào)系統(tǒng)在通風(fēng)過(guò)程中的能耗也可以通過(guò)熱回收技術(shù)為空氣交換處理提供能量。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中,設(shè)計(jì)人員可在土建工程室內(nèi)出風(fēng)口設(shè)置換熱器,利用暖通空調(diào)系統(tǒng)的余溫或余熱對(duì)室內(nèi)外換氣進(jìn)行預(yù)減、預(yù)熱,從而降低采暖空調(diào)設(shè)備的能耗和能耗負(fù)荷。
設(shè)計(jì)人員在對(duì)民用建筑暖通空調(diào)的冷熱水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用溫度調(diào)節(jié)裝置來(lái)空氣其進(jìn)出口的水溫,以降低冷熱水溫差所產(chǎn)生的能耗。設(shè)計(jì)人員還可以選擇封閉循環(huán)模式來(lái)進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì),這樣能量就可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的能源進(jìn)行循環(huán)利用。
在現(xiàn)代民用建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的管路布局不斷進(jìn)行優(yōu)化,既要盡量簡(jiǎn)化管路設(shè)置,此外,還可以實(shí)現(xiàn)不同房間的溫濕度獨(dú)立控制,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需要對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),既可以有效降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗,又可以使用戶在成本上更加合理。
現(xiàn)階段,能源消耗問(wèn)題比較嚴(yán)重,在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)當(dāng)合理利用可再生資源。第一,地源熱泵。地源熱泵已廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,人們認(rèn)識(shí)到地源熱泵的價(jià)值。地源熱泵主要利用地下淺層地?zé)豳Y源,通過(guò)電能等高層次的能量傳遞低溫能量。在輸送過(guò)程中,可供熱制冷,節(jié)能效果顯著。一般來(lái)說(shuō),地溫在任何時(shí)候都是穩(wěn)定的。在夏季高溫季節(jié),暖通空調(diào)系統(tǒng)可以利用地面能量作為冷源,通過(guò)地源熱泵將室內(nèi)熱量傳遞到底部。在寒冷的冬季,可以利用地源熱泵將地面能量輸送到低溫地區(qū)。地源熱泵還可作為暖通空調(diào)系統(tǒng)的蓄熱器,全面提高系統(tǒng)的能源利用率。第二,太陽(yáng)能。太陽(yáng)能資源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中也屬于重要的可再生能源。從太陽(yáng)能使用的基本形式來(lái)看,其主要分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。對(duì)于主動(dòng)式太陽(yáng)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)復(fù)雜性比較高,需要借助電力輔助能源設(shè)施,相應(yīng)導(dǎo)致工程造價(jià)增加。值得一提的是,在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,通過(guò)太陽(yáng)能光電板和集熱板,也能夠提升太陽(yáng)能的有效利用率。
在空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,可采取以下措施降低能耗:一是優(yōu)先采用閉式循環(huán)系統(tǒng),以降低凈水率所需的能耗,減少管道和設(shè)備的腐蝕,提高空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命。二是部分地區(qū)全年需供應(yīng)冷水,部分地區(qū)需交替供應(yīng)冷熱水。此時(shí),可采用雙管供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。如果全年冷熱交替頻繁,或需要同時(shí)供熱供冷,可采用四管供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。三是在滿足室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的前提下,提高冷凍水供水溫度,相應(yīng)提高冰箱蒸發(fā)溫度,降低制冷能耗。第四,加大冷凍水供回水的溫度差,以此減少循環(huán)水泵運(yùn)行流量,進(jìn)一步降低能源消耗。第五,如果工廠規(guī)模比較小,且不同環(huán)路負(fù)荷壓力損失比較小,可以采用冷源側(cè)和負(fù)壓側(cè)均變流量系統(tǒng)。
隨著人們生活水平的提高和節(jié)能環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),對(duì)民用建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的要求。設(shè)計(jì)人員必須在保證民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上,通過(guò)合理使用新技術(shù)、新設(shè)備、新能源,增強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí)。