提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能效的措施探究

*通訊作者：王明，1984年2月，男，漢族，遼寧沈陽(yáng)人，就職于沈陽(yáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園發(fā)展有限公司，暖通工程師，本科。研究方向：暖通工程現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)。

摘要：在整個(gè)公共建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中，暖通空調(diào)的主要作用就是對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此對(duì)于提升整個(gè)公共建筑質(zhì)量扮演著十分重要角色。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能項(xiàng)目中占有非常重要的地位，關(guān)系到人民的生活質(zhì)量、環(huán)境污染等，也關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)、民生和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在因此，在設(shè)計(jì)具有環(huán)保概念的暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意節(jié)約資源和清潔能源的利用，以提高暖通空調(diào)的使用效率，真正實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能，并為社會(huì)的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：公共建筑;暖通空調(diào)系統(tǒng);能效措施

一、引言

如今城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷加快背景下，公共建筑項(xiàng)目已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｅc生活當(dāng)中不可分割的一個(gè)重要組成部分，為了能夠最大限度上發(fā)揮公共建筑功能。隨著人們生活水平的顯著提高，在公共建筑使用功能方面也提出了更高的要求，在公共建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，暖通空調(diào)系統(tǒng)是一項(xiàng)關(guān)鍵組成部分，受到了越來(lái)越多的關(guān)注。在專(zhuān)業(yè)人員設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)期間，需要充分考慮到公共建筑的各項(xiàng)使用功能，如該工程將采取措施前后的暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)后，證明節(jié)能效果明顯，各類(lèi)資源綜合降低約16%。當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展理念已經(jīng)得到社會(huì)廣泛的認(rèn)可，人們?cè)絹?lái)越重視空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。在建筑設(shè)計(jì)中要重視降低能耗、提高能效，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的暖通空調(diào)系統(tǒng)。

二、提高暖通空調(diào)系統(tǒng)能效的重要性

暖通空調(diào)最大的作用是調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度，為人們營(yíng)造舒適的工作和生活環(huán)境，改善人們的生活質(zhì)量。不可忽略的是，在公共建筑的各種基礎(chǔ)設(shè)施中，能源消耗最多的也是暖通空調(diào)。數(shù)據(jù)顯示，在建筑總能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能超過(guò)20%。由此可見(jiàn)，暖通空調(diào)系統(tǒng)以消耗大量能源為基礎(chǔ)，來(lái)滿(mǎn)足人們對(duì)室內(nèi)舒適度的需求。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)考慮兩方面：一是綠色節(jié)能;二是提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在建筑能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗最高。在設(shè)計(jì)中注重提高系統(tǒng)的能效，是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須考慮的內(nèi)容。如何理論聯(lián)系實(shí)際，完善系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的性能，是目前工作人員面臨的問(wèn)題，也將影響到暖通空調(diào)系統(tǒng)未來(lái)的應(yīng)用前景。

三、公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）因地制宜

審核暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)該全面分析設(shè)備的安裝條件、施工建設(shè)方案，讓綠色設(shè)計(jì)理念能夠真正滲透并落實(shí)到實(shí)際工作中，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、環(huán)保性、可行性[1]。對(duì)設(shè)備所消耗的能源有大致的了解，充分利用自然通風(fēng)、自然采光等當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境資源，減少設(shè)備本身的能源消耗。在建筑材料的選擇上，應(yīng)盡可能使用復(fù)合墻體和環(huán)保材料，避免內(nèi)部能源的過(guò)度消耗，讓暖通空調(diào)系統(tǒng)可以在建筑內(nèi)部高效運(yùn)行。

（二）節(jié)能減排

工作人員應(yīng)充分了解暖通空調(diào)系統(tǒng)的工作原理與自身功能，遵循綠色設(shè)計(jì)理念調(diào)節(jié)溫度，在能夠發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)功能性的基礎(chǔ)上，盡可能降低能源消耗，避免暖通空調(diào)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量能耗，浪費(fèi)不可再生資源。在有技術(shù)和資金支持的情況下，充分利用可再生資源維持暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。

四、提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能效的措施

（一）科學(xué)的設(shè)計(jì)室內(nèi)環(huán)境

室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)與暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能密切相關(guān)，但部分設(shè)計(jì)人員卻很容易忽略室內(nèi)環(huán)境，經(jīng)常把冬天室溫設(shè)定過(guò)高、夏天室溫設(shè)定過(guò)低，導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)備的管路、裝機(jī)容量、風(fēng)機(jī)水泵以及末端選型過(guò)大，增加投資成本、運(yùn)行費(fèi)用，而且還造成能源的大量消耗[2]。數(shù)據(jù)顯示，供暖過(guò)程中，每降低1℃，就可以節(jié)能5%～10%;制冷過(guò)程中，每提高1℃，就能節(jié)能8%～10%。所以，不能盲目設(shè)置室內(nèi)溫濕度參數(shù)，只有在適宜的溫濕度環(huán)境中，人們才能有舒適感，溫度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)讓人體感到不適。在不影響人們舒適度的情況下，夏天可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)高室內(nèi)溫度，冬天可以適當(dāng)降低，都能起到節(jié)能作用。除此之外，處理、輸配新風(fēng)均需要消耗很多能源，因此盲目增加新風(fēng)量是不可取的。在不影響室內(nèi)衛(wèi)生的情況下，應(yīng)盡可能減少新風(fēng)量。季節(jié)交替時(shí)，增加新風(fēng)量或者采用全新風(fēng)，利用自然冷源同樣可以起到節(jié)能效果。

（二）積極使用可再生能源和清潔能源

對(duì)于建筑暖通系統(tǒng)來(lái)講，能源是保證空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提。所以，在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用綠色理念前，應(yīng)選擇可再生的清潔能源，設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能時(shí)，采用新型能源來(lái)滿(mǎn)足綠色理念的要求，減少空調(diào)中的碳排放。將暖通空調(diào)系統(tǒng)與太陽(yáng)能或地源熱泵技術(shù)相結(jié)合，在使用太陽(yáng)能時(shí)，將空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的集熱器安置與換熱水箱相連，控制集熱器的安裝位置在太陽(yáng)光照射最近的位置，保證換熱水箱中的水溫為恒溫，控制太陽(yáng)能在轉(zhuǎn)換為熱能時(shí)發(fā)生的損耗。采用地源熱泵技術(shù)時(shí)，對(duì)冰蓄優(yōu)化后產(chǎn)生的蓄冷量比水溫低的原理，減少熱量的散失[3]。在空調(diào)內(nèi)部形成低溫送風(fēng)的效果，協(xié)調(diào)空調(diào)系統(tǒng)在制冷與供熱方面的關(guān)系，規(guī)劃制冷供熱消耗能源的利用率，控制空調(diào)系統(tǒng)在排放廢氣時(shí)的污染物，保護(hù)建筑外部環(huán)境。

（三）加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理

公共建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng)由多種不同的設(shè)備機(jī)組構(gòu)成，在其管理建筑設(shè)施期間，還需要不斷完善機(jī)組設(shè)備管理機(jī)制，定期檢查各個(gè)不同功能的設(shè)備運(yùn)行情況。在遇到運(yùn)行問(wèn)題時(shí)，需要在第一時(shí)間找到專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員處理問(wèn)題，為設(shè)備穩(wěn)定、正常運(yùn)行狀態(tài)提供可靠保障。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)暖通空調(diào)產(chǎn)生了帶動(dòng)作用，時(shí)下公共建筑內(nèi)的暖通空調(diào)已經(jīng)能夠做到自動(dòng)化運(yùn)行控制，并且可以通過(guò)軟件技術(shù)監(jiān)控并控制暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，在一定程度上提升了空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)的精準(zhǔn)度。

（四）提高暖通空調(diào)輸配系統(tǒng)能效

輸配系統(tǒng)的主要功能是把新風(fēng)、冷熱量經(jīng)空調(diào)機(jī)房或者制冷站輸送到室內(nèi)空間，在公共建筑中，60%以上的能耗都用于輸送、分配冷熱量的風(fēng)機(jī)以及水泵，這也是暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能巨大的重要原因。在城鎮(zhèn)建筑中，風(fēng)機(jī)、水泵產(chǎn)生的電能消耗占10%以上。而這部分能耗，完全可以降低70%左右。新時(shí)期下，我國(guó)的變頻技術(shù)已經(jīng)非常成熟，暖通空調(diào)系統(tǒng)中配備的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備，也在廣泛應(yīng)用變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。比如某酒店配備了三臺(tái)冷凍水泵，每臺(tái)的揚(yáng)程是31.5m、額定流量262m3/h、額定功率30kW;配備了三臺(tái)冷卻水泵，每臺(tái)揚(yáng)程32m、額定流量320m3/h、額定功率37kW。全部安裝了變頻器，采用了變頻技術(shù)。使用溫度傳感器測(cè)量主機(jī)進(jìn)出口冷卻水的溫度，把測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)化為電量信號(hào)，傳送到監(jiān)控器，監(jiān)控器再把該信號(hào)和設(shè)定值進(jìn)行比較、運(yùn)算，之后輸出類(lèi)比信號(hào)傳輸給變頻器，根據(jù)這一信號(hào)，變頻器確定其輸出頻率，使水泵的轉(zhuǎn)速保持在最節(jié)能的狀態(tài)。

（五）要加強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)管理人員的責(zé)任意識(shí)

使他們真正認(rèn)識(shí)到公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工的價(jià)值[4]?？赏ㄟ^(guò)嚴(yán)格的制度和措施規(guī)范暖通空調(diào)系統(tǒng)管理員的工作行為。如可以加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)管理人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，以適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境的發(fā)展。

（六）盡量減少冷熱損失

公共建筑的朝向通常都有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)建筑的朝向來(lái)控制冷熱源的損失。建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，充分考慮和控制建筑物的外表面積因素，采取有效的技術(shù)措施來(lái)提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值。暖通空調(diào)在供暖過(guò)程中產(chǎn)生的能耗，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)占到20%～50%，因此可以通過(guò)控制公共建筑的體形系數(shù)來(lái)節(jié)約能耗，特別是在北方嚴(yán)寒地區(qū)[5]，體形系數(shù)的設(shè)計(jì)尤為重要。與外墻相比，普通窗戶(hù)的保溫隔熱能力較差，而且窗與墻的面積比越大，供暖時(shí)的消耗就越大。因此，在不影響室內(nèi)采光的前提下，應(yīng)該盡可能減少外窗面積，盡量選擇密閉性能良好的窗戶(hù)，降低冷風(fēng)滲透的耗熱量。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，公共建設(shè)項(xiàng)目在人們?nèi)粘Ｉ钆c工作當(dāng)中所扮演角色也越來(lái)越重要，在整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程當(dāng)中暖通空調(diào)是一個(gè)十分關(guān)鍵部位，對(duì)于公共生活質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。在環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的前提下，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗，節(jié)能低耗的工作系統(tǒng)受到了人們的歡迎。因此，提高系統(tǒng)的能效成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的重要任務(wù)。為了滿(mǎn)足人們對(duì)公共建筑室內(nèi)環(huán)境舒適度和能源效率的要求，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)從當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源效率入手，以找出提高目標(biāo)系統(tǒng)能源效率的措施。暖通空調(diào)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)還提供大學(xué)課程，以供進(jìn)一步研究。向行業(yè)引進(jìn)相關(guān)技術(shù)人才，進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以便更好地開(kāi)發(fā)暖通空調(diào)系統(tǒng)。

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