節(jié)能環(huán)保理念在高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計中的應用

沈在敏

（中元（廈門）工程設(shè)計研究院有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

不合理的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計會加大能耗，提高建筑施工成本，且暖通空調(diào)設(shè)備布置及管道配置的不合理會造成能耗較大。隨著我國節(jié)能減排戰(zhàn)略提出，空調(diào)系統(tǒng)應將節(jié)能作為主要考慮因素。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計應突出節(jié)能理念，設(shè)計中需要采取科學方法降低能耗，實現(xiàn)建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1 建筑暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保設(shè)計概述

隨著空調(diào)系統(tǒng)大量使用，空調(diào)用電占總耗電的57.91%，對系統(tǒng)節(jié)能要求提到重要位置?？照{(diào)用制冷劑CFCs破壞臭氧層，全球變暖問題成為人們關(guān)注的環(huán)保問題。暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑業(yè)中的重要系統(tǒng)，要采取科學的節(jié)能措施，處理好建筑節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的關(guān)系。節(jié)能減排是減少能源浪費的有效舉措，是我國發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務(wù)，當前中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計節(jié)能存在許多問題，需要加強中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)研究?，F(xiàn)代空調(diào)技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)許多先進節(jié)能型產(chǎn)品，在滿足成本控制的前提下中央空調(diào)系統(tǒng)應優(yōu)先選擇節(jié)能型產(chǎn)品。

2 高層建筑暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保設(shè)計現(xiàn)狀

高層建筑作為能耗大戶，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有利于促進能源資源節(jié)約合理利用，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，提高人民的生活質(zhì)量。中央空調(diào)系統(tǒng)可以創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境，提高人們的工作效率。目前暖通空調(diào)領(lǐng)域的節(jié)能手段多種多樣，空調(diào)節(jié)能設(shè)計受資金、創(chuàng)新意識等因素制約。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中存在許多經(jīng)濟性問題。高層建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要求遵循整體性原則，要明確暖通空調(diào)在建筑設(shè)計中的作用?？照{(diào)運行系統(tǒng)優(yōu)化目的是滿足合理的室內(nèi)空氣品質(zhì)與系統(tǒng)能耗。高層建筑暖通空調(diào)工程是復雜的綜合系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保設(shè)計要及時分析建筑暖通空調(diào)工程實際情況，消除不利因素，不斷完善優(yōu)化工程設(shè)計方案。

3 高層建筑暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保設(shè)計

3.1 設(shè)計原則

設(shè)計階段是影響工程成本的重要階段，空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源及末端處理設(shè)備等組成，設(shè)計中應考慮建筑物使用功能等多方面因素。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計要遵循一定原則，如堅持關(guān)系適度原則等。設(shè)計中要分析溫濕度等各種熱舒適指標影響因素，且應保證滿足日常生活環(huán)境要求。要調(diào)整好整體與局部的關(guān)系，設(shè)計時應保證每個房間進行獨立溫度調(diào)控，實現(xiàn)節(jié)能目標。要從長遠角度考慮投用后的能耗費用，兼顧選用暖通空調(diào)設(shè)備及施工安裝等費用。

3.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，空調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為空調(diào)產(chǎn)品選購中的重要標準。高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計策略包括能耗傳輸、節(jié)能設(shè)計等。建筑暖通空調(diào)可以采用變頻調(diào)速技術(shù)控制，采用變頻調(diào)速技術(shù)可根據(jù)實際情況確定設(shè)備運行頻率，降低暖通空調(diào)運行能耗。暖通空調(diào)使用中會消耗大量能源，對中央空調(diào)的系統(tǒng)冷凍水泵、冷（熱）水機組、冷卻水泵、冷卻塔風機等完成智能化控制、節(jié)能運行和設(shè)備精細化管理。針對冷源特點，采用有效的控制方法，以實現(xiàn)該系統(tǒng)良好的節(jié)能效果，提供第三方管理系統(tǒng)接口，可實現(xiàn)遠程控制與信息共享。大部分空調(diào)能源運用不可再生資源，要加快科技的研發(fā)，運用可再生資源，暖通空調(diào)調(diào)節(jié)溫度會影響建筑能耗，夏季空調(diào)標準溫度在26～28℃可節(jié)約大量能源。

3.3 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計控制策略

當前暖通空調(diào)節(jié)能工作存在許多問題，要通過優(yōu)化設(shè)計管理等措施，提升工程節(jié)能減排效果。水冷中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制，可采用中央空調(diào)智能化控制與節(jié)能系統(tǒng)進行控制。水冷中央空調(diào)智能化控制與節(jié)能系統(tǒng)，對冷凍水泵采用負荷隨動技術(shù)進行調(diào)節(jié)控制，負荷隨動技術(shù)是中央空調(diào)智能化控制與節(jié)能系統(tǒng)根據(jù)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)供回水溫度、溫差、壓差和流量的變化以及空調(diào)末端的冷量負荷需求變化，通過系統(tǒng)自帶的數(shù)據(jù)庫及變壓差技術(shù)，感應空調(diào)末端負荷變化，并預測出未來某一時段空調(diào)負荷所需的制冷量和系統(tǒng)的運行參數(shù)，以此調(diào)節(jié)冷凍水泵各控制柜的變頻器輸出頻率，改變冷凍水泵的轉(zhuǎn)速或啟停相應冷凍水泵，改變冷凍水流量，在系統(tǒng)輸出能量滿足末端負荷需求的同時，最大限度地減少中央空調(diào)的能耗。

中央空調(diào)智能化控制與節(jié)能系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)，可采用網(wǎng)絡(luò)算法進行節(jié)能控制。算法是將制冷主機、冷卻水泵以及冷卻塔風機三者的總能耗之和作為一個整體，通過網(wǎng)絡(luò)算法模型進行計算，在滿足空調(diào)末端冷量需求的前提下，找到制冷主機、冷卻水泵以及冷卻塔風機三者的總能耗之和的最低值，并以此調(diào)節(jié)冷卻水泵和冷卻塔風機的轉(zhuǎn)速或運行臺數(shù)，動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻水的流量，從而保證整個空調(diào)系統(tǒng)始終處于整體能耗最低值。變冷媒流量空調(diào)系統(tǒng)應由設(shè)備供應商提供自動程序控制、冷量電量計量、冷媒分配器等系統(tǒng)必要的節(jié)能控制措施，且應通過網(wǎng)絡(luò)通信接入建筑中央空調(diào)控制室，實現(xiàn)遠程啟停。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，大量高層建筑工程興建，近年來高層建筑暖通空調(diào)能耗不斷加大，暖通空調(diào)、能源環(huán)保與人民的生活密切相關(guān)，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排具有重要意義。要結(jié)合節(jié)能環(huán)保理念，保證系統(tǒng)高效運行，體現(xiàn)工程的經(jīng)濟性、節(jié)能性，必須深入考察研究工程項目的具體情況，要根據(jù)建筑特點采用合理技術(shù)方法，全面考慮設(shè)計系統(tǒng)的實用性等因素，提升建筑節(jié)能效果，促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。