建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程以及節(jié)能減排措施

劉鑫竑

摘 要：將節(jié)能減排技術(shù)與采暖通風(fēng)空調(diào)聯(lián)合起來(lái)，能夠顯著降低建筑體的能源耗用量，對(duì)建筑實(shí)行空調(diào)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)設(shè)計(jì)中具有的各項(xiàng)問(wèn)題有效處理。如此設(shè)計(jì)出的空調(diào)系統(tǒng)方可充分滿足經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能、穩(wěn)定、可靠等方面的需求，真正做到在人們的日常生活中發(fā)揮出良好的作用，為人們提供更好的室內(nèi)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：建筑；采暖通風(fēng)空調(diào)工程；節(jié)能減排

中圖分類號(hào)：TU8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2023）05-0046-03

0 引言

節(jié)能減排理念是人們?cè)陂L(zhǎng)期發(fā)展中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，更是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展的必然措施。要將節(jié)能減排相關(guān)的工作落實(shí)到位，以此讓人們的生活環(huán)境質(zhì)量獲得顯著改良，有效緩解全球變暖問(wèn)題。隨著現(xiàn)代化城市的建設(shè)工作持續(xù)推進(jìn)，采暖通風(fēng)空調(diào)的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越多，同時(shí)也導(dǎo)致其成為節(jié)能減排方面中一項(xiàng)重要任務(wù)。

1 節(jié)能減排的重要意義

節(jié)能減排是指在確保建筑舒適使用的基礎(chǔ)上，全方位降低建筑中使用的能源，提升能源利用效率，從而更好地滿足人們的生活需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

企業(yè)一般采用燃?xì)?、太?yáng)能、水電、中央空調(diào)等進(jìn)行供暖，這些供暖方式各具特色，所產(chǎn)生的能耗也會(huì)存在較大差別。在北方氣候相對(duì)溫暖的地區(qū)，一般采取的是燃?xì)鉄崴M(jìn)行供暖，而大部分南方地區(qū)，使用較多的則為水電與中央空調(diào)[1]。

室內(nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)理念的誕生，為改善國(guó)內(nèi)氣候炎熱干旱地區(qū)的人民生活質(zhì)量提供了新的可能。適用性強(qiáng)的室內(nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)，可以有效緩解人們長(zhǎng)期積累的煩躁、疲倦感和精神壓力，由此增進(jìn)人體生理功能的代謝作用。風(fēng)機(jī)通常是在夏季使用，在秋冬季節(jié)利用空調(diào)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。

隨著人們生活質(zhì)量要求不斷提高，市面上的采暖通風(fēng)設(shè)備種類越來(lái)越豐富，而普通住戶對(duì)此種設(shè)備的使用也愈發(fā)廣泛。因?yàn)槭褂谜邤?shù)量比較多，部分設(shè)備運(yùn)行時(shí)所需消耗的能源較高，如此就極易引起資源浪費(fèi)，日積月累，所消耗的資源量會(huì)十分龐大。若想從源頭上處理此項(xiàng)問(wèn)題，便需要引入節(jié)能減排理念。

節(jié)能減排理念對(duì)于減少資源浪費(fèi)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，有著十分重大的意義。從小的層面來(lái)看，可促進(jìn)人們減少采暖通風(fēng)時(shí)耗費(fèi)的能源，讓人們的生活成本有所降低；從大的層面來(lái)看，深入開展采暖通風(fēng)節(jié)能減排措施的研究具有重大現(xiàn)實(shí)意義，可以為國(guó)家、社會(huì)、人民帶來(lái)較大的利益。有關(guān)企業(yè)必須積極研發(fā)出功能更加完善、性能更加優(yōu)良的產(chǎn)品，從而推動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，帶動(dòng)人民生活質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。

因?yàn)樵诮ㄖこ讨邪惭b采暖通風(fēng)設(shè)備相對(duì)較為復(fù)雜，本文將會(huì)針對(duì)常見問(wèn)題展開集中分析，同時(shí)探究合理的節(jié)能減排方式。從實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀而言，我國(guó)建筑采暖通風(fēng)工程在節(jié)能減排方面尚處于初期起步階段，有很大的改進(jìn)空間，不管是建筑領(lǐng)域的投資方，亦或是設(shè)計(jì)人員，都有較多亟需優(yōu)化的問(wèn)題。希望本文提出的建議可以引起相關(guān)從業(yè)者的反思，為其提供啟發(fā)，促進(jìn)采暖通風(fēng)空調(diào)能夠取得更好的節(jié)能減排效果。

2 目前存在的問(wèn)題

2.1 空調(diào)設(shè)計(jì)不足

空調(diào)是采暖通風(fēng)系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分?？照{(diào)包含了采暖、通風(fēng)兩種功能的綜合式設(shè)備，主要運(yùn)用在室內(nèi)，利用調(diào)控可實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度的有效調(diào)整。空調(diào)是一種在室內(nèi)使用的設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要將室內(nèi)與室外環(huán)境充分隔離開來(lái)。通過(guò)將門窗關(guān)閉，讓室外溫度、氣流不會(huì)對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成影響，但是這也同時(shí)隔斷了室內(nèi)外的空氣流通。當(dāng)空氣無(wú)法順暢流通時(shí)，就會(huì)給人們的身體帶來(lái)嚴(yán)重影響，使得人們無(wú)法吸入新鮮空氣，容易引發(fā)疾病問(wèn)題?？照{(diào)還要在室外安裝一個(gè)具有一定體積的排風(fēng)機(jī)，這是因?yàn)榭照{(diào)在實(shí)際運(yùn)作期間會(huì)排放出大量的能源消耗后形成的廢氣?？照{(diào)設(shè)備在使用時(shí)雖然能為人們提供溫度適宜的室內(nèi)環(huán)境，但是也存在一定的缺陷。而采暖通風(fēng)系統(tǒng)，不僅能夠?qū)κ覂?nèi)溫度做到有效調(diào)節(jié)，讓人們的居住環(huán)境變得更加舒適，并且在環(huán)保、節(jié)能方面具有突出性優(yōu)勢(shì)，更符合持續(xù)發(fā)展理念[2]。

2.2 節(jié)能技術(shù)不高

不論是哪種新設(shè)備的投用都需要依賴資金支持。部分企業(yè)出于對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的考慮，在挑選機(jī)器設(shè)備時(shí)通常會(huì)直接忽略其對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響程度，也不重視機(jī)器在環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源方面所占有的重要地位，而是片面地追求更高的投資回報(bào)比。例如，在建筑采暖工程之中，不論是工程項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)，還是施工階段的材料使用，均只考慮采暖目標(biāo)是否能夠在最低的資金投入下實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中直接忽略了所使用的材料性能與特征，從而使得采暖系統(tǒng)在后續(xù)投入使用中需要耗費(fèi)大量能源。另外，在施工工藝、技術(shù)上也有著許多問(wèn)題，導(dǎo)致采暖通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行超過(guò)了國(guó)家規(guī)定的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 評(píng)估體系缺乏

國(guó)家大力宣傳節(jié)約能源的重要性，并推出了眾多的節(jié)能政策，促使建筑采暖通風(fēng)領(lǐng)域也陸續(xù)出現(xiàn)了許多節(jié)能型施工方案。隨著人們對(duì)于節(jié)能減排的重視程度不斷提高，建筑行業(yè)也開始引入節(jié)能減排理念，并對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)方案的節(jié)能減排效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了選取最優(yōu)的節(jié)能減排方案，保證設(shè)計(jì)方案具有可行性，就應(yīng)當(dāng)制定健全的評(píng)價(jià)體系。存在多種方案的情況下，只有通過(guò)科學(xué)、合理、公正的評(píng)價(jià)，才能保證挑選出的方案最為優(yōu)越。通過(guò)從源頭上把關(guān)工程設(shè)計(jì)方向，方可確保在工程建設(shè)與投入使用時(shí)切實(shí)節(jié)約能源，達(dá)到預(yù)期的節(jié)能降耗標(biāo)準(zhǔn)。

3 采暖通風(fēng)空調(diào)工程節(jié)能減排措施

3.1 計(jì)算采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)冷熱負(fù)荷并合理選擇冷熱源

冷熱負(fù)荷為采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)此項(xiàng)數(shù)據(jù)會(huì)影響到制冷機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管、鍋爐與冷熱水循環(huán)泵等裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)配電功率的減小，由此做到真正的節(jié)約空調(diào)能源消耗量。不僅要對(duì)設(shè)計(jì)方案中的冷負(fù)荷指標(biāo)實(shí)行準(zhǔn)確估算以外，還需要對(duì)空氣調(diào)節(jié)區(qū)展開詳細(xì)的冷負(fù)荷估算。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就全面掌握建筑體室內(nèi)的夏季熱量和冬季散熱量，然后疊加計(jì)算得出建筑冷負(fù)荷數(shù)值，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷劑制冷量的有效調(diào)控。當(dāng)前，采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面存在的不足，主要是因?yàn)椴扇×烁潘阒笜?biāo)加以估算，如此便會(huì)使得空調(diào)系統(tǒng)的熱、冷源機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間都保持低效率、低負(fù)荷的狀態(tài)。針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員可使用負(fù)荷計(jì)算軟件，利用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息、氣象信息等精準(zhǔn)估算出冷熱負(fù)荷。

制冷主機(jī)當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的有螺桿式、離心式、活塞式。對(duì)于主機(jī)，要以最大負(fù)荷加以設(shè)計(jì)，并針對(duì)不同工況，找到其最優(yōu)特性曲線，使主機(jī)運(yùn)作效率達(dá)到最高水平，此時(shí)系統(tǒng)消耗的能源最小，從而充分滿足節(jié)能減排的要求。在進(jìn)行熱源的選取之時(shí)，當(dāng)前主要是使用城市熱網(wǎng)、工業(yè)鍋爐等。例如，在使用工業(yè)鍋爐時(shí)，通過(guò)挑選效率較高的鍋爐可大幅提升熱效率，再聯(lián)合建筑冬季熱負(fù)荷狀況，合理挑選鍋爐容量與數(shù)量，達(dá)成節(jié)能的目標(biāo)。

應(yīng)當(dāng)注意的是，在進(jìn)行冷熱源機(jī)組選擇時(shí)，不可選取等容量機(jī)組，如此容易發(fā)生系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性較低的問(wèn)題，機(jī)組數(shù)量不得太多也不得太少。如果太多則會(huì)降低單機(jī)容量，導(dǎo)致COP降低，機(jī)組耗用能源增多；太少則會(huì)使單機(jī)制冷制熱負(fù)荷增大，讓機(jī)組面臨更高的故障概率。所以，在挑選機(jī)組及進(jìn)行組合時(shí)，一定要基于建筑室內(nèi)年冷熱負(fù)荷條件。

3.2 空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能措施

3.2.1 系統(tǒng)的優(yōu)化選擇

從節(jié)能的角度展開分析，冷卻水系統(tǒng)最好是選取閉式，此種系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作期間只需克服水在管道內(nèi)的流動(dòng)阻力，耗費(fèi)的能源相對(duì)較少。至于開放式冷卻水系統(tǒng)，要克制冷卻水池至高位冷卻塔間的高度，因此消耗的能源相對(duì)比較高。

3.2.2 各環(huán)路平衡計(jì)算

在進(jìn)行空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要保證每一環(huán)路水力處于平衡狀態(tài)，盡量提高供回水的溫度差、調(diào)控循環(huán)水量，以此減少輸送水消耗的能源，達(dá)成節(jié)能目標(biāo)。在夏季氣候條件下，為保證滿足空氣處理標(biāo)準(zhǔn)，需要盡量使用初溫比較高的水。相關(guān)研究調(diào)查顯示，水的初溫每提升1℃，就能減少大約2%的耗能。

3.2.3 冷卻塔節(jié)能措施

冷卻塔是冷卻水系統(tǒng)的核心部分，不僅會(huì)影響冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)作，還會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)影響。挑選冷卻塔的過(guò)程中，要全面分析建筑體所處區(qū)域的氣候、循環(huán)水量、冷卻水出入口溫差，結(jié)合各方面因素作出合理選擇。

3.2.4 控制空調(diào)水系統(tǒng)中水的損失量

空調(diào)水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作期間，必定會(huì)使得一部分水量發(fā)生流失，如果損失量太高，不僅會(huì)提高水資源的耗用量，也會(huì)引起冷卻塔、冷水機(jī)組、水泵等裝置的電耗量增加。對(duì)冷卻水系統(tǒng)提高監(jiān)控力度，能夠降低由于旁通閥、排污閥失靈而引起的水資源消耗，從而減少整個(gè)系統(tǒng)中水資源的浪費(fèi)。在冷卻水系統(tǒng)中，適當(dāng)控制冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、使用臺(tái)數(shù)，能夠防止由于風(fēng)量太大而引起的水損失，由此減少系統(tǒng)中水的消耗總量。

3.2.5 運(yùn)用變頻技術(shù)

在空調(diào)水系統(tǒng)內(nèi)，一般對(duì)冷水機(jī)組、水泵使用變頻技術(shù)。在挑選水泵時(shí)，按照最大負(fù)荷加以選取，大約預(yù)留出1/10的余量。不過(guò)水泵在實(shí)際運(yùn)行期間，大部分情況下運(yùn)行負(fù)荷不會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)荷，水泵在整個(gè)年度中維持在不超過(guò)1/2的負(fù)載率運(yùn)行時(shí)間大約占50%。也就是系統(tǒng)在流量保持固定的狀態(tài)下，絕大多數(shù)時(shí)間冷卻水和冷凍水之間的溫度差會(huì)低于3℃。水泵長(zhǎng)期處在大流量、低溫差的運(yùn)作狀態(tài)會(huì)使得管路系統(tǒng)能源損耗量增大，系統(tǒng)運(yùn)行期間使用的能源量也會(huì)提高。

利用變頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠基于對(duì)水泵運(yùn)行期間的變量進(jìn)行收集，以此計(jì)算得出合適的控制參數(shù)，通過(guò)自控系統(tǒng)能夠?qū)λ棉D(zhuǎn)速加以調(diào)節(jié)，并變更循環(huán)流量，讓系統(tǒng)維持最佳運(yùn)作狀態(tài)，顯著降低系統(tǒng)運(yùn)行的整體能耗量。

3.3 熱力管道埋設(shè)

許多城市在供暖上均是采取集中供暖，即在某一地點(diǎn)集中供應(yīng)熱能。此種供暖系統(tǒng)需要在室外安裝熱力管道。此種方式的研發(fā)應(yīng)用為節(jié)能工作的開展起到了較大作用。一方面，管道材料利用效率較高。所使用的材料外部光滑，在投入使用時(shí)，可能拉伸的強(qiáng)度極限較高，并且外觀檢查差異較低。另一方面，直埋管道還具有良好的保濕效果與耐熱性能，相較于普通的室外管道而言，安裝較為便利，節(jié)能效果十分優(yōu)秀。

在進(jìn)行新型管道的安裝應(yīng)用時(shí)，要遵從相應(yīng)的規(guī)范要求，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙開展施工，確保細(xì)節(jié)方面得到合理處理，將管道連接縫隙嚴(yán)密閉合，以此防止熱源在傳輸期間泄漏，從而導(dǎo)致能源利用效率的降低。

3.4 室外采風(fēng)和排風(fēng)的節(jié)能

因?yàn)榭照{(diào)屬于人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂昧勘容^大的一類電器，必須要加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制。對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)而言，室外采風(fēng)口與排風(fēng)口的設(shè)計(jì)在發(fā)揮節(jié)能減排效果方面占有重要地位。風(fēng)口位置選取得是否合理，會(huì)影響到風(fēng)力輸出阻力大小，如果阻力降低便會(huì)促使風(fēng)壓下降，所消耗的能源也會(huì)隨之下降。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際使用中風(fēng)向所帶來(lái)的影響程度較低，可跟隨風(fēng)向進(jìn)行自我調(diào)整的風(fēng)帽有著較高的使用價(jià)值，其可基于自身靈活的調(diào)節(jié)性能，始終保持朝向正風(fēng)吹來(lái)的方向，讓風(fēng)壓得到更有效的利用，并發(fā)揮出一定的導(dǎo)流效果，將室外氣流有效引導(dǎo)到空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)[3]。

3.5 加強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)范

當(dāng)前，采暖通風(fēng)空調(diào)工程已經(jīng)是現(xiàn)代化建筑項(xiàng)目中不可或缺的重要構(gòu)成，因此對(duì)此工程也應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)人士加以定期維護(hù)、管理。而相關(guān)維護(hù)人員在上崗之前，應(yīng)當(dāng)為其提供專業(yè)化、全面化、系統(tǒng)化的培訓(xùn)，讓其了解暖通空調(diào)系統(tǒng)日常管理內(nèi)容與要求，掌握正確的操作方法，基于嚴(yán)格的操作章程與制度來(lái)確保其日常工作更具規(guī)范性。在進(jìn)行空調(diào)設(shè)備的安裝作業(yè)時(shí)，也要安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)處理，若是技術(shù)人員不符合上崗標(biāo)準(zhǔn)，則要安排其進(jìn)行系統(tǒng)化培訓(xùn)，只有通過(guò)相應(yīng)的資質(zhì)考核之后方可上崗參與施工活動(dòng)。

政府有關(guān)部門還要為暖通空調(diào)工程提供足夠的支持，尤其是要制定有關(guān)操作、管理的規(guī)范條例，對(duì)于技術(shù)人員是否具備上崗資格制定一套健全的考核標(biāo)準(zhǔn)，如此不僅有利于提升設(shè)備運(yùn)行的安全性，還能顯著減少各方面的資源浪費(fèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

加強(qiáng)建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的節(jié)能性，能對(duì)節(jié)能減排工作作出重大的貢獻(xiàn)，能對(duì)人們生活品質(zhì)的提升、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)都起到關(guān)鍵作用。因此，在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重點(diǎn)考慮各方面影響因素，保障施工質(zhì)量控制、管理工作的確切落實(shí)，將節(jié)能理念予以貫徹落實(shí)到位，為我國(guó)節(jié)能減排獻(xiàn)出一份力量。

參考文獻(xiàn)

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