劉家林 陳 勇 洪 華

（貴陽(yáng)建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司 貴州貴陽(yáng) 550081）

關(guān)于公共建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

劉家林 陳 勇 洪 華

（貴陽(yáng)建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司 貴州貴陽(yáng) 550081）

在公共建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮項(xiàng)目的特殊性、項(xiàng)目所在地的能源供應(yīng)條件；應(yīng)進(jìn)行不同方案的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析。在本文中以貴陽(yáng)市公共衛(wèi)生救治中心建設(shè)項(xiàng)目為實(shí)例探究具體的暖通節(jié)能設(shè)計(jì)措施。

暖通空調(diào)系統(tǒng)；冷、熱源；節(jié)能措施

近些年隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的逐漸提高，人們對(duì)室內(nèi)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高，暖通能耗也隨之增大。建筑能耗里，用于暖通空調(diào)的能耗已約占建筑能耗的30～50%，且在逐年上升。這勢(shì)必會(huì)使能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。另一方面，現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對(duì)比例。對(duì)這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時(shí)也帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，如在我國(guó)的一些地區(qū)酸雨、飄塵問(wèn)題呈日益嚴(yán)重之勢(shì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了很大影響[1]。

本人有幸參與了《貴陽(yáng)市公共衛(wèi)生救治中心建設(shè)項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告》的編制，該項(xiàng)目擬建地點(diǎn)位于貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)下壩鄉(xiāng)谷定村。本項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容包括門(mén)診醫(yī)技樓、住院部、醫(yī)護(hù)留觀樓、后勤保障樓、行政信息樓、其他附屬建筑、連廊、入口大門(mén)、地下停車及設(shè)備用房等建筑。

暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)目的特點(diǎn)選擇合適的系統(tǒng)形式。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)組成

暖通在學(xué)科分類中的全稱為供熱供燃?xì)馔L(fēng)及空調(diào)工程，包括：采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)這三個(gè)方面，從功能上說(shuō)是建筑的一個(gè)組成部分。也是公共建筑日常運(yùn)行中必不可缺的一部分。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。在該項(xiàng)目中暖通系統(tǒng)能耗主要由通風(fēng)系統(tǒng)能耗及中央空調(diào)系統(tǒng)能耗組成，其中中央空調(diào)系統(tǒng)又占用了絕大部分。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)可行性

在各項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮項(xiàng)目本身特點(diǎn)，選擇合適的系統(tǒng)。在該項(xiàng)目中通風(fēng)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，地下車庫(kù)設(shè)機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)，采用雙速排煙排風(fēng)風(fēng)機(jī)，平時(shí)低速排風(fēng)、消防時(shí)高速排煙；利用單速軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行平時(shí)及消防補(bǔ)風(fēng)。其余各用房根據(jù)實(shí)際需要選擇自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)方式。

該項(xiàng)目中央空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模較大且對(duì)其可靠性、舒適性等有較高的要求。在節(jié)能評(píng)估報(bào)告編制前期因項(xiàng)目所在地附近因無(wú)天然氣管道，且未有明確的天然氣管道建設(shè)規(guī)劃，故本項(xiàng)目中央空調(diào)冷、熱源規(guī)劃見(jiàn)方案一（如表1）。

在報(bào)告編制后期了解到預(yù)計(jì)在2016年6月前天然氣管網(wǎng)將敷設(shè)到該項(xiàng)目附近，本項(xiàng)目建成投入使用后，能夠確保該項(xiàng)目的天然氣供應(yīng)。本人對(duì)中央空調(diào)冷、熱源規(guī)劃做出了修改，見(jiàn)方案二（如表 2）。

在本次報(bào)告編制中各用房功能分區(qū)的差異導(dǎo)致了系統(tǒng)末端設(shè)備的不同，周邊能源條件的改變導(dǎo)致了方案一與方案二舒適區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源的巨大差異。

3 冷、熱源選擇

方案一與方案二對(duì)比分析后可發(fā)現(xiàn)，方案一的舒適區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源以風(fēng)冷熱泵為主。方案二中舒適區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)則夏季主要采用離心式冷水機(jī)組制冷、冬季主要采用真空燃?xì)忮仩t供熱；其中兩臺(tái)離心式冷水機(jī)組為變頻機(jī)。

方案一中風(fēng)冷熱泵機(jī)組cop值為3.57，而方案二中離心式冷水機(jī)組cop值不低于6.16；方案一風(fēng)冷熱泵機(jī)組消耗二次能源電能，方案二中鍋爐則消耗一次能源。

冷、熱源系統(tǒng)和設(shè)備的合理選擇，是暖通空調(diào)系統(tǒng)能否節(jié)能的一個(gè)基礎(chǔ)條件。從節(jié)能角度看，主要應(yīng)遵循以下原則：①冷、熱源方式及系統(tǒng)應(yīng)首先符合工程的特點(diǎn)，尤其是要注意到工程的使用特點(diǎn)。②考慮到系統(tǒng)的最大負(fù)荷、最小負(fù)荷要求，做好冷、熱源設(shè)備的容量與臺(tái)數(shù)的搭配。③通過(guò)對(duì)全年的能耗分析、裝機(jī)容量的大小，結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉辞闆r合理的采用系統(tǒng)能源形式和系統(tǒng)方式。④在可能的情況下，應(yīng)盡量采用同種類型中的高能效比設(shè)備。⑤應(yīng)對(duì)以燃?xì)鉃橐淮文茉吹膱?chǎng)合，宜優(yōu)先考慮采用燃?xì)鉄醄2]。

該項(xiàng)目則遵循以上原則確認(rèn)了方案二為最終方案。

表1 空調(diào)冷、熱源規(guī)劃方案一

表2 空調(diào)冷、熱源規(guī)劃方案二

4 節(jié)能措施

針對(duì)該項(xiàng)目的特點(diǎn)，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)提出了多項(xiàng)節(jié)能措施。

（1）地下車庫(kù)平時(shí)使用的通風(fēng)機(jī)的啟停通過(guò)監(jiān)測(cè)CO氣體濃度而進(jìn)行控制。

（2）設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)接入樓宇BAS，可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)設(shè)備的集中管理和空調(diào)計(jì)費(fèi)，增強(qiáng)運(yùn)行管理節(jié)能。

該系統(tǒng)使用冷凍水流量及溫度來(lái)測(cè)算空調(diào)負(fù)荷（需冷量），有效解決溫差或壓差表征空調(diào)負(fù)荷的不足。采用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)空調(diào)負(fù)荷的變化情況進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)、分析、運(yùn)算和推理，基于歷史空調(diào)負(fù)荷及其變化趨勢(shì)，對(duì)下一時(shí)段的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，控制冷凍水流量，有效解決系統(tǒng)惰性的控制時(shí)滯問(wèn)題。

根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的比較，對(duì)系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估及修正，實(shí)現(xiàn)了基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冷凍水變流量控制，使供冷量與末端的需求量相匹配。

（3）采用變頻中央空調(diào)，變頻中央空調(diào)是在常規(guī)空調(diào)的結(jié)構(gòu)上增加了一個(gè)變頻器，可隨時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而做到合理使用能源。由于它的壓縮機(jī)不會(huì)頻繁開(kāi)啟，會(huì)使壓縮機(jī)保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這可以使空調(diào)整體達(dá)到節(jié)能30%以上的效果。

（4）空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)盡量利用室外的自然風(fēng)，減少風(fēng)機(jī)的使用時(shí)間。

（5）采用高效節(jié)能水泵模式，根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)各種工況設(shè)計(jì)定制最匹配的節(jié)能水泵，定制生產(chǎn)保證所有工況的情況下產(chǎn)生可以計(jì)量的節(jié)能效果，有效保證節(jié)能率；有效減小企業(yè)水泵節(jié)能改造的運(yùn)營(yíng)成本。

（6）合理控制空調(diào)溫度，醫(yī)院各科室、各病區(qū)要嚴(yán)格控制空調(diào)的室內(nèi)溫度，除特殊用途外，室內(nèi)溫度設(shè)置夏季不得低于26℃，冬季不得高于22℃，做到室內(nèi)無(wú)人時(shí)不開(kāi)空調(diào)，開(kāi)空調(diào)時(shí)不開(kāi)門(mén)窗。

針對(duì)該項(xiàng)目所提出的節(jié)能措施均具有可操作性，且安全可靠。

5 結(jié)束語(yǔ)

能源是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，節(jié)約與合理利用能源是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重大課題。在我國(guó)節(jié)約與合理利用能源是一項(xiàng)必須堅(jiān)持的基本國(guó)策，也是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的基本任務(wù)。暖通空調(diào)做為建筑能耗中的重要組成部分必須為我國(guó)節(jié)能減排事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

通過(guò)該項(xiàng)目的節(jié)能評(píng)估可了解到暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，方案的選擇應(yīng)充分考慮項(xiàng)目本身特點(diǎn)、項(xiàng)目周邊能源供應(yīng)條件等。暖通空調(diào)節(jié)能措施要具有可操作性，能夠在暖通系統(tǒng)的平時(shí)運(yùn)行中發(fā)揮作用。

[1]淺析暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的重要性和可行性.中國(guó)建筑節(jié)能網(wǎng)，2012，01.

[2]張維亞.空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方案選擇方法的研究[D].天津大學(xué)，2004.

TU831

A

1673-0038（2015）49-0118-02

收稿日期：2015-11-1

劉家林（1987-），漢族，河南信陽(yáng)人，工程師，碩士研究生，主要從事工作方向?yàn)榕照{(diào)設(shè)計(jì)。