何 娜
(陜西三秦工程技術(shù)質(zhì)量咨詢有限責(zé)任公司,陜西 西安710015)
隨著暖通空調(diào)的廣泛應(yīng)用,用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。再加上暖通空調(diào)系統(tǒng)往往以高品質(zhì)的電能為能源,根據(jù)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)方面要求的不斷提高,相關(guān)設(shè)計(jì)人員要做好暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)處理和整體優(yōu)化工作,以高質(zhì)量的設(shè)計(jì)方案來保證建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的功能、質(zhì)量和效益。
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能源和環(huán)境問題日益尖銳,城市化的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大,在發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)到40%,建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器和熱水供應(yīng)等需求方面的能耗,用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。為了維持建筑物內(nèi)部空氣環(huán)境適宜的溫濕度,現(xiàn)代建筑中通常采用設(shè)置暖通空調(diào)系統(tǒng)來保證這一需求,而所消耗的能量即為暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。這部分能耗中包括建筑物冷熱負(fù)荷引起的能耗、新風(fēng)負(fù)荷引起的能耗及輸送設(shè)備(風(fēng)機(jī)和水泵)的能耗。影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征、室內(nèi)人員及設(shè)備照明的狀況以及新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置等。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗還有幾個(gè)特點(diǎn)表現(xiàn)在:第一,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行管理的不合理將會(huì)降低能量使用效率。第二,維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位較低且有季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下有可能利用天然能源來滿足要求,如太陽能、地?zé)崮?、廢熱、淺層土壤蓄熱等。第三,暖通空調(diào)系統(tǒng)涉及到的冷熱量的處理通常以交換形式處理。這就可以采用冷熱量回收的措施來減少系統(tǒng)的能耗,有效利用能量。
首先,在工程的方案設(shè)計(jì)階段要讓設(shè)備工程師參加設(shè)計(jì)工作,目前還存在一些工程只有建筑師參與設(shè)計(jì)而難免照顧不到設(shè)備空間,使得設(shè)備工程師難以完成設(shè)備設(shè)計(jì),設(shè)備工程師可以在建筑師設(shè)計(jì)時(shí)提出相應(yīng)的要求,進(jìn)而避免出現(xiàn)不合理的設(shè)備設(shè)計(jì),例如機(jī)房位置過于偏僻導(dǎo)致風(fēng)道過長(zhǎng)而影響功能和效益,或是進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口擠到一處、機(jī)房處在管道夾層等等不合理的情況;其次,方案設(shè)計(jì)前要清晰的了解建筑物情況,弄清建筑物的位置和附近各種管線的設(shè)置地點(diǎn)和方式,明確建筑使用時(shí)間、人員數(shù)量和是否要排除廢氣等情況,清楚建筑物的層數(shù)、層高和總高度,知道建筑物內(nèi)防火、防煙分區(qū)和防火墻、火災(zāi)疏散路線等情況,了解建筑結(jié)構(gòu)和暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的可能位置等等,以便方案設(shè)計(jì)能夠更好的滿足實(shí)際要求。
首先,設(shè)計(jì)方案要具有可行性,必須按照相關(guān)的法規(guī)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),要能夠滿足系統(tǒng)的使用要求和供電、供水等方面的要求,以保證設(shè)計(jì)方案可行、可靠;其次,設(shè)計(jì)方案要考慮經(jīng)濟(jì)性的問題,在滿足設(shè)計(jì)要求并采用相同的設(shè)備檔次、舒適情況、節(jié)能情況等條件時(shí)選擇最科學(xué)、合理的方案,不能單單考慮經(jīng)濟(jì)性而不關(guān)注基準(zhǔn)條件的不同;再次,設(shè)計(jì)方案需要讓系統(tǒng)擁有盡量好的可調(diào)節(jié)性,能夠滿足全年氣候條件的要求,并根據(jù)實(shí)際情況決定采用何種控制方式以滿足系統(tǒng)的操作要求;第四,設(shè)計(jì)方案要考慮系統(tǒng)的安全性能,按照相關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范做好防火安全設(shè)施,考慮系統(tǒng)運(yùn)行可能對(duì)室內(nèi)環(huán)境和人員、物品的不利影響,并根據(jù)煤礦、鍋爐房等具體情況做好易燃易爆環(huán)境的安全防護(hù)措施;最后,設(shè)計(jì)方案要堅(jiān)持最合適的就是做好的原則,評(píng)定設(shè)計(jì)方案不能僅看投資額和技術(shù)含量的高低,任何一個(gè)設(shè)計(jì)方案都有著自身的優(yōu)勢(shì)和局限性,要根據(jù)實(shí)際情況和實(shí)際需要來制定和選擇方案。
設(shè)計(jì)是工程的龍頭,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響其使用性能。而建筑負(fù)荷計(jì)算是設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,當(dāng)前普遍存在一個(gè)現(xiàn)象就是設(shè)計(jì)工期短,許多設(shè)計(jì)人員為了節(jié)省時(shí)間,錯(cuò)誤地利用設(shè)計(jì)手冊(cè)中供方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)時(shí)估算冷、熱負(fù)荷用的單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo),直接作為施工圖設(shè)計(jì)階段確定冷熱負(fù)荷的依據(jù),往往使得總負(fù)荷偏大,從而導(dǎo)致空調(diào)采暖設(shè)備偏大,初投資增高,運(yùn)行費(fèi)用增加,能量消耗增加。
影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多,不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式,把整個(gè)室內(nèi)的空氣加熱,通過空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換,就需要較高的空氣溫度,此時(shí)通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果,改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式,增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖),此時(shí)所需要的空氣溫度顯著下降,一般可達(dá)到12~14℃,而傳統(tǒng)方式一般在18~20℃,顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結(jié)果。
隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,對(duì)不可再生能源的消耗也大幅度上升,同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破環(huán)也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源,已經(jīng)引起了各方的廣泛關(guān)注。
提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率也是實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的途徑之一。熱回收主要是通過系統(tǒng)中安裝的能量回收裝置,用排風(fēng)中的能量來處理新風(fēng),就可以減少處理新風(fēng)所需的能量,降低機(jī)組負(fù)荷,達(dá)到節(jié)能的目的。在選擇熱回收裝置時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟(jì)狀況、工程的實(shí)際情況、排風(fēng)中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮,以確定選用合適的熱回收裝置,從而達(dá)到花較少的投資,回收較多的熱(冷)量的目的。
由于空調(diào)系統(tǒng)中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環(huán)境問題也日益突出,必須開發(fā)一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地?zé)幔ɡ洌┠芎吞柲艿瓤稍偕Y源應(yīng)用于空調(diào)制冷,具有一定的優(yōu)勢(shì),而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。
節(jié)能對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)來說,具有更重大的意義。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到工程項(xiàng)目的質(zhì)量和效益,優(yōu)秀的建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案不僅有著最高的綜合效益,還要有完善的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循設(shè)計(jì)方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性等原則,重視設(shè)計(jì)方案的比較和選擇,做好各細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)工作,堅(jiān)持三審制以保證設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。
[1]齊力鵬.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在的問題及注意事項(xiàng)[J].黑龍江科技信息,2011,(07).
[2]陸耀慶,主編.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè):上冊(cè)、下冊(cè)[M].2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.
[3]羅伯特·貢薩洛.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.