孔振華
摘要:隨著人們生活水平的提高,各種技術(shù)的革新,生存質(zhì)量逐漸引起了人們的重視??諝赓|(zhì)量的下降,引起了人們的關(guān)注,這時(shí)暖通空調(diào)出現(xiàn)了,作為建筑事業(yè)中節(jié)能減排的重要措施,它得到了人們的支持。暖通節(jié)能空調(diào)可以改善空氣的質(zhì)量??梢愿纳剖覂?nèi)環(huán)境。本文重點(diǎn)介紹了暖通的節(jié)能技術(shù)。
關(guān)鍵詞:空氣質(zhì)量;暖通空調(diào);建筑節(jié)能
1工作原理
1.1對(duì)室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)與控制的原因
(1)在夏季,民用建筑,如圖中(a)中的人員、照明燈具、電器和電子設(shè)備都要向室內(nèi)散出熱量及濕量;由于太陽(yáng)輻射和室內(nèi)外的溫差而使房間獲得熱量,如果不把這些室內(nèi)多余熱量和濕量從室內(nèi)移出,必然導(dǎo)致室內(nèi)溫度和濕度升高。
(2)在冬季,建筑物將向室外傳出熱量或滲入冷風(fēng),如不向房間補(bǔ)充熱量,必然導(dǎo)致室內(nèi)溫度下降。
(3)在民用建筑中,人群不僅是室內(nèi)的“熱、濕源”,又是“污染源”,他們產(chǎn)生CO2:、體味,吸煙時(shí)散發(fā)煙霧;室內(nèi)的家具、裝修材料、設(shè)備等也散發(fā)出各種污染物,如甲醛、甲苯、甚至放射性物質(zhì),從而導(dǎo)致室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化。
(4)在工業(yè)建筑中,許多工藝設(shè)備散出對(duì)人體有害的氣體、蒸汽、固體顆粒等污染物,為保證工作人員的身體健康,必須對(duì)這些污染物進(jìn)行治理。
1.2采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)
就是要向室內(nèi)提供冷量或熱量,并稀釋室內(nèi)的污染物,以保證室內(nèi)具有適宜的熱舒適條件和良好的空氣品質(zhì)。
1.3圖1中室內(nèi)環(huán)境控制方案
(1)圖1(a)設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng),室內(nèi)空氣通過(guò)門(mén)窗縫隙滲到室外,從而稀釋了污染物。用風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組(由風(fēng)機(jī)和水/空氣換熱器盤(pán)管組成),向房間供應(yīng)冷量(當(dāng)室內(nèi)有冷負(fù)荷時(shí))或供應(yīng)熱量(當(dāng)冬季室內(nèi)有熱負(fù)荷時(shí));送入室內(nèi)的新風(fēng)先經(jīng)空氣過(guò)濾器除去塵粒,并經(jīng)冷卻、去濕(夏季)或加熱、加濕(冬季)處理。
(2)圖1(b)設(shè)置排除污染物的排風(fēng)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)可以從門(mén)、窗滲入,也可以從新風(fēng)系統(tǒng)送人,從而使廠房?jī)?nèi)的污染物濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范所允許的濃度。在寒冷地區(qū),冬季對(duì)新風(fēng)進(jìn)行加熱,并且在車間內(nèi)設(shè)采暖系統(tǒng),以保持廠房?jī)?nèi)一定的溫度。車間內(nèi)采暖系統(tǒng)和新風(fēng)加熱用的熱媒可以是熱水或蒸汽。
1.4采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的工作原理
當(dāng)室內(nèi)得到熱量或失去熱量時(shí),則從室內(nèi)取出熱量或向室內(nèi)補(bǔ)充熱量,使進(jìn)出房間的熱量相等,即達(dá)到熱平衡,從而保持室內(nèi)一定溫度;或使進(jìn)出房間的濕量平衡,以保持室內(nèi)一定濕度;或從室內(nèi)排出污染空氣,同時(shí)補(bǔ)入等量的清潔空氣(經(jīng)過(guò)處理或不經(jīng)處理的),即達(dá)到空氣平衡。
2空氣質(zhì)量的改善
通過(guò)對(duì)空氣質(zhì)量的改善,可以使人在室內(nèi)過(guò)得更加舒適。這時(shí),全空氣空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,它的功能包括:提供足夠多的新鮮空氣,對(duì)房間的溫度、濕度、潔凈度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。全空氣空調(diào)系統(tǒng)的作用是巨大的,它可以對(duì)建筑的溫度控制和保證空氣質(zhì)量。同時(shí),也能做到節(jié)能減排,充分地利用自然能源,為全新風(fēng)的運(yùn)行提供了條件,但因?yàn)檫@樣或那樣的原因,導(dǎo)致它在設(shè)計(jì)上和施工上不太完善,從而不能滿足一些客戶的需求。因?yàn)槭袌?chǎng)的需求,暖通空調(diào)技術(shù)得到了充分的發(fā)展,隨著建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的愈加激烈,這種技術(shù)也變得現(xiàn)代化、多樣化,還吸取了國(guó)外的技術(shù)。
節(jié)能、環(huán)保和綠色這些概念影響著我們一代又一代人,調(diào)整我國(guó)的能源結(jié)構(gòu),成為如今的一大難題,對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)也越來(lái)越嚴(yán)峻,在建筑節(jié)能中的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)變得尤為重要。經(jīng)過(guò)專家的大概估算,如果采用有效的建筑技術(shù)措施,大概可以降低2/3~3/4的建筑能耗。因此在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適、衛(wèi)生和健康的情況下,采用合理有效的建筑節(jié)能技術(shù),有助于建筑節(jié)能和環(huán)保。所以,減少建筑的冷、熱和照明時(shí)的消耗量,有助于減少建筑能耗的總量,建筑師可從以下幾方面來(lái)實(shí)現(xiàn):
(1)規(guī)劃和設(shè)計(jì)建筑。對(duì)建筑的外部環(huán)境合理設(shè)計(jì),合理地選擇建筑地址;為改善一些室內(nèi)氣候,應(yīng)合理設(shè)計(jì)建筑外形;其中,合理的設(shè)計(jì)建筑外形,是想通過(guò)對(duì)建筑外的環(huán)境來(lái)達(dá)到改善建筑內(nèi)的環(huán)境的效果,這需要對(duì)建筑空間進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
(2)設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)有眾多的影響,例如對(duì)建筑能耗、環(huán)境性能和室內(nèi)的空氣質(zhì)量都有一定的影響。一般來(lái)說(shuō),如果增大圍護(hù)結(jié)構(gòu),那么它的費(fèi)用只占總投資的3%~6%,但是節(jié)能卻可以達(dá)到30%左右。不僅如此,它還可以在夏季減少建筑的冷、熱消耗,這需要對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行改善。
(3)提高用戶用能效率。
(4)提高能源利用率。眾所周知,節(jié)能建筑和綠色建筑存在著很大的關(guān)聯(lián),綠色建筑是指最大限度地節(jié)約資源,包括節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水和節(jié)材,當(dāng)然,保護(hù)環(huán)境和減少污染也包含在綠色建筑的范圍內(nèi),這種建筑可以為人們變得更加健康,提高空間的使用率,達(dá)到與自然和諧相處的目的。合理利用空間是綠色建筑的室內(nèi)布局的關(guān)鍵,這就要做到盡量的減少使用合成材料,充分利用陽(yáng)光,節(jié)約能源,讓居住者感覺(jué)到舒適,讓他們覺(jué)得更加接近自然,從而親近自然。利用天然的條件和人工手段創(chuàng)造良好的居住環(huán)境,是我們發(fā)展的目標(biāo),最大可能地控制和減少對(duì)自然環(huán)境的使用和破壞,這有助于人和自然的和諧相處,這些是維持向大自然索取和回報(bào)的平衡的關(guān)鍵。隨著全球氣候變暖,酸雨的增加,自然環(huán)境的惡化,世界各地對(duì)建筑節(jié)能的關(guān)注程度都在增加,因?yàn)檫@關(guān)系到我們的未來(lái),地球的將來(lái)。暖通空調(diào)技術(shù)的創(chuàng)新在不斷的進(jìn)行,節(jié)能建筑將成為建筑業(yè)中的一大亮點(diǎn),綠色建筑也即將成為一門(mén)新新行業(yè)。
3改善室內(nèi)環(huán)境的暖通空調(diào)技術(shù)
一般來(lái)說(shuō),改善室內(nèi)環(huán)境主要包括三個(gè)方面:了解表層材料的選用,改善建筑設(shè)計(jì)與施工;對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和嚴(yán)格運(yùn)行管理;保證空氣的清新和室內(nèi)的整潔度。
3.1選擇建筑材料
隨著人們對(duì)建筑居住環(huán)境要求的不斷提高,暖通技術(shù)發(fā)展起來(lái)了,但需要追求更大的發(fā)展,這就需要建筑人員轉(zhuǎn)變觀念和建立創(chuàng)新意識(shí)。換一句話說(shuō),就是指建筑人員在設(shè)計(jì)建筑時(shí)應(yīng)該慎重選擇材料,換位思考,從多個(gè)方面考慮各個(gè)因素,保證建筑不被污染,預(yù)防各種會(huì)出現(xiàn)的危害,這就需要對(duì)空氣進(jìn)行熱濕處理,再加入一些生物化學(xué)知識(shí),做到預(yù)防效果。開(kāi)發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品也有助于這個(gè)行業(yè)的發(fā)展,這就需要人們的共同努力。
3.2空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用
(1)舒適空調(diào)。隨著人們對(duì)室內(nèi)舒適度要求的提高,暖通技術(shù)得到了相應(yīng)的發(fā)展。在我國(guó),有些地方除了滿足采暖需要外,還有些城市對(duì)夏季室內(nèi)溫度也有較高的要求,使得空調(diào)這個(gè)行業(yè)得到了迅速的發(fā)展,空調(diào)也呈現(xiàn)出一種多樣化的局面,窗式空調(diào)和柜式空調(diào)等得到了普遍應(yīng)用。
(2)風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)是屬于一種集中空調(diào)系統(tǒng),它也被稱為空氣水系統(tǒng)。但是這種空調(diào)系統(tǒng)類似于房間空調(diào)器。各房間的空氣會(huì)串通,是這一系統(tǒng)的一大特點(diǎn),同時(shí),人體可以在房間里獲得新鮮空氣,很多人都被此吸引。但是如果想要滿足不同房間室內(nèi)的環(huán)境要求,這就需要在新風(fēng)機(jī)組設(shè)備上配備其他組件。但事物不可能十全十美,有好必有壞是自然界的真理,這系統(tǒng)存在的問(wèn)題就是風(fēng)機(jī)盤(pán)管只能配備簡(jiǎn)單的初效過(guò)濾器,對(duì)于復(fù)雜的,它則無(wú)法配備。
建筑節(jié)能中暖通空調(diào)的技術(shù)措施如下:
(1)建筑結(jié)構(gòu)方面,需要建筑師根據(jù)實(shí)際情況選擇傳熱系數(shù)小小的材料,同時(shí)要做好有效的絕熱措施。但是如果想要提高室內(nèi)的舒適度和保證室內(nèi)溫度正常,墻面就需要用混凝土和粉煤灰這些傳熱系數(shù)小的材料砌墻,再根據(jù)實(shí)際情況利用一些丟棄的廢物,外貼一些保溫的材料來(lái)提高房子的保溫性能;在門(mén)和窗簾方面,因?yàn)榻ㄖ拈T(mén)窗需要保證采光和通風(fēng)的面積大,但是這樣就會(huì)導(dǎo)致很多的熱損失,就無(wú)法保持房間冬暖夏涼,于是就需要利用光學(xué)等性能來(lái)提高門(mén)窗材料的隔熱性能,并有助于加強(qiáng)它的密閉性能。
(2)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方面,要想保證暖通空調(diào)的節(jié)能效果,就必須提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。例如降低冷熱負(fù)荷可以直接減小設(shè)備規(guī)格型號(hào),從而控制初投資和運(yùn)行能耗,但是如果冷熱水機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)少或過(guò)多,就會(huì)產(chǎn)生一些不必要的障礙,臺(tái)數(shù)少則負(fù)荷過(guò)大,就會(huì)導(dǎo)致喘振現(xiàn)象,臺(tái)數(shù)多那么消耗的能量也多,易產(chǎn)生障礙,而且不能因?yàn)橄胩岣哓?fù)荷適應(yīng)性,就采用容量相同的機(jī)組。
(3)采用技術(shù)提高能源利用效益。為提高能源利用效率,可以采用冷熱回收技術(shù),那夏季就可以回收利用冷凝熱來(lái)保證衛(wèi)生熱水的供應(yīng)。這種現(xiàn)象在我國(guó)東南地區(qū)有所體現(xiàn),因?yàn)槟菍儆诙臒岬貐^(qū),可以回收利用冷凝水所產(chǎn)生的節(jié)能潛力很大,例如,如果把冷凝水回淋到散熱片那么就能夠加強(qiáng)熱交換,降低壓縮機(jī)負(fù)荷,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
(4)加大對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的宣傳力度?,F(xiàn)在,使用可再生能源的研究不斷增多,許多節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的研究也得到了較快的發(fā)展,這些都是為了滿足暖通空調(diào)節(jié)能要求。利用太陽(yáng)能供熱或制冷技術(shù)更是取得了很大的進(jìn)展,因社會(huì)需要,人們積極開(kāi)發(fā)新能源,推廣使用新的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),這成為一大趨勢(shì),更有助于推進(jìn)建筑的節(jié)能工作。
(5)科學(xué)使用暖通空調(diào)系統(tǒng)??茖W(xué)使用是節(jié)能的關(guān)鍵,建筑管理人員應(yīng)該根據(jù)居住人員的專業(yè)水平,培養(yǎng)他的責(zé)任感。同時(shí)應(yīng)制定能耗計(jì)劃,對(duì)他生活的場(chǎng)所制定相應(yīng)的能耗指標(biāo),同時(shí)制定空調(diào)使用制度,培養(yǎng)人們的節(jié)能意識(shí)和節(jié)約習(xí)慣。
5結(jié)語(yǔ)
節(jié)能對(duì)于我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)有重大的意義,在全球性能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的情況下,提高建筑節(jié)能中的暖通空調(diào)技術(shù)措施顯得更為重要,通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)空調(diào)和合理使用能源、節(jié)約能源、回收利用能源,這將大大的改善社會(huì)環(huán)境。與此同時(shí),尊重自然環(huán)境,提高科學(xué)技術(shù),保證暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一,將節(jié)能意識(shí)運(yùn)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中,那么建筑節(jié)能工作再上一層樓是指日可待的。