劉筱鈺
摘 要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展時代的進步,我國建筑行業(yè)的技術(shù)水平顯著提升。同時,建筑的能耗也逐年增加,據(jù)統(tǒng)計,我國建筑的能耗量已經(jīng)占到社會能耗總量的三分之一甚至二分之一,能源消費總量所占的比例也已經(jīng)從上世紀七十年代的十分之一上升到現(xiàn)在的三分之一,這其中有三分之二是被暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗掉的。隨著我國城市化進程的加快和人民生活水平的提高,暖通空調(diào)系統(tǒng)必將得到更為廣泛的應(yīng)用,而其消耗的能量也必將因此進一步增多,這必將進一步激化能源供求矛盾?,F(xiàn)階段的暖通空調(diào)系統(tǒng)所需要的能源大多為電能等高品位不可再生資源,在大量消耗能量的同時也加大了對環(huán)境的破壞。因此,采用合理的措施來節(jié)約空調(diào)能耗,不僅可以節(jié)約資源、保護環(huán)境,而且可避免不必要的電力建設(shè)投資,減少空調(diào)運行費用的開支,是一件利國利民的好事。
關(guān)鍵詞:建筑;暖通空調(diào);工程;節(jié)能減排;設(shè)計
1 前言
暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分,暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人類的健康和安全,關(guān)系到人們的工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量,而且還關(guān)系到國家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。本文探討了建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計。
2 暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計原則
2.1 整體性原則
這是設(shè)計的最基本的原則,要求設(shè)計者要具有全局觀念,明確暖通工程的設(shè)計在整個建筑設(shè)計中的地位和作用,也明確了暖通設(shè)計在整個節(jié)能減排活動中所能發(fā)揮的作用,以一種整體的角度和視野看待問題,平衡利弊,才能做到最優(yōu)化的設(shè)計上的處理,才能設(shè)計出一個最符合各方利益的方案,當(dāng)然這個原則的實現(xiàn),要依靠設(shè)計者對于其他方面知識的掌握,或者是要通過有關(guān)人員的專門輔導(dǎo)和培訓(xùn)。
2.2 動態(tài)性原則
暖通工程是一項復(fù)雜的工程,它是在不斷的設(shè)計改良和摸索中不斷變化著的,所以,我們要想做好這項工程,必須以一個發(fā)展的眼光去看待暖通工程的設(shè)計,要注意隨時隨地結(jié)合實際的情況,和具體工程的總的方向的變化,來調(diào)整暖通設(shè)計的方案和方向。
2.3 注重技術(shù)的發(fā)展
對于空調(diào)系統(tǒng)的改進和改良是另一種節(jié)能減排的有效方案,研發(fā)出一種能將資源最大化利用的方案,可以使用最少的資源,提供最高效的供暖,是我們改良系統(tǒng)的最終目的??照{(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生至今,已經(jīng)在不斷的發(fā)展和完善自身的功能上取得了顯著的成績,接下來的發(fā)展方向必然是在如何做到低能耗低排放方面的改進,這是符合未來電器的總體發(fā)展前景的,也是符合人們對于環(huán)保家電的要求的。
3 建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計的策略
3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方面
空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。精心設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng),使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。例如系統(tǒng)往往都是按最大負荷設(shè)計的,而實際運行基本上是在部分負荷下運行,如果系統(tǒng)各部分的設(shè)計不能滿足部分負荷運行的要求,那系統(tǒng)的能耗是很大的。新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計中,系統(tǒng)應(yīng)該能隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風(fēng)量,以最大限度地縮短主機的開啟時間。
提高系統(tǒng)控制水平,調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù),盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進行的,人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度,甚至僅僅只是空氣溫度。這顯然是不全面的,同時勢必帶來許多問題,如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時對環(huán)境的調(diào)控不迅速、使人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用,為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評價指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù),可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。
3.2 空調(diào)方式選擇方面
選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面。進幾年來,變頻空調(diào)由其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點得到飛速發(fā)展。到目前為止,變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場銷售份額的80%以上。因此,變頻空調(diào)應(yīng)是空調(diào)發(fā)展的一個趨勢,使空調(diào)盡可能達到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中,我們應(yīng)采用變頻技術(shù),變頻技術(shù)主要有兩種形式:用變速泵和變速風(fēng)機替代調(diào)節(jié)閥,減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗,提高整機效率?;蛞部梢圆捎米兞髁考夹g(shù),根據(jù)空調(diào)負荷改變水流量或風(fēng)流量,從而達到節(jié)能的效果。在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中,風(fēng)機的送風(fēng)量是根據(jù)被控房間的需求實時變化的,送風(fēng)量應(yīng)該恰好滿足各個空調(diào)房間總的冷負荷。
3.3 選取合理的設(shè)計參數(shù)。
從節(jié)能的角度來確定室內(nèi)溫度、濕度的標(biāo)準是節(jié)能的重要因素??照{(diào)系統(tǒng)能耗大小除與當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)、建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關(guān)外,室內(nèi)設(shè)計溫、濕度標(biāo)準也是直接影響負荷大小的重要因素。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。據(jù)資料測算,在保證生產(chǎn)工藝和人體健康的條件下,僅僅將夏季室內(nèi)空氣的設(shè)計溫度提高1℃,就可使空調(diào)初投資總額減低約6%,運行費用減少8%左右。另外新風(fēng)量新風(fēng)負荷占空調(diào)總負荷的20%~40%,對其標(biāo)準值高低的取舍,與節(jié)能關(guān)系重大,不可忽視。引進新風(fēng)主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風(fēng)量的多少直接影響空調(diào)的負載,從而影響空調(diào)系統(tǒng)的主機、冷卻塔、水泵、風(fēng)機盤管等的耗電。
3.4 改善建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫性能,減少冷熱損失。
對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占有很大比例,而維護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準中,首先要求的就是提高維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。
3.5 新型能源等的利用方面
推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升,同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)也就是在這種形勢下發(fā)展起來的,它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值,使得同等制熱(或制冷)量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。
綜上所述,暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分,暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人類的健康和安全,關(guān)系到人們的工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量,而且還關(guān)系到國家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。因此,我們有必要對暖通空調(diào)系統(tǒng)目前存在的問題給予重視,除了本文提到的措施外,還可以通過多種途徑對系統(tǒng)進行節(jié)能,如降低圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、提高系統(tǒng)的效率、對設(shè)備管理和維護等等。同時,作為一位暖通專業(yè)工作者,我們有義務(wù)使暖通空調(diào)系統(tǒng)具有并發(fā)揮經(jīng)濟性、節(jié)能性、安全性、舒適性和美觀性的功能,使其對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的提高帶來正面效應(yīng)。
參考文獻:
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