謝秋紅
(太原理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030000)
作為建筑工程的重要組成部分之一,暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提高了內(nèi)部空間的舒適度、改善了室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。對(duì)于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)而言,其本身是集系統(tǒng)性、復(fù)雜性與技術(shù)性于一體的工作,而當(dāng)前社會(huì)正積極倡導(dǎo)低碳環(huán)保綠色節(jié)能的口號(hào),這也給暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作提出了一定的難度。鑒于此,設(shè)計(jì)人員要妥善解決好暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的一系列問(wèn)題,對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的優(yōu)化,進(jìn)而確保暖通空調(diào)的調(diào)節(jié)作用能夠得到全面的發(fā)揮。
技術(shù)性原則:在進(jìn)行暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作時(shí),首先要遵循的根本原則是技術(shù)性原則,并且要借助于先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)來(lái)提升暖通空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際性能,進(jìn)而保證暖通空調(diào)的節(jié)能效益大大提高。通過(guò)技術(shù)性原則的應(yīng)用,還能積極幫助技術(shù)人員及時(shí)找出設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中消耗能源相對(duì)較大的缺陷,并進(jìn)一步提出相應(yīng)的改進(jìn)方案,從而對(duì)暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)性作用。
動(dòng)態(tài)性原則:暖通空調(diào)具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,還要對(duì)各項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)因素進(jìn)行綜合性的考慮,這充分體現(xiàn)了了設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)性原則。通過(guò)動(dòng)態(tài)性原則與方法的應(yīng)用,可以對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計(jì)工作進(jìn)行不斷的優(yōu)化,進(jìn)而保證暖通空調(diào)的運(yùn)行能夠滿足國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定。此外,動(dòng)態(tài)性原則的應(yīng)用還能確保建筑項(xiàng)目與暖通空調(diào)之間達(dá)到和諧相處的目標(biāo)。
暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的研究相比較而言,我國(guó)的能源相對(duì)稀缺,同時(shí)我國(guó)又是一個(gè)能源消耗大國(guó),對(duì)于各項(xiàng)能源的需求量與消耗量較大,因而做好節(jié)能工作對(duì)于促進(jìn)我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著極其重要的意義。就暖通空調(diào)能源消耗方面而言,它占到了我國(guó)能源總消耗的1/6 左右。預(yù)計(jì)到2020 年,國(guó)內(nèi)暖通空調(diào)方面的能源消耗將降低3 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。同時(shí),在一些高峰負(fù)荷時(shí)段,暖通空調(diào)所消耗的電量將下降到8000萬(wàn)kW,這一切都得益于節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用。此外,通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究與應(yīng)用,還能有效提高建筑工程的保溫性能,最大限度的減少室內(nèi)冷熱的損失,最終達(dá)到暖通空調(diào)降耗的目的。
一般來(lái)說(shuō),暖通空調(diào)主要囊括了采暖、空氣調(diào)節(jié)以及新風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí),暖通又是建筑工程設(shè)計(jì)工作中的一部分。具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,包含了制冷供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),同時(shí)設(shè)計(jì)工作中還要考慮排風(fēng)(排油煙) 系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。作為建筑項(xiàng)目的重要組成部分之一,暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用需要在消耗能源最少的前提下,達(dá)到溫度調(diào)節(jié)的最佳效果。
暖通空調(diào)的應(yīng)用,可以將電能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為熱能,進(jìn)而滿足人們的需求。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展以及居民生活質(zhì)量的不斷提高,人們對(duì)于建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)有了更為嚴(yán)苛的要求。從節(jié)能降耗的角度來(lái)看,暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)效果也關(guān)系到整個(gè)建筑工程的使用性能。因而,只有做好暖通空調(diào)的節(jié)能消耗設(shè)計(jì),才能有效緩解當(dāng)前能源緊張的局勢(shì)。尤其在夏熱冬暖地區(qū),其夏季格外炎熱,這一時(shí)期暖通空調(diào)的能源消耗量巨大,通過(guò)做好暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)工作,可以將能源消耗量降低20%~50%左右,這對(duì)于降低能源消耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到了重要的作用。
不同類型的暖通空調(diào)系統(tǒng),在濕度、溫度以及運(yùn)行時(shí)間等方面有著不同的需求,具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況做出合理選則。一方面,在進(jìn)行風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作時(shí),如果沒(méi)有特殊的要求,那么可以使用單風(fēng)管進(jìn)行送風(fēng)。另一方面,對(duì)于暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)而言,通過(guò)選用閉式循環(huán)系統(tǒng)能夠有效減少空調(diào)運(yùn)行過(guò)程的能耗。就當(dāng)前的節(jié)能設(shè)計(jì)中工作來(lái)說(shuō),通風(fēng)量不斷增大是總的發(fā)展趨勢(shì),這一環(huán)節(jié)過(guò)程中需要處理好空氣質(zhì)量問(wèn)題。由于空間區(qū)域存在差異,因而對(duì)于溫度的控制有著不同的需求,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。此外,在進(jìn)行冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作時(shí),一般不需要克服靜水壓力以及水泵壓力等因素,該系統(tǒng)的輸送能功率相對(duì)較低,因而不會(huì)對(duì)暖通空調(diào)的相關(guān)設(shè)備以及管道造成強(qiáng)烈的腐蝕破壞。對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作,主要對(duì)流入房間風(fēng)量的調(diào)節(jié)與控制,進(jìn)而減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗問(wèn)題。
節(jié)能設(shè)計(jì)工作中,要對(duì)建筑工程的實(shí)際狀況做出分析之后,選擇實(shí)用、合理的冷熱源系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)該地區(qū)的氣候狀況、地表水狀況以及、工廠廢熱資源等狀況進(jìn)行綜合分析。需要注意的是,空調(diào)新風(fēng)問(wèn)題對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果有著重要的影響,如果新風(fēng)量過(guò)多,將導(dǎo)致負(fù)荷的急劇增加,進(jìn)而提高了空調(diào)系統(tǒng)的電耗問(wèn)題。但是,如果處理的新風(fēng)量過(guò)少,將會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量造成不利的影響。因而,在進(jìn)行暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí),需要對(duì)暖通空調(diào)的冷水機(jī)組進(jìn)行保護(hù)處理,一般來(lái)說(shuō)主要采用冷卻水低溫保護(hù)的方法。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,可以在冷卻塔回水管間與總供水管之間安裝相應(yīng)的聯(lián)通管,并借助于調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外,考慮到功能、朝向以及內(nèi)外區(qū)系統(tǒng)等因素,設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)空調(diào)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分開(kāi)設(shè)置或者是分環(huán)設(shè)置。另外,設(shè)計(jì)工作中要對(duì)空調(diào)環(huán)境進(jìn)行分析,對(duì)新風(fēng)比例以及送風(fēng)溫度進(jìn)行合理的調(diào)整,這對(duì)于提高節(jié)能設(shè)計(jì)效果有著重要的意義。
要想妥善處理好暖通空調(diào)噪音污染問(wèn)題,應(yīng)重點(diǎn)從以下幾方面著手進(jìn)行:要對(duì)新空調(diào)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行合理的選擇,具體安裝過(guò)程中要對(duì)設(shè)規(guī)劃與設(shè)計(jì)備質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查。應(yīng)用時(shí)可以安裝彈簧阻尼減震器等重要降噪元件來(lái)避免風(fēng)機(jī)與分管設(shè)備出現(xiàn)的相互碰撞等問(wèn)題;對(duì)于暖通空調(diào)機(jī)房的設(shè)計(jì),可以應(yīng)用多層吸聲材料來(lái)降低對(duì)周圍環(huán)境所造成的噪音污染;在進(jìn)行水管以及風(fēng)扇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝工作時(shí),要合理選擇安裝位置,同時(shí)具體安裝環(huán)節(jié)中要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行安裝。此外,還要避免由于人為操作失誤而導(dǎo)致的設(shè)備相互碰撞等問(wèn)題,進(jìn)而防止噪音污染問(wèn)題的出現(xiàn)。
優(yōu)化水凝結(jié)問(wèn)題, 應(yīng)重點(diǎn)從以下幾方面著手進(jìn)行:為避免暖通空調(diào)發(fā)生滴水問(wèn)題,首先要對(duì)空調(diào)管道的長(zhǎng)度、坡度等因素進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),進(jìn)而保證冷凝水能夠在短時(shí)間內(nèi)排出去。其次,要加強(qiáng)對(duì)保溫材料的應(yīng)用。安裝時(shí)所選擇的材料要有良好的密封與保溫效果,同時(shí)對(duì)于管道表面的保溫層,也要保證其完好性。
通過(guò)變頻技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用,可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)載狀況做出全面的檢測(cè),并根據(jù)反饋的信息,進(jìn)而對(duì)空調(diào)的輸出功率做出一定的調(diào)整。這樣一來(lái),就能實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)流量以及水流量的調(diào)節(jié)與控制。此外,在進(jìn)行暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作中,通過(guò)引進(jìn)、改善變頻技術(shù),還能再滿足實(shí)際需求的前提下,有效的減少能源的消耗,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的水循環(huán),一方面要做到在設(shè)計(jì)、安裝工作中要合理選擇管材,并且要對(duì)管道質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。這一過(guò)程中,還要確保管材質(zhì)量能夠滿足水壓以及溫度、耐腐蝕性等方面的要求。另一方面,設(shè)計(jì)前要對(duì)建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求進(jìn)行科學(xué)、全面的分析,尤其在進(jìn)行管線坡度、標(biāo)高等重要參數(shù)的設(shè)計(jì)時(shí),要力求做到合理、可行,進(jìn)而有效減少水循環(huán)故障問(wèn)題的出現(xiàn)。對(duì)于排氣閥的設(shè)置,要保證排氣閥的位置滿足空調(diào)運(yùn)行的要求。
在建筑項(xiàng)目中,暖通空調(diào)系統(tǒng)有著綜合性、復(fù)雜性的特點(diǎn),通過(guò)做好系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅可以提高空調(diào)的運(yùn)行效果,同時(shí)還能達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。因而,在節(jié)能設(shè)計(jì)工作中,要將最大負(fù)荷作為設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要前提,并且設(shè)計(jì)工作要立足于實(shí)際的運(yùn)行需求,對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化與創(chuàng)新。比如,可以在設(shè)計(jì)時(shí)不斷完善設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系,注重?zé)彷椛涔?jié)能設(shè)計(jì)。這樣一來(lái),就能有效減少加熱空氣過(guò)程中所消耗的能源,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的效果。
暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)涉及到領(lǐng)域與范圍較廣,同時(shí)需要對(duì)建筑工程的實(shí)際狀況做出全面的分析,因而暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)工作具有較強(qiáng)的技術(shù)性與系統(tǒng)性,這就要求設(shè)計(jì)人員不斷優(yōu)化節(jié)能技術(shù)與方法,在滿足暖通空調(diào)使用需求的前提下,提高暖通空調(diào)的節(jié)能降耗效果。