◎馬樹文
近些年建筑工程建設行業(yè)的發(fā)展趨勢持續(xù)上升,建筑工程結構組成也逐漸向著多元化的方向發(fā)展。建筑工程結構當中供暖、通風和空調系統(tǒng)運行,是為了滿足建筑供暖需求、制冷制熱需求以及空氣質量調節(jié)需求等。在供暖、通風與空調系統(tǒng)運行期間,會消耗大量的能源,因而建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)節(jié)能方面的研究與優(yōu)化設計,成為現(xiàn)代建筑工程關注的重點,也是社會發(fā)展對建筑工程提出的新要求。
建筑工程在近些年開發(fā)建設期間,在工程質量、建設安全、功能系統(tǒng)優(yōu)化等方面有了很大的改善。建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)的運行能夠全面提高建筑溫度調節(jié)與空氣調節(jié)質量,滿足建筑居民的居住要求,為居民創(chuàng)設良好的室內空間。但是傳統(tǒng)建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)的運行,會消耗大量的能源,在建筑工程運行過程中,暖通空調系統(tǒng)的能源消耗量占據(jù)了總能源消耗的50%-60%,尤其是現(xiàn)代社會經濟水平提升,人們對生活品質的要求變高,無論南方還是北方都會應用暖通與空調系統(tǒng)設備。以往北方主要應用暖通系統(tǒng),南方主要應用空調,但如今南方與北方的暖通與空調進行了綜合應用,建筑工程暖通與空調系統(tǒng)的能源消耗量持續(xù)遞增。
如今社會經濟建設與發(fā)展期間,節(jié)能發(fā)展策略在全面推廣落實,以往社會經濟發(fā)展對能源過度消耗,導致生態(tài)環(huán)境、空氣環(huán)境都遭受嚴重的破壞打擊。因而節(jié)能對于現(xiàn)代社會發(fā)展來說至關重要,建筑是社會建設與發(fā)展的重要結構,將能源消耗量較大的供暖、通風與空調系統(tǒng)向著節(jié)能方向改良是必然趨勢。節(jié)能是指節(jié)約能源,在保證系統(tǒng)運行效果和質量的同時減少能源的消耗,提高能源利用的合理性與高效性,減少能源的浪費。還要利用可再生能源和綠色能源,因而這對新能源開發(fā)也提出了要求。
建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)節(jié)能主要從兩個方面入手,包括中間環(huán)節(jié)效率和終端利用效率的提高,達到能源節(jié)約的效果。節(jié)能就是利用現(xiàn)代技術策略和管理策略,來調控系統(tǒng)運行中這三部分環(huán)節(jié)的能源,具體就是要減少建筑物冷、熱量損失,利用新型能源或可再生能源供應系統(tǒng)運行。建筑供暖、通風系統(tǒng)運行期間,獲取的能源是已經完成加工后的能源,如電能等,因而節(jié)能的優(yōu)化需要重點關注能源的利用效率提升,而空調系統(tǒng)運行具有制冷制熱功能,在能源損失與浪費方面需要重點改善。
1.根據(jù)建筑特點選用適宜的供暖、通風與空調系統(tǒng)形式。
現(xiàn)代建筑工程建設的用途不同,建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)的設計需要根據(jù)建筑建設的特點以及對系統(tǒng)的要求,來選用適宜應用的系統(tǒng)形式。例如,普通的居住型建筑,供暖、通風與空調系統(tǒng)的運行需要對各個小區(qū)域進行不同的溫度調節(jié),這時就適宜采用VAV 系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠很好的控制系統(tǒng)風量,來滿足不同小區(qū)域的溫度調節(jié)要求。而相商場、影院、劇場等大型的建筑結構,對供暖、通風與空調系統(tǒng)的要求是對整體空間溫度與濕度進行調節(jié),就不能采VAV 系統(tǒng),若采用該系統(tǒng),不僅會使區(qū)域內溫度調控不均勻,還會增加系統(tǒng)的運行成本。因而在實際系統(tǒng)節(jié)能設計期間,要根據(jù)建筑場所空間的實際特點和對系統(tǒng)的要求來選擇適宜的系統(tǒng),保證系統(tǒng)運行能夠與控制環(huán)境形成協(xié)調機制,保持環(huán)境控制質量優(yōu)良,又能節(jié)約能源與成本。
2.注重降低系統(tǒng)能源輸送的損耗。
建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)在運行期間,能源的輸送是以水與空氣作為載體,在運輸?shù)倪^程中會產生冷熱量損耗,損耗主要包括以下幾部分:供暖傳熱期間,熱量會消散,產生熱量損耗;水與空氣流動期間會因阻力作用產生能量損耗;冷量通過管道輸送時,克服阻力前行時會產生熱量與冷量抵消,產生冷量損耗。因而在供暖、通風與空調系統(tǒng)節(jié)能設計期間要注重降低系統(tǒng)能源輸送的損耗:
(1)要加強系統(tǒng)能源輸送管道的密封性與保溫性,包括輸送管、風管等。
(2)優(yōu)選泵與風機設備,優(yōu)化系統(tǒng)運行阻力設置,選擇質量性能優(yōu)良的泵與風機設備,要求泵與風機型號與規(guī)格要適宜,并且設備流量、揚程與運行壓力不能過高,保持在適中的范圍,從而改善能源運輸期間克服阻力損耗的問題。
(3)增加冷凍水、冷卻水溫差和送風溫差值,降低系統(tǒng)運行的流量與送風量,以減少輸送能量損耗量。系統(tǒng)冷凍水溫差可增加到8-10℃,冷卻水溫差增加到8℃,這樣不僅可以減少輸送過程的能耗,同時減少了管路的斷面,從而降低了管路系統(tǒng)的初投資。但大溫差也會影響空調設備的性能。如冷凍水大溫差會導致風機盤管、表冷器冷卻能力和除濕能力的下降,為彌補這個不利的影響,可以降低冷凍水的供水溫度,這樣又使冷水機組的性能系數(shù)降低和能耗增加。因此確定溫差時必須對利弊充分估計。也就是說,應綜合考慮系統(tǒng)總能耗、經濟性、環(huán)境控制質量等多方面來選擇合理的溫差。
3.能源回收與循環(huán)應用。
建筑供暖、通風和空調系統(tǒng)在運行期間,會有被拋棄的氣體、水等物質,這些物質當中也蘊含著一些熱能源,要對這些能源進行回收與循環(huán)再利用,以提高系統(tǒng)運行的能源利用率,減少能源的浪費情況??梢栽谙到y(tǒng)當中設置熱回收裝置,與系統(tǒng)能源蓄積結構相連接,形成完整的能源回收與循環(huán)應用結構。
4.加大新能源開發(fā)力度,建立節(jié)能優(yōu)惠政策。
在建筑供暖、通風與空調系統(tǒng)節(jié)能建設期間,應用的節(jié)能設備與材料造價相對較貴,因而建筑節(jié)能建設的生態(tài)與環(huán)保效益顯著,但是會對建筑企業(yè)的經濟效益產生一定的影響,無法幫助企業(yè)獲取經濟效益。因而建筑節(jié)能策略的落實與推廣發(fā)展就受到阻礙。因而一方面要加大新能源開發(fā)力度,從節(jié)能和經濟雙重角度進行研發(fā)優(yōu)化;另一方面政府部門要針對建筑節(jié)能應用制定優(yōu)惠政策,進一步完善建筑節(jié)能規(guī)范與法規(guī),推動建筑節(jié)能的高效發(fā)展。
結語:建筑供暖、通風和空調系統(tǒng)節(jié)能性的強化,要根據(jù)建筑特點來選擇適宜應用的暖通與空調系統(tǒng)形式,并遵循節(jié)能原理對系統(tǒng)設計的能源輸送損耗量進行降低,設置能源回收裝置,實現(xiàn)系統(tǒng)能源的循環(huán)再利用。以此,為建筑節(jié)能發(fā)展奠定基礎,提供動力。