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        分析建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能

        2020-03-01 20:44:40
        綠色環(huán)保建材 2020年1期
        關(guān)鍵詞:能源消耗排風(fēng)新風(fēng)

        韓 煜

        太原理工大學(xué);太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司

        1 引言

        如今,我國建筑行業(yè)在快速發(fā)展中,空調(diào)成為人們生活中不可或缺的物質(zhì),對應(yīng)的能源消耗隨之增加,然而因?yàn)槭澜缒茉吹亩倘?,加之我國朝向?jié)約型國家方向發(fā)展,暖通空調(diào)節(jié)能現(xiàn)象被社會(huì)上的諸多人士關(guān)注。而建筑環(huán)境時(shí)常出現(xiàn)變化,在很大程度上對暖通空調(diào)的節(jié)能效果帶來影響,所以怎樣結(jié)合建筑環(huán)境的發(fā)展情況,實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能工作質(zhì)量最大化,成為建筑行業(yè)前進(jìn)發(fā)展的主要方向,以下為筆者對此給予的相關(guān)分析與建議。

        2 建筑環(huán)境和暖通空調(diào)節(jié)能之間的關(guān)聯(lián)

        2.1 室內(nèi)環(huán)境是暖通空調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)的影響因素

        暖通空調(diào)能夠在室內(nèi)給人們創(chuàng)設(shè)比較舒適的溫度以及濕度,促使人們以愉快的情緒工作和生活,加強(qiáng)工作成效。以提高室內(nèi)環(huán)境舒適程度為前提,需要消耗一些能源,尤其是暖通空調(diào)的能源【1】,科學(xué)發(fā)揮暖通空調(diào)的價(jià)值,一方面可以提供室內(nèi)良好的溫度以及濕度環(huán)境,另一方面可以減小能源消耗,落實(shí)暖通空調(diào)的節(jié)能操作。首先,設(shè)計(jì)建筑物。針對建筑物的實(shí)際設(shè)計(jì),要圍繞節(jié)能理念進(jìn)行建筑物的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),墻體以及窗戶的比例要適應(yīng)節(jié)能需求,選擇材料期間,包括門窗材料以及圍護(hù)材料,都應(yīng)該選擇能源消耗量較小的材料,降低空調(diào)的運(yùn)作負(fù)荷,提高空調(diào)節(jié)能效果。

        其次,做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫工作,目前國家發(fā)布關(guān)于建筑物設(shè)計(jì)節(jié)能的準(zhǔn)則,明確保溫的具體要求,促使建筑物的保溫問題得到明顯的改善。在新型技術(shù)與材料的使用背景下,加氣混凝土材料廣泛地存在于墻體的保溫設(shè)計(jì)上,同時(shí)建筑物門窗的運(yùn)用由以往的門窗轉(zhuǎn)變?yōu)殇撍荛T窗或者雙層玻璃,減小對應(yīng)的傳熱性能,且節(jié)能效果相對顯著,便于暖通空調(diào)節(jié)能理念的實(shí)施。

        最后,建筑物形狀以及朝向因素,對于實(shí)際的建筑物設(shè)計(jì)上,形狀以及朝向針對暖通空調(diào)的節(jié)能工作執(zhí)行產(chǎn)生影響,便于完成節(jié)能目標(biāo)。所以在建筑設(shè)計(jì)上,要圍繞節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn),盡量不使用玻璃墻體,降低太陽直接照射的概率,規(guī)范性的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度【2】。另外最好選擇南北朝向的建筑物設(shè)計(jì),降低暖通空調(diào)負(fù)荷,落實(shí)節(jié)能理念。

        2.2 室外環(huán)境是暖通空調(diào)節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的影響因素

        首先,天氣角度。天氣情況針對暖通空調(diào)能源消耗產(chǎn)生一定影響,所以要結(jié)合室外的具體環(huán)境和溫度完成暖通空調(diào)的設(shè)計(jì),思考到室外溫度與陽光照射的因素,會(huì)增加暖通空調(diào)運(yùn)作的負(fù)荷,因此建筑設(shè)計(jì)工作者,要結(jié)合實(shí)際情況,標(biāo)準(zhǔn)的研究和計(jì)算,最大限度上降低暖通空調(diào)的冷熱負(fù)荷,提高暖通空調(diào)節(jié)能的效果。其次,綠化角度。對于現(xiàn)代化的城市建設(shè),綠化問題比較關(guān)鍵【3】,人們以美化環(huán)境與降低污染為目標(biāo),開展一系列的綠化工作,涉及的植被可以充分地吸收附近熱量,減小溫度,同時(shí)可以防止輻射的生成,維持空氣中濕度以及熱量之間的平衡,減少暖通空調(diào)能源的消耗量。

        3 暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中節(jié)能設(shè)計(jì)的問題和解決思路

        針對暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)體系,特別是中央空調(diào)系統(tǒng),其作為相對煩瑣化的體系,系統(tǒng)整體水平設(shè)計(jì)的高低,針對系統(tǒng)性能的展現(xiàn)產(chǎn)生直接性的影響,并且在一定程度上決定著此系統(tǒng)在今后使用期間能源的消耗率。但是在具體工作期間,總會(huì)由于多種利益的誘惑以及不必要的工作,促使個(gè)別設(shè)計(jì)單位與設(shè)計(jì)工作者沒有樹立節(jié)能意識(shí)【4】。最終產(chǎn)生以下結(jié)果:按照最大負(fù)荷進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì),而系統(tǒng)僅僅在部分符合的情況下可以運(yùn)行,假如系統(tǒng)各個(gè)部分的方案設(shè)計(jì)不能適應(yīng)負(fù)荷需求,一方面會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗,另一方面會(huì)增加機(jī)械建設(shè)成本的投入,或者設(shè)備閑置的現(xiàn)象。

        針對節(jié)能問題的處理思路,首先要站在節(jié)能的視角上思考,針對設(shè)計(jì)的計(jì)劃加以對比,挑選最佳的方案,比如冷熱源系統(tǒng)的選擇,因?yàn)榕照{(diào)系統(tǒng)應(yīng)該在冷熱源中獲取能量,所以在實(shí)際建筑選擇期間,要分析起始的投資數(shù)量以及運(yùn)行的實(shí)際費(fèi)用,另外以本地區(qū)能源結(jié)構(gòu)以及建筑物的功能特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),研究能源消耗的指標(biāo)。若劃分系統(tǒng)區(qū)域,還要思考朝向、內(nèi)區(qū)間以及周邊區(qū)的組成結(jié)構(gòu),對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分環(huán)處理,有助于今后控制分系統(tǒng)。由此可有降低部分區(qū)域冬季冷熱不均引起的能源消耗,在設(shè)計(jì)中要引進(jìn)節(jié)能效果,不可以過于設(shè)計(jì)先進(jìn)技術(shù),而是要選擇最佳的技術(shù)方案。

        4 建筑環(huán)境下的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)思考

        4.1 節(jié)能設(shè)計(jì)方案的明確

        空調(diào)是建筑節(jié)能體系中的一項(xiàng)重要部分,由于空調(diào)運(yùn)作需求的能源比較多,用能也是為了美好生活服務(wù),然而節(jié)能的潛力也比較明顯,在實(shí)際改造中會(huì)存在諸多的障礙,不只是技術(shù)層面上,包括原有系統(tǒng)性能的變化、影響綠化的效果【5】,還涉及節(jié)能系統(tǒng)的完善。針對暖通空調(diào)系統(tǒng)的全新改造,不僅要思考原有性能的保護(hù),還要思考到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,通過高效的方式完成暖通空調(diào)節(jié)能的目標(biāo)。

        其一,做好暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)成為整個(gè)工程的起始點(diǎn),系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果的高低會(huì)影響到性能的展現(xiàn),建筑物負(fù)荷計(jì)算環(huán)節(jié)不可或缺,目前凸顯的問題便是工期設(shè)計(jì)時(shí)間短一些,大多數(shù)的設(shè)計(jì)工作者以節(jié)約時(shí)間為目標(biāo),錯(cuò)誤的利用空調(diào)設(shè)計(jì)手冊的指數(shù)視作單位建筑面積的冷熱負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致總負(fù)荷數(shù)值過大,造成暖通空調(diào)的采暖設(shè)備面積比較大,增加運(yùn)行費(fèi)用和成本。增加能源的消耗量。其二,選擇新穎的節(jié)能采暖模式。對人體生活舒適環(huán)境產(chǎn)生影響的參數(shù)比較多,不同類型的環(huán)境參數(shù)形成會(huì)產(chǎn)生不同的舒適性成效,然而針對不同情況下的熱濕參數(shù)組合,空調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗卻不盡相同【6】,所以要通過舒適的采暖方式體現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的目標(biāo)。其三,按照實(shí)際情況創(chuàng)設(shè)多元化的冷熱源。暖通空調(diào)整個(gè)體系的廣泛使用,會(huì)增加不可再生能源的消耗量,還會(huì)破壞到生態(tài)歡迎,所以科學(xué)的選擇冷熱源成為重點(diǎn)話題。系統(tǒng)運(yùn)作要強(qiáng)化冷熱回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì),確保能源使用效果的最大化實(shí)現(xiàn),增加空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率。另外,熱回收的本質(zhì)便是以系統(tǒng)安裝能量的調(diào)節(jié)為主,通過排風(fēng)熱量處理新風(fēng),降低新風(fēng)需求的能量,滿足節(jié)能的需求。所以在熱回收裝置的設(shè)計(jì),要按照氣候特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)條件以及排風(fēng)中涉及的有害氣體,綜合安裝熱回收裝置,爭取使用最少的投資得到冷熱量調(diào)節(jié)效果的最大化。

        4.2 空調(diào)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新

        其一,選擇節(jié)能舒適的空調(diào)模式。制約人體舒適度的環(huán)境因素比較多,不相同的熱濕環(huán)境組合系統(tǒng)能源消耗存在差異性,在冬季,可以選擇傳統(tǒng)的暖通空調(diào)調(diào)節(jié)模式,加熱室內(nèi)的空氣,以空氣為媒介完成人體以及環(huán)境之間的熱濕互換,此時(shí)熱新風(fēng)的消耗比較大,若改變以往的空調(diào)模式,增加熱輻射會(huì)引起空氣溫度降低,那么后者產(chǎn)生的節(jié)能效果會(huì)大于前者方式。

        其二,排風(fēng)余熱回收模式。在夏季,暖通空調(diào)建設(shè)的排風(fēng)溫度小于室外新風(fēng)的溫度,室內(nèi)中的含濕量小于室外新風(fēng)的含濕量,通過熱回收裝置完成排風(fēng)以及新風(fēng)交換,降低新風(fēng)的溫度以及濕度。在冬季,排風(fēng)溫度大于室外新風(fēng)溫度,排風(fēng)含濕量大于室外新風(fēng)含濕量,熱回收裝置能夠預(yù)熱以及對新風(fēng)加濕,可以在排風(fēng)出口位置上設(shè)置交換器【7】,排風(fēng)以及新風(fēng)分別在各自的流通途徑上完成間接性的熱量交換,通過排風(fēng)余熱完成新風(fēng)的預(yù)熱,完成排風(fēng)余熱的目標(biāo)。

        其三,建筑熱點(diǎn)冷三聯(lián)模式。現(xiàn)在天然氣作為城市中的一次能源,和簡單燃燒模式進(jìn)行對比,首先要經(jīng)過燃?xì)獍l(fā)電,之后在發(fā)電操作中進(jìn)行余熱的熱量供給與制冷操作,提高能源的利用率。此種模式在大規(guī)模建筑物發(fā)電的作用下,處理用電負(fù)荷問題,加強(qiáng)用電可靠性與安全性,降低長途輸電損失的能量。并且以余熱的模式處理好供熱與空調(diào)的實(shí)際能源問題,針對全年穩(wěn)定化的電負(fù)荷建筑,都會(huì)產(chǎn)生較高的節(jié)能成效與經(jīng)濟(jì)成效。在此期間要思考暖通空調(diào)系統(tǒng)使用的能源成本,包括能源消耗成本、環(huán)境成本以及安裝成本等,充分彰顯暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)特征,推動(dòng)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能研究課題的開展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值,新時(shí)期下要分析建筑環(huán)境給予暖通空調(diào)帶來的影響,采取有效的措施設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)化的暖通空調(diào)技能結(jié)構(gòu),在給人們提供舒適化環(huán)境的同時(shí)彰顯空調(diào)節(jié)能的經(jīng)濟(jì)性,適應(yīng)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

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