濮長明

摘 要：在大型公共建筑項(xiàng)目建設(shè)中，各類先進(jìn)設(shè)備與配套設(shè)備的應(yīng)用組成了中央空調(diào)系統(tǒng)，是現(xiàn)代化建筑技術(shù)的應(yīng)用核心，也是公共建筑中重要的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前，如何全面優(yōu)化中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)是重要問題。因此，文章結(jié)合公共建筑中央空調(diào)節(jié)能現(xiàn)狀擬定節(jié)能管理措施，適應(yīng)大型公共建筑建設(shè)發(fā)展要求，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究提供更有價(jià)值的參考建議。

關(guān)鍵詞：公共建筑;中央空調(diào);節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）05-069-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.033

1 節(jié)能技術(shù)概況

目前，在中央空調(diào)控制領(lǐng)域中，能有效運(yùn)用智能化控制技術(shù)，針對(duì)智能化控制，要合理選取溫差調(diào)節(jié)方式，優(yōu)化節(jié)能技術(shù)性能。當(dāng)前，在多項(xiàng)技術(shù)快速發(fā)展推動(dòng)中，自動(dòng)化控制技術(shù)在節(jié)能領(lǐng)域中發(fā)展迅速，為后續(xù)節(jié)能管控奠定了基礎(chǔ)。因此，在當(dāng)前中央空調(diào)智能模糊控制系統(tǒng)中，要為廣大顧客提供更多服務(wù)措施，將模糊控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等整合運(yùn)用，保障中央空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中能組建多個(gè)性化運(yùn)行管理平臺(tái)，有助于對(duì)中央空調(diào)冷媒流量系統(tǒng)實(shí)施智能模糊管控，全面提升空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員要對(duì)空調(diào)工程運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行判定，做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，合理設(shè)計(jì)供回水溫度;對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)各類負(fù)荷條件進(jìn)行判定，使其處于最佳狀態(tài)，控制能源消耗。

2 公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行問題分析

2.1 空調(diào)冷凍水系統(tǒng)水力不平衡

當(dāng)公共建筑使用中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，在施工完工后缺乏系統(tǒng)調(diào)試，以及受到資金限制，在空調(diào)系統(tǒng)中未設(shè)定電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制。還有一些雖裝配了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，但由于空調(diào)機(jī)組不能穩(wěn)定運(yùn)行、有效自控，也會(huì)導(dǎo)致水力不平衡的狀況。

2.2 系統(tǒng)分區(qū)問題誘發(fā)冷熱不均

在公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中未能精確分析運(yùn)行負(fù)荷，導(dǎo)致內(nèi)外區(qū)空間分布不合理，運(yùn)行中出現(xiàn)內(nèi)外冷熱不均等情況。其中，由于沒有外部維護(hù)結(jié)構(gòu)等因素的影響，加上室內(nèi)整體負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，內(nèi)區(qū)會(huì)出現(xiàn)冷負(fù)荷需求高的情況，要長時(shí)間實(shí)施內(nèi)區(qū)供冷。而外區(qū)和內(nèi)區(qū)存在較大差異，由于季節(jié)變化，導(dǎo)致冷熱負(fù)荷交替，會(huì)出現(xiàn)夏季、冬季難以有效供冷、供熱的情況。針對(duì)此類問題，在中央空調(diào)設(shè)計(jì)中要做好負(fù)荷精確化計(jì)算以及設(shè)備應(yīng)用選型，合理設(shè)計(jì)內(nèi)外區(qū)，對(duì)冷熱不均等情況集中控制。

2.3 冷水機(jī)組裝機(jī)容量較大

在目前公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷水機(jī)組裝機(jī)容量設(shè)計(jì)不合理的問題突出。在正常區(qū)域，通過分析大型公共建筑日常運(yùn)行可知，夏季冷負(fù)荷概算指標(biāo)大多為210W/m2～240W/m2。但有部分管理人員存在錯(cuò)誤看法，片面地認(rèn)為中央空調(diào)在運(yùn)行中，夏季應(yīng)該溫度越低越好、冬季要越高越好，從而使部分設(shè)計(jì)人員在中央空調(diào)設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)關(guān)注各項(xiàng)安全系數(shù)以及使用人員標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致設(shè)計(jì)指標(biāo)略微保守，最終使單位建筑面積中實(shí)際裝機(jī)容量高于運(yùn)行中空調(diào)的峰值冷負(fù)荷。

3 公共建筑中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)措施探析

3.1 風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

在中央空調(diào)系統(tǒng)總裝機(jī)功率中，風(fēng)機(jī)裝機(jī)功率占據(jù)較大比重。其中，風(fēng)量體積與風(fēng)機(jī)功率處于正比關(guān)系，風(fēng)系統(tǒng)體積流量超出水系統(tǒng)。因此，風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際壓損低于水系統(tǒng)，在諸多大型公共建筑空調(diào)系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)實(shí)際裝機(jī)功率較大，能達(dá)到375kW之上。在相同的風(fēng)管運(yùn)用中，風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率與對(duì)應(yīng)的風(fēng)量三次方成正比。因此，有效控制風(fēng)量，能降低風(fēng)機(jī)基本能耗，對(duì)管路長度、風(fēng)管基本尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，有助于能耗控制。通過科學(xué)化設(shè)計(jì)，能有效控制局部阻力，減少電能浪費(fèi)，還能有效調(diào)節(jié)擋板，平衡風(fēng)壓[1]。

3.2 水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于機(jī)組和水泵功率較大，電能消耗較多，因此要全面強(qiáng)化中央空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，判定冷凍水溫度要基于蒸發(fā)器設(shè)定數(shù)值，結(jié)合回水溫度判定蒸發(fā)器接收熱量。中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍水供回水正常溫差為5℃，在針對(duì)性節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要將溫度變送器安裝在系統(tǒng)蒸發(fā)器、回水管中，使變頻器與溫度調(diào)節(jié)器設(shè)備能監(jiān)控閉合的控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要是基于冷凍水泵運(yùn)行管控，使系統(tǒng)熱負(fù)載產(chǎn)生一定變化。當(dāng)運(yùn)行滿足基本效率要求時(shí)，需要及時(shí)啟用第二臺(tái)機(jī)組。對(duì)首臺(tái)機(jī)組進(jìn)行應(yīng)用調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)運(yùn)行階段要做好機(jī)組調(diào)控，滿足節(jié)能化、智能化要求。此外，要合理控制冷卻水系統(tǒng)、冷凍水智能化設(shè)計(jì)，滿足節(jié)能管控要求。

3.3 中央空調(diào)系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

近年來，變頻技術(shù)開始運(yùn)用在諸多行業(yè)領(lǐng)域中，基于空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展及時(shí)代基本要求，變頻技術(shù)是中央空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。通過合理設(shè)計(jì)中央空調(diào)變頻系統(tǒng)，能夠有效提升系統(tǒng)整體性能，實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)與節(jié)能管控，有助于降低能耗。有效判定中央空調(diào)系統(tǒng)建筑冷熱負(fù)荷變化，能夠規(guī)范空調(diào)系統(tǒng)流量與壓力。在保證系統(tǒng)水流量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，將運(yùn)行溫差控制在7℃，有效降低20%～30%的水泵能耗。從實(shí)際運(yùn)行來看，采用變頻技術(shù)，中央空調(diào)可以節(jié)能30%～50%。

3.4 圍護(hù)與管道節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

在中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行階段，要加強(qiáng)室內(nèi)負(fù)荷、維護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷控制。優(yōu)化中央空調(diào)系統(tǒng)有助于優(yōu)化門窗整體氣密性，合理控制建筑能耗。運(yùn)行中要做好管道以及各類設(shè)備運(yùn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能管控目標(biāo)。如果運(yùn)行管道和各類設(shè)備不能得到保溫管控，會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)自身冷量消耗產(chǎn)生影響，從而提升冷水溫度，加劇室內(nèi)溫度超標(biāo)。

4 公共建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化管理措施

4.1 系統(tǒng)的優(yōu)化管理

在公共建筑空調(diào)系統(tǒng)全面優(yōu)化管理中，要結(jié)合實(shí)際情況，收集多項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)系統(tǒng)的規(guī)范化配置，集中整合空調(diào)系統(tǒng)管理經(jīng)驗(yàn)，采取合理的控制方式?？刂齐A段要精確掌握節(jié)能調(diào)節(jié)重點(diǎn)，提升控制科學(xué)性，避免資源浪費(fèi)。在節(jié)能設(shè)計(jì)中，要注重后期管理，通過優(yōu)化系統(tǒng)管理，突出系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值，逐步建立完善管理制度與管理體系，確保各個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系。建立專業(yè)化管理小組，監(jiān)督系統(tǒng)管理控制情況，使空調(diào)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)[2]。

4.2 合理配置應(yīng)用設(shè)備

當(dāng)前，在公共建筑內(nèi)部構(gòu)成中，不同運(yùn)行空間產(chǎn)生的作用和運(yùn)行內(nèi)容存在差異，由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)間不同，對(duì)應(yīng)的運(yùn)行負(fù)荷也不同。有較多負(fù)荷是通過制冷機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的，制冷劑能量消耗在系統(tǒng)中占據(jù)多數(shù)，對(duì)提升制冷劑能源的應(yīng)用效率具有較大影響。運(yùn)行中，低負(fù)荷制冷機(jī)的運(yùn)行時(shí)間要長于高負(fù)荷機(jī)器的運(yùn)行時(shí)間，長期應(yīng)用大主機(jī)，會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行損耗，影響到主機(jī)壽命。節(jié)能管控中，要將大主機(jī)與小主機(jī)搭配應(yīng)用，在空調(diào)設(shè)備應(yīng)用高峰期要選取大主機(jī)，低負(fù)荷狀態(tài)應(yīng)運(yùn)用小主機(jī)。設(shè)備智能化操作有助于延長設(shè)備應(yīng)用周期，控制制冷機(jī)能量消耗管控目標(biāo)。

4.3 完善監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方案

在系統(tǒng)運(yùn)行以及供冷負(fù)荷平衡管控中，要做好各項(xiàng)監(jiān)控，確保系統(tǒng)能在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)有效控制。當(dāng)前，要對(duì)負(fù)荷狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，有助于調(diào)節(jié)制冷量，提升室內(nèi)溫度環(huán)境適宜性。在多數(shù)空調(diào)設(shè)備應(yīng)用中，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化開啟、關(guān)閉，集中優(yōu)化多項(xiàng)操作程序，降低人為操作失誤，降低能源損耗。此外，要降低多項(xiàng)維護(hù)成本，提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性。

4.4 強(qiáng)化管理人員綜合素質(zhì)

在運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)措施時(shí)，雖然能夠有效控制能源消耗，但是也會(huì)出現(xiàn)忽視人員管理的問題?，F(xiàn)階段，我國物業(yè)整體管理水平低于發(fā)達(dá)國家，諸多區(qū)域能源損耗突出。空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行損耗與機(jī)器運(yùn)行、管理、維護(hù)具有較大關(guān)聯(lián)。日常管理中，要提高管理人員節(jié)能積極性，強(qiáng)化管理人員綜合素質(zhì)，對(duì)各類機(jī)器運(yùn)行現(xiàn)狀強(qiáng)化監(jiān)督。全面遵守各項(xiàng)規(guī)定要求，保證管理人員進(jìn)行定期檢查、清理等，提升中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性[3]。

5 結(jié)語

近年來，隨著科技水平的不斷提高，通過對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施高效化設(shè)計(jì)，能夠全面提升中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率與節(jié)能管控成效。因此，在安裝中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)化培訓(xùn)，對(duì)不同設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行集中優(yōu)化，獲取較高的節(jié)能管控成效，確保中央空調(diào)能夠發(fā)揮更高的效用，并進(jìn)一步節(jié)約成本投入。

參考文獻(xiàn)

[1] 師卿.公共建筑中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)控制策略探析[J].建材與裝飾，2019（7）：115-116.

[2] 孫莉.大型公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究，2020，5（7）：214-215.

[3] 譚激.大型公共建筑中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)控制策略探析[J].智能建筑與智慧城市，2018（11）：44-45.