張 鑫,張向順,郭永志
(中建八局第三建設有限公司,江蘇南京 210023)
城鎮(zhèn)化發(fā)展,推動了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,長期以來,我國房屋建筑以粗放型模式發(fā)展,建筑施工過程中,需要耗費大量的原材料、水能、電能,建筑能耗占全國總能耗的1/3。采暖通風空調(diào)是建筑工程中能耗比較高的系統(tǒng),占整個建筑能耗的1/3。我國北方普遍以煤炭供熱,以建筑供熱為例,我國集中供熱一次能源消耗為20 kg(標煤)/m2。隨著人們生活水平的提高,空調(diào)逐漸走向千家萬戶,我國2020 年居民每百戶空調(diào)擁有量為117.7 臺,對電能的需求不斷增長[1]。我國電能分布不均勻,每年夏季用電高峰期,南方城市往往采用拉閘限電的方式緩解用電緊張的局面。在全球能源性危機、生態(tài)環(huán)境惡化的背景下,建筑采暖通風空調(diào)工程的節(jié)能減排措施可以降低能耗,實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。
建筑采暖通風空調(diào)工程包括建筑采暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),通過人工干預方式,利用設備對建筑內(nèi)部空氣進行熱處理、冷處理、過濾凈化等處理,從而讓房屋建筑室內(nèi)空氣達到適宜人體居住的環(huán)境,滿足人們生活、生產(chǎn)、工作需求。建筑采暖通風空調(diào)工程與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比,它改變了過去直接用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的局面,空調(diào)的運行影響到通風系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)[2]。建筑采暖通風空調(diào)工程結(jié)合了空調(diào)、采暖、通風系統(tǒng)的優(yōu)勢,可以營造一個適宜、安全的環(huán)境,是一種節(jié)能減排的有效措施。然而,當前我國建筑采暖通風空調(diào)存在以下兩大問題。
建筑采暖通風空調(diào)工程融合了采暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),涉及到了物理學、熱力學、機械和流體力學等相關理論知識和技術,對設計人員的綜合素質(zhì)要求比較高。由于建筑設計是一項系統(tǒng)性、綜合性的工程,在設計階段,建筑工程采暖、通風、空調(diào)設計往往與建筑土方工程設計交叉進行,設計程序比較繁瑣。商業(yè)住宅、公共建筑采用公用的空調(diào)立管設計系統(tǒng),整個建筑采暖空調(diào)共用立管采用豎向分區(qū)設計。在設計時,還需要根據(jù)小區(qū)人口密度計算出采暖熱負荷、空調(diào)冷負荷、供水水壓、供水水量、采暖空調(diào)設備承受的壓力和管材材料性質(zhì)等相關問題[3]。
在設計環(huán)節(jié),很多設計人員沒有綜合考慮到各個要素和實際情況,從而導致采暖通風空調(diào)設計不合理??照{(diào)設計的時候,由于計算誤差,可能導致建筑制冷機裝機容量過大,影響到制冷機的工作效率。在設計冷凍水泵的時候,沒有考慮到夏季和冬季的差異,夏季天氣比較熱,空調(diào)冷凍水溫為7~12 ℃,循環(huán)水量在600 m3/h,冬季氣溫比較低,空調(diào)冷凍水溫度在50~60 ℃,循環(huán)水量為289 m3/h。由此可以看出,夏季空調(diào)冷凍水循環(huán)量大于冬季循環(huán)水量,如果夏季和冬季選擇一樣的水泵,不僅造成嚴重的水資源浪費,而且增加了用戶使用空調(diào)的成本。在設計階段,建筑企業(yè)為了追求經(jīng)濟效益,忽視了環(huán)保效益,導致后期采暖通風空調(diào)設備的運行負荷大,增加了建筑運行成本[4]。
(1)建筑采暖通風空調(diào)工程的施工質(zhì)量直接關系到采暖通風空調(diào)的運行效果,影響到居民的居住體驗。建筑采暖通風空調(diào)工程安裝涉及到各個采暖設備、通風設備和空調(diào)設備的安裝,任何一個設備安裝出現(xiàn)問題,都可能影響到整個工程的運行。在施工過程中,如果安裝人員沒有嚴格按照國家房屋建筑施工標準和規(guī)范進行,施工選擇的設備、儀表、管道、電機等材料不符合建筑工程設計方案和技術參數(shù),從而影響到整個工程的運行。目前建筑采暖通風空調(diào)工程施工質(zhì)量缺陷出現(xiàn)存在以下問題,如設備噪聲問題、管線設備定位、結(jié)露滴水等[5]。
(2)設備噪聲是采暖通風空調(diào)工程面臨的最普遍問題,我國空調(diào)技術經(jīng)過多年的發(fā)展,空調(diào)技術逐漸成熟,但是空調(diào)的出風口、空調(diào)面板、空調(diào)壓縮機會產(chǎn)生很大的噪聲,部分空調(diào)的噪聲已經(jīng)超過了國家規(guī)定的室內(nèi)噪聲低于48 dB、室外噪聲低于58 dB 的標準,嚴重影響到人們的正常生活、工作??照{(diào)結(jié)露滴水與空調(diào)的工作原理有關,空調(diào)的壓縮機將制冷劑壓縮通過閥門開始膨脹,在膨脹時需要釋放熱量,降低制冷劑的溫度,制冷劑進入到蒸發(fā)器,蒸發(fā)器與室內(nèi)空氣接觸吸收了室內(nèi)大量的熱量,又將其壓縮進行膨脹,這樣循環(huán)反復工作將室內(nèi)熱量帶走。
(3)如果空氣的水蒸氣比較多,遇到低溫的蒸發(fā)器直接凝結(jié)成水。空調(diào)蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度在60~70 ℃,如果室內(nèi)空氣進入到空調(diào)內(nèi)部的溫度低于露點溫度,則會在空調(diào)管道上結(jié)露滴水。造成空調(diào)結(jié)露滴水與空調(diào)管道管道有關,如果空調(diào)安裝的管道連接不緊密,那么空調(diào)管道結(jié)露滴水會通過管道掉落下來[6]。室內(nèi)空氣進入到空調(diào)蒸汽器遇冷后,變成冷凝水,如果空調(diào)管道安裝坡度比較高,無法讓冷凝水排出去,則可能導致結(jié)露滴水現(xiàn)象。房屋建筑涉及到給排水管道、電力管線、通信網(wǎng)絡、燃氣管道等多種管線,這些管線相互獨立,在安裝過程中,可能存在管線交叉現(xiàn)象,可能影響到管線的正常運行。
設計方案是建筑采暖通風空調(diào)工程安裝的前提和基礎,如果設計方案不合理,則會直接影響到采暖通風空調(diào)工程的運行效率。建筑開發(fā)商在設計時,必須用長遠發(fā)展眼光看待建筑工程的節(jié)能環(huán)保技術,按照國家節(jié)能環(huán)保相關要求設計,不能為了降低成本,采用高能耗的空調(diào)設備、采暖設備,降低整個建筑的能耗。根據(jù)建筑類型、性質(zhì)和功能,選擇不同的采暖通風空調(diào)設備。酒店、體育館、圖書館等大型公共建筑的公用空間門廳、餐廳、訓練場、多功能展廳等活動場所,空間比較大、人員流動性比較大、使用集中,對通風換氣系統(tǒng)要求比較高。因此,在設計的時候需要選擇新風系統(tǒng)或者變風量系統(tǒng),客房、休息室、收藏室的人流量比較小,對通風換氣要求比較低,可以選擇獨立的空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)人流量進行調(diào)節(jié),降低建筑通風空調(diào)的運行成本[7]。在設計階段,設計師聯(lián)合業(yè)主單位、建設單位、監(jiān)理單位進行設計會審,在滿足建筑基本功能的前提下,優(yōu)化建筑采暖通風空調(diào)工程的設計方案,選擇節(jié)能環(huán)保技術,降低建筑能耗。
在設計的時候,可以根據(jù)建筑工程的實際情況,選擇環(huán)保節(jié)能技術。在北方可以采用外墻保溫技術,在建筑外墻使用收縮率、憎水性的材料,可以有效隔絕件建筑內(nèi)外的熱量傳遞,存儲熱能降低內(nèi)外溫差,讓室內(nèi)達到恒溫狀態(tài),降低室內(nèi)采暖負荷。建筑師可以將泡沫板、玻璃棉等保溫材料安裝在建筑結(jié)構(gòu)外側(cè),起到保溫效果。其次,建筑可以采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為建筑提供電能,減少建筑內(nèi)部電能的損耗。太陽能光伏系統(tǒng)是直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,房屋建筑屋頂?shù)牟晒鈼l件比較好,可以直接接受太陽光的輻射,將太陽能存儲在光伏設備,為建筑內(nèi)部提供電能和熱能。我國北方新疆、西藏、寧夏、內(nèi)蒙等地方的太陽能資源比較豐富,房屋建筑階段要充分利用太陽能資源,緩解北方采暖用煤的現(xiàn)狀,降低公共建筑的用電成本[8]。
建筑采暖通風空調(diào)工程設計方案出來,還需要對設計方案的價格、設備性能、舒適度、美觀性、運營管理等因素進行對比,確保設計方案的科學性和合理性。
(1)采暖通風空調(diào)工程安裝前,安裝公司必須組織全體安裝人員進行培訓,讓他們了解采暖通風空調(diào)工程的安裝規(guī)程和技術標準,嚴格按照建筑采暖通風空調(diào)工程安裝的技術標準執(zhí)行,不能隨意更改安裝方案和技術參數(shù),以免影響后期的運行。采用節(jié)能減排新技術的時候,需要對安裝人員進行技術培訓,讓他們掌握安裝的技術要領,提高人員的質(zhì)量意識和安全意識,以免造成安裝質(zhì)量不合格。安裝設備材料運輸?shù)浆F(xiàn)場后,需要對材料設備的型號、數(shù)量、材料等進行質(zhì)量抽查,檢查產(chǎn)品質(zhì)量是否合格,不合格的需要立即聯(lián)系生產(chǎn)廠家、更換設備材料,驗收合格以后才能進入到現(xiàn)場安裝。
(2)還要加強現(xiàn)場采暖通風空調(diào)工程的質(zhì)量監(jiān)督。采暖通風空調(diào)工程涉及的管線多、安裝范圍比較廣、可能存在交叉作業(yè)的情況,現(xiàn)場管理人員需要對現(xiàn)場的安裝情況進行監(jiān)督管理,確保按照安裝方案進行安裝。在安裝過程中,如果安裝人員空調(diào)管道連接不緊密,立管鋪設不合理,需要立即要求現(xiàn)場的施工人員進行整改,整改合格后才能繼續(xù)施工。
(3)施工結(jié)束后,需要對安裝工程進行驗收,從里到外檢查設備,發(fā)現(xiàn)問題的要立即要求整改或者返工。設備安裝后還需要對通風空調(diào)設備進行調(diào)試,檢查通風空調(diào)設備是否可以正常運行,是否出現(xiàn)噪聲過大、排風量比較小等問題,找到原因并進行處理。
采暖通風空調(diào)工程作為建筑一部分,也是建筑能耗比較大的環(huán)節(jié)。綠色節(jié)能是建筑發(fā)展方向,通過探討采暖通風空調(diào)節(jié)能減排措施,對控制我國建筑能耗具有重要意義。在建筑設計與施工階段,必須嚴格按照建筑節(jié)能減排技術規(guī)范和標準進行操作,并結(jié)合建筑工程的實際情況,選擇合適的節(jié)能減排措施。