姜曉東
隨著當前人們生活水平和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,綠色節(jié)能理念已經(jīng)逐漸融入人們生活中。大部分已有建筑包括賓館采用綠色節(jié)能的暖通空調(diào)設計已經(jīng)逐步成為未來發(fā)展的趨勢,使得大量賓館在改造過程中的設計、施工以及規(guī)劃難度不斷提升,怎樣基于綠色節(jié)能的基礎上更高效的完成賓館改造暖通空調(diào)設計是當下值得深入探討的?;诖耍P者通過查詢相關資料、文獻綜述法等展開研究,首先簡單闡述了綠色節(jié)能背景下賓館改造暖通空調(diào)的主要原則,然后重點探究了具體應用途徑。
暖通工程對于人們?nèi)粘I詈凸ぷ饔兄匾拇龠M作用,特別是當下人們在環(huán)境保護方面的重視和關注度不斷提升,使得暖通空調(diào)綠色節(jié)能設計逐漸受到人們的青睞。怎樣減少暖通空調(diào)系統(tǒng)實際能耗并實現(xiàn)節(jié)能已經(jīng)是當下迫切需要解決的問題?;诖耍G色節(jié)能技術被廣泛應用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中,特別是賓館改造工程中更受歡迎,不僅能夠進一步減少資源消耗量,還有助于社會和經(jīng)濟的綠色發(fā)展。
將低碳設計應用于賓館暖通空調(diào)的設計中能夠盡可能地降低化石能源的使用量并達到節(jié)能目的,在一定程度上減少環(huán)境污染并實現(xiàn)環(huán)保、綠色,讓賓館暖通空調(diào)改造后在實際運行中達到低碳與環(huán)?!,F(xiàn)階段我國大部分建筑使用的空調(diào)、通風以及采暖等系統(tǒng)一般是以不可再生能源為基礎,因此要想實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展,就需要大力引進可再生能源進行綠色開發(fā)與應用,比如常見的淺層地能以及太陽能等資源進行綜合運用。
協(xié)調(diào)設計旨在考慮賓館暖通系統(tǒng)的不同組成部分,對系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)節(jié)進行有效協(xié)調(diào),以此才可以促進系統(tǒng)中不同效能得到有效發(fā)揮。設計人員對賓館進行改造過程中,需要綜合考慮采暖系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)以及通風系統(tǒng)等,確保賓館改造后的暖通空調(diào)系統(tǒng)與周邊以及客房內(nèi)的環(huán)境相適應。
該原則目的在于對能源和資源進行二次利用,滿足綠色節(jié)能設計的相關理念和要求。在對賓館進行改造時,設計人員首先要以資源可循環(huán)利用作為基礎,在原料的選擇上盡量以可再生能源為主,還可以對空調(diào)運行時所產(chǎn)生的余熱或者廢料進行有效循環(huán)使用,進一步促進暖通空調(diào)綠色節(jié)能改造成本得到降低。
當前,在對賓館暖通空調(diào)進行綠色設計的過程中,少數(shù)賓館為了實現(xiàn)經(jīng)濟最大化效益,會嚴格縮短施工工期,由此造成空調(diào)系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性大大降低,也使得空調(diào)的設計質(zhì)量進一步下降?;诖?,為了能夠達到綠色節(jié)能目的,賓館改造工程中就要注重安全性與經(jīng)濟性,以使得暖通空調(diào)綠色節(jié)能設計的質(zhì)量得到整體提升。
在設計賓館暖通空調(diào)綠色節(jié)能過程中,對于空調(diào)的設計參數(shù)需要基于室內(nèi)外的實際環(huán)境溫度進行測量與分析。特別是在綠色節(jié)能中需要緊緊圍繞濕度與溫度兩個重要參數(shù)展開,不同的室內(nèi)濕度與溫度要求以及氣候條件等因素都會使得暖通空調(diào)所消耗的能源量不同?;诖?,在對賓館進行改造設計時,需要嚴格按照產(chǎn)品實際生產(chǎn)工藝以及人體的健康指標要求來對設計參數(shù)進行合理選擇,以此才可以既達到綠色節(jié)能目的,又實現(xiàn)空調(diào)人性化保障。
賓館中諸如會議室、餐飲以及大堂等大空間主要以全空氣系統(tǒng)為主,該系統(tǒng)中的空調(diào)箱水量和風量都能夠按照實際需求來進行有效調(diào)節(jié),可以適應并滿足變頻運行;而客房則可以通過風機盤管和新風系統(tǒng)進行聯(lián)合應用,風機盤主要利用的電動機為直流無刷型,盤管選型可以按照大溫差來選擇,同時按照賓館實際層高來選擇相應薄厚的機組。水力調(diào)控可以借助末端溫差來進行控制,空調(diào)末端實際水量能夠連續(xù)調(diào)節(jié)末端水閥,以此確保水力的平衡;此種系統(tǒng)合理區(qū)分能夠有效減少局部管路中因為阻力過大而產(chǎn)生的能源消耗。通過利用變速變頻調(diào)節(jié)、風機設備以及直流無刷電動機等相應的節(jié)能設計,能夠在一定程度上促進改造后的賓館暖通空調(diào)末端較之于改造前節(jié)能百分之五十及以上。
大部分賓館在改造前主要是以燃油為基礎來進行熱水供應,要想實現(xiàn)綠色節(jié)能功能,可以通過水-水熱泵全熱回收冷熱兩用機組來提供主要熱能,該機組還可以同時向空調(diào)系統(tǒng)供應冷量。也就是在賓館中空調(diào)在冷負荷狀態(tài)下會優(yōu)先啟動該設備來滿足客房中的熱水需要,而當系統(tǒng)難以實現(xiàn)冷負荷時就會將制冷機自動開啟。同時,該系統(tǒng)在進行冷熱同時供應的過程中,當生活熱水溫度在15℃/65℃以及空調(diào)用冷水的溫度在14℃/8℃的狀態(tài)下,該機組的耗電量和供熱量、供冷量之和比為3:8,由此可見選擇此種形式來進行生活熱水的提供較之于傳統(tǒng)方式更加綠色節(jié)能。此外,該系統(tǒng)主要是借助逐級串聯(lián)蒸發(fā)器和冷凝器、壓縮機分級設置等方式來提升生活熱水的整體溫度,進一步滿足賓館內(nèi)部用水需求,且利用的熱水系統(tǒng)為蓄水式,同樣借助串聯(lián)連接的方式來設計熱水罐,能夠有效分層冷熱水,避免出現(xiàn)摻混。
能源管理系統(tǒng)主要是對賓館暖通空調(diào)系統(tǒng)、消防、生活熱水、泛光照明、室內(nèi)照明、空調(diào)新風以及空調(diào)末端等系統(tǒng)進行有效監(jiān)控。該系統(tǒng)圍繞賓館實際用能特征,同客房管理的系統(tǒng)進行有效對接,確??头坑媚芸梢哉i_啟。同時,能源管理系統(tǒng)還可以控制并監(jiān)測機電設備的運行情況,對實際用能的區(qū)域和類型進行分別計量統(tǒng)計,符合綠色理念下的改造管理要求。此外,該系統(tǒng)就通風系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)等進行了相應的負荷調(diào)節(jié)、天氣情況以及溫差調(diào)節(jié)控制,最大限度地節(jié)省能源消耗。
地源熱泵技術隨著科學技術的不斷發(fā)展被廣泛應用于建筑工程中的暖通空調(diào)設計,該技術主要是借助工程所在地的地下淺層地熱資源來進行冬季供熱、夏季制冷等作業(yè)。在賓館改造過程中就可以充分借助地源熱泵技術來對暖通空調(diào)進行綠色節(jié)能設計,在設計過程中,需要首先轉移賓館周邊低溫熱能,比如土壤、地下水或者地表水等,以此才有助于暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠在溫度相對較低的環(huán)境下將熱量進行有效聚集,實現(xiàn)賓館內(nèi)部供暖處理,且在環(huán)境溫度較高的狀態(tài)下,暖通空調(diào)也可以有效釋放和收集賓館內(nèi)部熱量,實現(xiàn)賓館室內(nèi)環(huán)境的有效制冷。
熱工性能設計應用于賓館改造中,可以在暖通空調(diào)系統(tǒng)中設計立管和干管的位置安裝。要想賓館改造暖通空調(diào)實現(xiàn)綠色節(jié)能,進一步控制能耗,可以通過以下幾個具體措施完成:
(1)選用新型材料;(2)強化賓館門窗制備并提升安裝的精度;(3)強化密封性能,旨在解決空氣滲透的問題。同時,為了確保空調(diào)質(zhì)量符合熱工性能的設計要求,在安裝暖通空調(diào)時還需注意:(1)技術人員在安裝完散熱器后,需要檢驗測量數(shù)據(jù)和溫度,保證沒問題后再安裝支管;(2)需要精確測量支管和散熱器下料量的數(shù)據(jù),比如散熱器和支管傾斜度、坡度等,只有對比例位置進行精準測算,才可以保證空調(diào)實際散熱功效充分發(fā)揮出來。
當前,熱回收技術應用于暖通空調(diào)的設計中主要包括冷凝熱和廢氣廢熱兩種。廢氣廢熱通常指的是借助新鮮的空氣系統(tǒng)來對賓館內(nèi)部有害氣體進行稀釋,使得房間中的有害氣體能夠順利排出,確保室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。該技術的原理即在房間中引入新鮮空氣并擠出舊空氣,促進新鮮空氣中的實際負荷進一步減少,在這個過程中,舊空氣與新鮮空氣會將室內(nèi)部分熱量帶走,然后熱交換器就會將新鮮空氣進行預熱或者預冷,由此能夠進一步降低廢氣帶來的熱損失。而冷凝熱技術通常借助冷凝器模型來完成,當空調(diào)系統(tǒng)難以滿足加熱需要時,該系統(tǒng)就可以通過熱泵來添加水源,以此就能夠通過輔助熱水的添加來為人們供應熱水。熱回收技術能夠進一步降低有害氣體的釋放,在一定程度上減少了環(huán)境的整體污染情況,以此實現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。
廢熱循環(huán)屬于國內(nèi)最常見的一種節(jié)能環(huán)保技術,在賓館改造工程暖通空調(diào)設計的過程中應用廢熱循環(huán)技術,能夠進一步節(jié)約能源并促進能耗降低。該技術的主要原理是借助循環(huán)系統(tǒng)中的熱傳遞來對余熱量進行有效傳輸,其屬于一個反應堆中的動態(tài)系統(tǒng),且與傳熱環(huán)之間是分開運行的,以此能夠有效防止液體在實際傳熱循環(huán)期間向電源回路傳遞放射性污染物,系統(tǒng)就能夠在循環(huán)過程中對廢熱進行回收,從而最大限度地節(jié)省了熱能資源(余熱循環(huán)技術見圖1)。
圖1 余熱循環(huán)技術
賓館改造中的暖通系統(tǒng)實際負荷與外部環(huán)境以及賓館內(nèi)部環(huán)境均有一定的聯(lián)系,賓館外部環(huán)境主要包括地理位置、光照以及氣候等條件。設計人員在實際改造過程中需要合理判斷負荷,將上述客觀因素綜合考慮并與地理情況和大氣因素等相結合,讓暖通空調(diào)的節(jié)能更能夠滿足綠色環(huán)保的要求。在確定負荷的過程中,還需要與賓館整體保溫情況相結合,現(xiàn)階段大部分賓館在改造過程中都很注重賓館保溫這一環(huán)節(jié),并在此過程中投入了大量的新型建材,比如具有自動調(diào)節(jié)作用的窗簾和門窗系統(tǒng)被廣泛應用其中。具有隔熱和保溫功能的門窗以及鍍膜工藝的玻璃等都會使得賓館保溫的整體效果有所改變,因此設計人員對賓館暖通空調(diào)改造過程中,需要綜合綠色節(jié)能有關的各方面信息,以促進綠色節(jié)能與暖通設計理念相符合,不僅能夠降低成本和負荷,還可以實現(xiàn)理想效果。
隨著當前我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的推動下,能源生產(chǎn)也逐步呈現(xiàn)多樣性?,F(xiàn)階段,我國在能源利用方面已經(jīng)逐步朝著風能、太陽能等新型能源發(fā)展。對冷熱源進行合理選擇是影響賓館暖通空調(diào)設計的重要因素之一,因此,在賓館改造過程中,設計人員要與賓館各項指標相結合,進一步掌握賓館所處地理位置、規(guī)模等情況并展開綜合考量,合理選擇熱源,以此才能夠最大限度地實現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。同時,還要充分考慮賓館用能系統(tǒng)多以及能耗大等特點,借助熱力匹配、水力優(yōu)化的設計思路來對賓館能源利用系統(tǒng)進行合理設計,通過科學利用高效系統(tǒng)和設備、能量回收以及綜合利用能源等方式來實現(xiàn)節(jié)能目標。
隨著人們生活質(zhì)量以及智能科技的發(fā)展,越來越多的建筑開始傾向于智能化技術,且大部分賓館改造中的暖通空調(diào)系統(tǒng)也發(fā)生著變化,立足于體系以及技術方面做好空調(diào)的整體控制,通過智能化和自動化來促進運行效率進一步提高,有助于暖通空調(diào)實現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。傳統(tǒng)賓館中的暖通空調(diào)大多是以冬季、夏季來設計冷熱,而在氣溫實際過渡時期卻沒有充分考慮到動態(tài)的影響因素。同時,大多空調(diào)中的自動控制系統(tǒng)在設計中并沒有納入整體,再加上空調(diào)自身缺乏一定的自動化調(diào)控能力,導致整體暖通系統(tǒng)相對落后?;诖耍趯e館改造工程暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設計的過程中,需要與系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)動性相結合進行綜合考慮,將其與賓館整體相融合進行系統(tǒng)管理,有助于系統(tǒng)在緊急情況下能夠實現(xiàn)自動判斷和控制,快速啟動應急方案并進一步對暖通空調(diào)的運行狀態(tài)進行調(diào)整。此外,為了進一步提升空調(diào)中的綠色節(jié)能功效,還要重視系統(tǒng)的整個能效,而不是只注重單一設備的實際能效,因為若不對設備間相互制約因素進行調(diào)節(jié),僅依靠單臺高效率設備是無法實現(xiàn)良好節(jié)能效果的。
總之,對賓館改造工程暖通空調(diào)進行節(jié)能設計,能夠進一步降低環(huán)境的整體污染率,促進人們?nèi)粘I钯|(zhì)量的進一步提高。在設計過程中,設計人員需要對空調(diào)參數(shù)進行合理選擇、借助地源熱泵技術、熱工性能以及自然環(huán)境的充分利用等因素相結合進行充分考慮,以此更好達到暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。