綠色公共建筑項(xiàng)目中暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)探究

劉苔茖　趙亞楠

摘 要：隨著資源的日益短缺，節(jié)約能源越來(lái)越受到人們的重視。在建筑節(jié)能方面，綠色建筑已成為世界發(fā)展的主流。為降低建筑能耗，文章探討了暖通空調(diào)在綠色公共建筑工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)公共建筑

1 引言

目前，建筑運(yùn)行中存在的問(wèn)題與系統(tǒng)的運(yùn)行和管理密切相關(guān)，并與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有關(guān)?？照{(diào)設(shè)備不清潔，過(guò)濾器、表面冷卻器和冷凝器有不同程度的堵塞，嚴(yán)重影響空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。冷機(jī)的冷凝器水側(cè)結(jié)垢，冷機(jī)COP減少。冷卻水是開放的系統(tǒng)，它更有可能進(jìn)入各種雜質(zhì)，使冷機(jī)的冷凝器結(jié)垢。它不僅會(huì)導(dǎo)致冷加工和COP值下降，而且還會(huì)影響冷卻器的使用壽命。

2 公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1 公共建筑一般具有以下特點(diǎn)

建筑面積大，建筑面積達(dá)數(shù)萬(wàn)平方米，有的甚至達(dá)到幾十萬(wàn)平方米。外觀漂亮，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有較大的共享空間。多功能綜合體建筑，尤其是大型多功能綜合樓，往往是城市的地標(biāo)。建筑物的結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。該建筑有許多功能，如電影院、餐飲、購(gòu)物、娛樂(lè)、停車等功能。

2.2 公共建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)

（1）建筑的總負(fù)荷很大，暖通空調(diào)系統(tǒng)是巨大的。

（2）室內(nèi)環(huán)境高，暖通空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜。

（3）暖通空調(diào)系統(tǒng)有很多分區(qū)，每個(gè)分區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)都不同，系統(tǒng)的平衡非常困難。

2.3 現(xiàn)行公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在高能耗的主要原因

在一些高能耗建筑和辦公樓等建筑中，通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)引起的冷卻負(fù)荷占總冷負(fù)荷的50%以上。由于設(shè)計(jì)不合理，缺乏有效的空調(diào)系統(tǒng)，經(jīng)常導(dǎo)致冷卻器、泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、效率高，導(dǎo)致能源利用率低。由于操作管理不善，系統(tǒng)的切換狀態(tài)不及時(shí)，匹配不合理，增加了不必要的空調(diào)能耗。外墻主要為玻璃幕墻結(jié)構(gòu)或大窗墻，有許多方向，深度較大。設(shè)計(jì)不考慮不合理的內(nèi)部和外部分區(qū)或分區(qū)，設(shè)計(jì)不正確等等。它使空調(diào)系統(tǒng)在冬季運(yùn)行時(shí)，區(qū)域內(nèi)的部分熱量，外部區(qū)域甚至是冷的。在人員、照明、設(shè)備等方面，按照相對(duì)穩(wěn)定、不受氣象條件影響的情況，顯示全年基本冷負(fù)荷對(duì)常年冷卻效果的影響受室外天氣條件和大負(fù)荷隨季節(jié)變化的影響，冷、熱負(fù)荷交替出現(xiàn)，夏季需要降溫，冬季取暖需要。

3 綠色公共建筑項(xiàng)目中暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 暖通空調(diào)節(jié)能的具體措施

3.1.1 蓄能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用

蓄冷空調(diào)技術(shù)是我國(guó)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，包括冷蓄冷空調(diào)技術(shù)和蓄熱式空調(diào)技術(shù)。傳統(tǒng)的蓄冷技術(shù)主要是指通過(guò)對(duì)介質(zhì)溫度的還原或固化，在介質(zhì)中通過(guò)合理的熱和潛熱的形式儲(chǔ)存冷能，從而實(shí)現(xiàn)蓄冷空調(diào)和冰蓄冷空調(diào)。主要設(shè)備包括冷存儲(chǔ)裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、冷水主機(jī)、板式換熱器、泵閥等。目前我國(guó)熱儲(chǔ)的主要技術(shù)是采用電熱鍋爐蓄熱系統(tǒng)。主要的存儲(chǔ)介質(zhì)是水。它不會(huì)排放有害氣體，產(chǎn)生噪音和污染。節(jié)能效果好，運(yùn)行成本低。

3.1.2 變流量技術(shù)

現(xiàn)代建筑廣泛應(yīng)用于所有的水、空氣和水的空調(diào)系統(tǒng)中。室內(nèi)冷、熱負(fù)荷主要由冰箱提供的冷凍水和鍋爐房提供的熱水提供。因此，空調(diào)水系統(tǒng)非常龐大復(fù)雜，不僅需要復(fù)雜的管道和大型設(shè)備投資，而且還需要消耗更大的能量。一般來(lái)說(shuō)，空調(diào)水系統(tǒng)的傳輸和分配占整個(gè)建筑冬季采暖季節(jié)耗電量的20%-25%，在夏季的冷卻季節(jié)中占12%～24%。因此，水系統(tǒng)節(jié)能也具有重要意義。實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)水系統(tǒng)的節(jié)能控制，一級(jí)泵和兩級(jí)泵系統(tǒng)可以達(dá)到顯著的節(jié)能效果。

3.1.3 低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)

在建筑設(shè)計(jì)中，低溫送風(fēng)、暖通空調(diào)和節(jié)能技術(shù)主要是指將空氣處理單元溫度較低的冷空氣送進(jìn)空調(diào)房間。其中，低溫的溫度主要與傳統(tǒng)暖通空調(diào)系統(tǒng)的供氣溫度有關(guān)。一般的暖通空調(diào)系統(tǒng)的供氣溫度一般在10～15攝氏度左右。然而，低溫送風(fēng)空調(diào)的送風(fēng)溫度基本保持在4～10攝氏度，因?yàn)榈蜏厮惋L(fēng)可以降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度，有效降低了空調(diào)系統(tǒng)的空氣供給。在一定程度上降低了風(fēng)管的大小，降低了電能的消耗，降低了暖通空調(diào)設(shè)備的初始投資。與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，低溫空調(diào)具有節(jié)能、投資少、節(jié)省空間、舒適性好、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。它是一種很好的節(jié)能技術(shù)，已應(yīng)用于實(shí)際工程中。

3.2 強(qiáng)化運(yùn)行管理，提高控制水平

加強(qiáng)操作和管理可以提高節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效果，減少能源消耗，避免能源浪費(fèi)。在運(yùn)營(yíng)管理方面，我們需要做以下方面的工作：首先，提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)技能，使他們能夠掌握暖通空調(diào)安裝的專業(yè)知識(shí)。在暖通空調(diào)操作人員中，實(shí)施認(rèn)證制度，加強(qiáng)對(duì)員工培訓(xùn)的管理，不斷提高管理人員素質(zhì)；其次，系統(tǒng)應(yīng)采取節(jié)能措施，在空調(diào)系統(tǒng)中不進(jìn)行連續(xù)工作，盡可能縮短預(yù)冷時(shí)間，循環(huán)空氣預(yù)冷。對(duì)于有大量變化的建筑物，應(yīng)設(shè)置二氧化碳濃度檢測(cè)儀來(lái)調(diào)節(jié)新風(fēng)量。最后，當(dāng)建筑物有冷負(fù)荷時(shí)，應(yīng)使用室外室外空氣來(lái)保存冷卻能力，并根據(jù)季節(jié)變化設(shè)定室溫。四是加強(qiáng)設(shè)備和系統(tǒng)的日常維護(hù)。操作管理人員應(yīng)定期檢查自動(dòng)控制裝置和儀器，記錄儀表數(shù)據(jù)，根據(jù)儀表數(shù)據(jù)找出系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.3 運(yùn)用其他新能源

在建筑設(shè)計(jì)和可再生能源的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)有效的措施。為了充分利用可再生能源，太陽(yáng)能可用于供暖和制冷、自然通風(fēng)和地?zé)崮茉蠢谩?/p>

（1）運(yùn)用太陽(yáng)能。太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用可分為主動(dòng)技術(shù)和被動(dòng)技術(shù)。被動(dòng)技術(shù)主要依靠地理環(huán)境、氣候條件和建筑物的布局結(jié)構(gòu)來(lái)完成太陽(yáng)能的吸收和儲(chǔ)存，從而減少其他能源消耗?；钴S的技術(shù)空間利用機(jī)械裝置完成太陽(yáng)能資源的吸收、儲(chǔ)存和利用，主要是利用太陽(yáng)能和光電利用的光和熱利用。利用太陽(yáng)能和熱能可用于取暖和制冷，光電利用主要是利用晶體硅將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，如太陽(yáng)能照明。

（2）利用淺層地?zé)崮?。主要的方法是利用淺地?zé)崮茏鳛槔湓春蜔嵩矗纬傻卦礋岜?。根?jù)傳熱方式，可分為地下水的傳熱、地表水的傳熱和埋管的傳熱。在中國(guó)，地?zé)崮苜Y源豐富，技術(shù)優(yōu)勢(shì)眾多，熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)行業(yè)中越來(lái)越重要。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們?nèi)匀恍枰性敿?xì)的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，合理利用資源，調(diào)整措施，以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，并注意保護(hù)過(guò)程中的污染和地質(zhì)災(zāi)害的資源。如果國(guó)家頒布了關(guān)于地下水的政策，特別是地下水源熱泵系統(tǒng)，就有必要對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給。

（3）自然通風(fēng)的應(yīng)用。自然通風(fēng)，主要是指充分利用自然條件，是改善熱環(huán)境的有效措施。如果室外空氣干球溫度和焓，比數(shù)值室內(nèi)低，自然通風(fēng)，能耗可以有效降低為前提，室內(nèi)空氣溫度的營(yíng)造，可以分散濕氣，使身體產(chǎn)生熱舒適。如果室外建筑的空氣溫度超過(guò)相應(yīng)的舒適區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)師需要消耗一定的能量來(lái)進(jìn)行除濕和降溫處理。

3.4 暖通空調(diào)設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)

暖通空調(diào)系統(tǒng)中冷熱源的合理選擇通常采用不同的冷源和熱源，這將直接影響到能源是否得到充分利用。一般中央空調(diào)采用水冷式冷水機(jī)組十鍋爐、熱泵型機(jī)組和溴化鋰吸收式制冷機(jī)，三者相比較，水冷機(jī)、熱泵機(jī)組的最高效用為溴化鋰吸收式制冷機(jī)，熱泵型冷水機(jī)組比環(huán)境友好型多，但效率低，而第三種節(jié)能降耗，采用水冷冷水機(jī)組和熱泵機(jī)組進(jìn)行比較，要求設(shè)計(jì)師根據(jù)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的市政能源做出合理的選擇，有效達(dá)到節(jié)能的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅為人們的生活提供了舒適的環(huán)境，而且是與國(guó)家環(huán)境污染、資源消耗、能源安全和可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)。因此，我們要高度重視空調(diào)節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)的問(wèn)題，不斷豐富其專業(yè)知識(shí)，以務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，在不斷探索創(chuàng)新的實(shí)踐中，不斷提高自身的工作能力、暖通行業(yè)的能力和我們共同的進(jìn)步和共同發(fā)展。

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