談建筑暖通空調(diào)工程中的節(jié)能減排設(shè)計(jì)探究

劉筱鈺

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展時(shí)代的進(jìn)步，我國(guó)建筑行業(yè)的技術(shù)水平顯著提升。同時(shí)，建筑的能耗也逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑的能耗量已經(jīng)占到社會(huì)能耗總量的三分之一甚至二分之一，能源消費(fèi)總量所占的比例也已經(jīng)從上世紀(jì)七十年代的十分之一上升到現(xiàn)在的三分之一，這其中有三分之二是被暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗掉的。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高，暖通空調(diào)系統(tǒng)必將得到更為廣泛的應(yīng)用，而其消耗的能量也必將因此進(jìn)一步增多，這必將進(jìn)一步激化能源供求矛盾?，F(xiàn)階段的暖通空調(diào)系統(tǒng)所需要的能源大多為電能等高品位不可再生資源，在大量消耗能量的同時(shí)也加大了對(duì)環(huán)境的破壞。因此，采用合理的措施來(lái)節(jié)約空調(diào)能耗，不僅可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，而且可避免不必要的電力建設(shè)投資，減少空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用的開支，是一件利國(guó)利民的好事。

關(guān)鍵詞：建筑；暖通空調(diào)；工程；節(jié)能減排；設(shè)計(jì)

1 前言

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人類的健康和安全，關(guān)系到人們的工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量，而且還關(guān)系到國(guó)家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。本文探討了建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計(jì)。

2 暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計(jì)原則

2.1 整體性原則

這是設(shè)計(jì)的最基本的原則，要求設(shè)計(jì)者要具有全局觀念，明確暖通工程的設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中的地位和作用，也明確了暖通設(shè)計(jì)在整個(gè)節(jié)能減排活動(dòng)中所能發(fā)揮的作用，以一種整體的角度和視野看待問(wèn)題，平衡利弊，才能做到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)上的處理，才能設(shè)計(jì)出一個(gè)最符合各方利益的方案，當(dāng)然這個(gè)原則的實(shí)現(xiàn)，要依靠設(shè)計(jì)者對(duì)于其他方面知識(shí)的掌握，或者是要通過(guò)有關(guān)人員的專門輔導(dǎo)和培訓(xùn)。

2.2 動(dòng)態(tài)性原則

暖通工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，它是在不斷的設(shè)計(jì)改良和摸索中不斷變化著的，所以，我們要想做好這項(xiàng)工程，必須以一個(gè)發(fā)展的眼光去看待暖通工程的設(shè)計(jì)，要注意隨時(shí)隨地結(jié)合實(shí)際的情況，和具體工程的總的方向的變化，來(lái)調(diào)整暖通設(shè)計(jì)的方案和方向。

2.3 注重技術(shù)的發(fā)展

對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的改進(jìn)和改良是另一種節(jié)能減排的有效方案，研發(fā)出一種能將資源最大化利用的方案，可以使用最少的資源，提供最高效的供暖，是我們改良系統(tǒng)的最終目的?？照{(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生至今，已經(jīng)在不斷的發(fā)展和完善自身的功能上取得了顯著的成績(jī)，接下來(lái)的發(fā)展方向必然是在如何做到低能耗低排放方面的改進(jìn)，這是符合未來(lái)電器的總體發(fā)展前景的，也是符合人們對(duì)于環(huán)保家電的要求的。

3 建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計(jì)的策略

3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面

空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。精心設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。例如系統(tǒng)往往都是按最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的，而實(shí)際運(yùn)行基本上是在部分負(fù)荷下運(yùn)行，如果系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)不能滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求，那系統(tǒng)的能耗是很大的。新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)應(yīng)該能隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風(fēng)量，以最大限度地縮短主機(jī)的開啟時(shí)間。

提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的作用是通過(guò)空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進(jìn)行的，人體對(duì)環(huán)境的冷熱感覺(jué)是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測(cè)控空氣的溫度濕度，甚至僅僅只是空氣溫度。這顯然是不全面的，同時(shí)勢(shì)必帶來(lái)許多問(wèn)題，如空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時(shí)對(duì)環(huán)境的調(diào)控不迅速、使人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。

3.2 空調(diào)方式選擇方面

選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個(gè)重要方面。進(jìn)幾年來(lái)，變頻空調(diào)由其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點(diǎn)得到飛速發(fā)展。到目前為止，變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場(chǎng)銷售份額的80%以上。因此，變頻空調(diào)應(yīng)是空調(diào)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，使空調(diào)盡可能達(dá)到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，我們應(yīng)采用變頻技術(shù)，變頻技術(shù)主要有兩種形式：用變速泵和變速風(fēng)機(jī)替代調(diào)節(jié)閥，減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗，提高整機(jī)效率?；蛞部梢圆捎米兞髁考夹g(shù)，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷改變水流量或風(fēng)流量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量是根據(jù)被控房間的需求實(shí)時(shí)變化的，送風(fēng)量應(yīng)該恰好滿足各個(gè)空調(diào)房間總的冷負(fù)荷。

3.3 選取合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。

從節(jié)能的角度來(lái)確定室內(nèi)溫度、濕度的標(biāo)準(zhǔn)是節(jié)能的重要因素?？照{(diào)系統(tǒng)能耗大小除與當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)、建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關(guān)外，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)也是直接影響負(fù)荷大小的重要因素。影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。據(jù)資料測(cè)算，在保證生產(chǎn)工藝和人體健康的條件下，僅僅將夏季室內(nèi)空氣的設(shè)計(jì)溫度提高1℃，就可使空調(diào)初投資總額減低約6%，運(yùn)行費(fèi)用減少8%左右。另外新風(fēng)量新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷的20%～40%，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值高低的取舍，與節(jié)能關(guān)系重大，不可忽視。引進(jìn)新風(fēng)主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風(fēng)量的多少直接影響空調(diào)的負(fù)載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)、冷卻塔、水泵、風(fēng)機(jī)盤管等的耗電。

3.4 改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失。

對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國(guó)家出臺(tái)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。

3.5 新型能源等的利用方面

推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對(duì)不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)也就是在這種形勢(shì)下發(fā)展起來(lái)的，它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。

綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人類的健康和安全，關(guān)系到人們的工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量，而且還關(guān)系到國(guó)家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。因此，我們有必要對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)目前存在的問(wèn)題給予重視，除了本文提到的措施外，還可以通過(guò)多種途徑對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能，如降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、提高系統(tǒng)的效率、對(duì)設(shè)備管理和維護(hù)等等。同時(shí)，作為一位暖通專業(yè)工作者，我們有義務(wù)使暖通空調(diào)系統(tǒng)具有并發(fā)揮經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、安全性、舒適性和美觀性的功能，使其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高帶來(lái)正面效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 牛海燕，牛言躍，徐婷.節(jié)能減排視角下我國(guó)電力行業(yè)面臨的問(wèn)題及對(duì)策[J].科技與管理，2008（1）.