淺析暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計

陳敏如

摘 要：隨著人們的生活水平與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于生活環(huán)境的需求日益增高，低碳生活目前已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，成為我國重要的戰(zhàn)略目標(biāo)?？照{(diào)則是現(xiàn)代人生活不可或缺的一種設(shè)備，用于改善室內(nèi)氣候，為人們的生活提供良好的舒適性。但暖通空調(diào)在運(yùn)行時會消耗很大的能源，尤其在天氣炎熱時，暖通空調(diào)的消耗甚至可以占據(jù)建筑耗能的70%，嚴(yán)重阻礙了我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本文則對暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計進(jìn)行簡單的分析，以期為我國暖通空調(diào)節(jié)能減排的發(fā)展提供思路。

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

前 言

節(jié)能減排是現(xiàn)階段以及未來很長一段時間全世界各國的發(fā)展方向，對于暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，也同樣是空調(diào)事業(yè)的終極目標(biāo)之一。我國空調(diào)事業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，但在能耗方面仍有待提升，節(jié)能減排是未來空調(diào)事業(yè)發(fā)展的主要方向。在建筑工程中如何做好暖通空調(diào)節(jié)能減排，對于建筑節(jié)能來說非常關(guān)鍵。

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)簡述

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，能源與環(huán)境的矛盾日益激烈，城市化發(fā)展與人們生活水平也因此受到了嚴(yán)重的阻礙。在城市化進(jìn)程之中，建筑能源的消費(fèi)現(xiàn)象比比皆是，越發(fā)明顯，并成為能源浪費(fèi)中的核心組成部分，因此節(jié)能減排為主的暖通空調(diào)系統(tǒng)日益被人們所青睞。暖通空調(diào)作為一種綜合性的空調(diào)設(shè)備，其以采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)裝置為系統(tǒng)，所覆蓋的范圍極廣，并設(shè)計了流體力學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械學(xué)與物理學(xué)等多種領(lǐng)域，其涉及的設(shè)計工作相當(dāng)復(fù)雜繁瑣，由不同的工作體系與設(shè)計構(gòu)造來完成。暖通空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)在于可以為建筑環(huán)境提供優(yōu)雅、舒適的環(huán)境，解決了傳統(tǒng)空調(diào)無法對空氣調(diào)節(jié)的弊端，進(jìn)而得到大眾的青睞，對于改善室內(nèi)環(huán)境相當(dāng)重要。

二、暖通空調(diào)節(jié)能減排所遇到的問題

目前所廣泛使用的暖通空調(diào)，在建筑工程中雖然為人們帶來了各種便利，使得室內(nèi)建筑的舒適性得到不小的改變。然而以經(jīng)濟(jì)利益為主的設(shè)計模式并不能兼顧環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排，導(dǎo)致空調(diào)的環(huán)境效益與社會效益大大降低，進(jìn)而出現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計過程中出現(xiàn)各種差錯。而以節(jié)能減排為要求的設(shè)計又存在很多缺陷，面臨兩難的處境。

以暖通空調(diào)系統(tǒng)的施工管理來看，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計對于節(jié)能減排相當(dāng)關(guān)鍵。但由于設(shè)計部門或者企業(yè)人員并不重視節(jié)能減排，此外建筑工程設(shè)計周期較短，往往忽略了節(jié)能減排的作用，設(shè)計收費(fèi)又和設(shè)計所需要承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重不符合，以及部分技術(shù)性問題尚未有好的解決辦法。因此，導(dǎo)致部分設(shè)計單位忽略了質(zhì)量問題，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗十分巨大，嚴(yán)重超過了國際標(biāo)準(zhǔn)，甚至一些公共建筑的暖通空調(diào)能耗超過了建筑總能耗的70%。

從暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計方案來看，目前暖通空調(diào)的設(shè)計五花八門，對節(jié)能減排與環(huán)保雖然有所提高，各種技術(shù)方案被提出，但每一種方案都會有或多或少尚未解決的缺陷。設(shè)計方案的出發(fā)點(diǎn)不同，因此考慮問題的方式也不盡相同，導(dǎo)致最終設(shè)計成效的評價也不一樣，嚴(yán)重缺乏科學(xué)合理有效的設(shè)計方案評價規(guī)則。

三、暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計策略

隨著社會經(jīng)濟(jì)學(xué)的不斷完善與發(fā)展，對能源越發(fā)重視，認(rèn)識到能源是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的組成部分，也從中認(rèn)識到我國各行各業(yè)由于不同影響因素而導(dǎo)致能源浪費(fèi)現(xiàn)象，從而使得能源發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度有所差異，對社會經(jīng)濟(jì)造成了極大地阻礙。我國國民生產(chǎn)總值以每年10%幅度提高，然而能源發(fā)展卻只有5%，過快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，從而產(chǎn)生極大地經(jīng)濟(jì)隱患。所以，在能源使用方面應(yīng)該盡可能地通過節(jié)能減排來實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)省，暖通空調(diào)工程也同樣如此。只有選擇科學(xué)合理的節(jié)能減排設(shè)計，才能確保社會能源持續(xù)可循環(huán)使用的科學(xué)性。

（一）暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計合理性的研究。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑工程中所涉及的地域十分廣泛，是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計是否科學(xué)合理將直接關(guān)系到建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)作的質(zhì)量問題，所以大多數(shù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計都是以自身負(fù)荷量最大限制的。然而實(shí)際的空調(diào)使用過程是達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)得效果，一方面是設(shè)計技術(shù)尚無法實(shí)現(xiàn)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)所符合的最大負(fù)荷，另一方面是影響空調(diào)效果的因素較多。所以空調(diào)系統(tǒng)的各個部分能夠保證整體性的滿負(fù)荷，但卻無法對全部系統(tǒng)進(jìn)行滿負(fù)荷，這就造成了暖通空調(diào)系統(tǒng)損耗的最大化。

（二）圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的提高。暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計需要最大程度降低冷熱量的損失，而要想完成這一目標(biāo)，就需要暖通空調(diào)系統(tǒng)擁有科學(xué)合理的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，保障圍護(hù)結(jié)構(gòu)的比例合理。一般來說，建筑墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能將關(guān)系到暖通空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷大小，因此關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定也被制定在其中。想要提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，就需要建筑結(jié)構(gòu)在墻體自身保持高度前提下提高保溫結(jié)構(gòu)性能，從而促使暖通空調(diào)節(jié)能減排。

（三）系統(tǒng)控制水平的提高。當(dāng)前暖通空調(diào)的舒適性提升主要是以空氣溫濕度、風(fēng)速以及環(huán)境輻射溫度來實(shí)現(xiàn)的，對舒適度以及環(huán)境冷熱的感受實(shí)際上是通過多種因素綜合而形成的，因此空調(diào)控制是在保障空氣溫濕度為前提的。但這種控制實(shí)際上并不合理，暖通空調(diào)的控制不能僅局限在溫濕度或者溫度上，還需要對風(fēng)速、平均溫度輻射環(huán)境等要素進(jìn)行控制。使用SET和PMV來對暖通空調(diào)進(jìn)行控制，則可以在舒適度不變的前提下，為暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能30%到40%。

（四）探索新能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的使用?？v觀歷史可以發(fā)現(xiàn)，人類對于能源的需求日益增長已經(jīng)達(dá)到了前所未有的程度，目前資源與能源面臨著嚴(yán)重緊缺的時候，要想解決這種供應(yīng)需求矛盾，應(yīng)該從新能源使用上入手。在新能源方面，以海洋能、地?zé)崮?、生物能等為主，可以?shí)現(xiàn)新能源在暖通空調(diào)中的使用。

以海洋能來說，歐美海水源熱泵技術(shù)已經(jīng)相對完善，海水源熱泵可以實(shí)現(xiàn)0.5萬平方米到100多萬平方米的空調(diào)供熱使用。但同時也需要注意，當(dāng)海水溫度降低到2℃以下，不應(yīng)以熱泵機(jī)組供熱。太陽能在暖通空調(diào)中的使用已經(jīng)在奧地利、丹麥等國家展示20%到50%的比例，國內(nèi)太陽能空調(diào)供暖能夠?qū)崿F(xiàn)溫度在10-12℃的范圍。地?zé)崮茉谂照{(diào)的使用主要是利用地下巖石、土壤與地下水等低溫?zé)嵩吹臒岜孟到y(tǒng)，地源熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)方向的利用需要考慮地下水污染的問題。但太陽能供熱受限于日照面積，因此在城鎮(zhèn)建筑分散容積率較低的情況下，適合太陽能在暖通空調(diào)上的運(yùn)用。新能源在暖通空調(diào)方面的運(yùn)用可以有效補(bǔ)充供電不足以及供電壓力，并且更加環(huán)保，不會因為暖通空調(diào)的使用而造成熱島效應(yīng)，也不會對空氣環(huán)境造成污染。

結(jié)束語

暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗高是制約暖通空調(diào)節(jié)能減排發(fā)展的主要因素，在建筑工程中進(jìn)行暖通空調(diào)工程設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)對節(jié)能減排方面的問題進(jìn)行解決，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)更加環(huán)保、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)又安全。我國暖通空調(diào)雖然取得了一定的成績，但在節(jié)能減排方面仍然和世界領(lǐng)先技術(shù)存在差距，需要在暖通空調(diào)設(shè)計的節(jié)能減排方向進(jìn)行深入的研究。

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