建筑工程暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)分析研究

申建光

(西安市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西 西安 710005)

0 引 言

在建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，建筑工程暖通系統(tǒng)極為重要，在進(jìn)行暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)時，必須要清晰地了解其設(shè)計(jì)的重要意義，并遵守可持續(xù)原則、經(jīng)濟(jì)性原則、節(jié)能減排原則。尤其要注重其中的節(jié)能減排原則，要能夠融入現(xiàn)代新環(huán)保理念，通過采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和技能理念與技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，如此才能夠從根本上解決我國暖通系統(tǒng)中所存在的問題，并達(dá)到節(jié)能減排的目的。

1 建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)的重要意義

現(xiàn)代社會不斷發(fā)展，且經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，人們的生活質(zhì)量不斷提高。生活品質(zhì)的上漲，使得人們對于物質(zhì)生活的追求也越來越高，并且城市化和城鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目的不斷增加在很大程度上推動了我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，對于建筑項(xiàng)目的功能和環(huán)境要求也越來越高。但建筑需求的提升和人們?nèi)找嬖鲩L的需求使得能源方面的消耗越來越大，資源短缺已經(jīng)成為人們所不可忽視的問題，這在很大程度上使得我國出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境資源保護(hù)不平衡的狀態(tài)，埋下了很大的隱患。因此，無論經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，還是城市建設(shè)，都需要結(jié)合節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)理念進(jìn)行技術(shù)上的優(yōu)化。尤其是建筑行業(yè)，現(xiàn)代城市當(dāng)中居住空間在不斷增長的居民數(shù)量和環(huán)境需求下越發(fā)緊張，對能源的需求呈幾何級數(shù)上漲，其中建筑工程暖通系統(tǒng)是保證城市居民日常生活質(zhì)量和居住舒適性的重要因素，對于能源的消耗十分巨大。當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，很大的能源消耗都來自于暖通空調(diào)系統(tǒng)，并呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，為能源帶來了極大的壓力，因此必須要不斷進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目暖通系統(tǒng)節(jié)能減排的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。

2 建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)的基本原則

在建筑工程的暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)中，首先要遵守國家相關(guān)法律法規(guī)關(guān)于生態(tài)文明城市建設(shè)、節(jié)能減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；其次，要有效運(yùn)用當(dāng)前先進(jìn)的傳感器信息數(shù)據(jù)收集技術(shù)，并結(jié)合建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)方案構(gòu)建出相對完善和科學(xué)化的指標(biāo)體系；再次，要有效地融合建筑環(huán)境的舒適性和節(jié)能性，使溫度和濕度得到有效的控制，確保為居民用戶提供高水平的供熱空調(diào)服務(wù)[1]；最后，還必須要考慮地區(qū)性季節(jié)、氣候環(huán)境等方面的因素，充分發(fā)揮地區(qū)氣候的自然條件，靈活掌握設(shè)計(jì)尺度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排的效果。

3 建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)的方法分析

3.1 建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排方案的設(shè)計(jì)

在建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排方案的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，對設(shè)計(jì)方案的選擇和優(yōu)化極為重要。通常情況下，需要依據(jù)建筑工程項(xiàng)目的平面設(shè)計(jì)和室內(nèi)的高度空間，進(jìn)行科學(xué)化的配置，要不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)，對其每一個細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的研究。

例如，北京市某商場的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其整體建筑面積為18 000 m2，其中平面設(shè)計(jì)功能區(qū)劃分為辦公區(qū)域、娛樂區(qū)、休息區(qū)、餐廳等。其整體的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)既要考慮不同區(qū)域的功能需求和具體的空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，要充分考慮到室內(nèi)環(huán)境，還要確保暖通空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過程當(dāng)中能夠長時間保持節(jié)能方式，在滿足各區(qū)域功能需求的同時，起到節(jié)能減排的效果。通過多個方案的分析和比對，最終采取了區(qū)域集中供暖和太陽能冷熱水供水的設(shè)計(jì)，另外還配置多個空調(diào)機(jī)系統(tǒng)，在節(jié)能減排方面采用現(xiàn)代智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。一是在整棟建筑各個功能區(qū)域布置了多個溫度濕度傳感器，并設(shè)定了自動調(diào)溫調(diào)濕功能平臺，利用傳感器進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的采集，通過與預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度標(biāo)準(zhǔn)比對后進(jìn)行室內(nèi)溫度與濕度的自動調(diào)節(jié)。二是采用較為先進(jìn)的感應(yīng)系統(tǒng)，對于無人的區(qū)域自動進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的開通與關(guān)閉調(diào)節(jié)，防止對能源的消耗浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能減排的目的[2]。

在確定建筑工程暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的過程中，需要合理地布置送回風(fēng)口。要將送風(fēng)口均勻布置在空調(diào)區(qū)，回風(fēng)口則設(shè)計(jì)在走廊等開闊的公共區(qū)域，以確保氣流組織的暢通。噴口送風(fēng)當(dāng)中人員活動區(qū)域主要位于氣流回流區(qū)。在實(shí)際的施工安裝過程當(dāng)中，需要合理地進(jìn)行噴口的施工，要確保為人們營造出舒適的環(huán)境。

3.2 建筑工程暖通系統(tǒng)供回水溫差的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑工程項(xiàng)目規(guī)模較大時，室內(nèi)結(jié)構(gòu)空間較為復(fù)雜，在進(jìn)行暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)過程中，需要充分認(rèn)識到建筑表面積和體積的設(shè)計(jì)關(guān)系。表面積越大,外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)所傳遞的熱量就越高，就會持續(xù)增加空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，導(dǎo)致能源消耗增大，因此需要進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能設(shè)計(jì)，要結(jié)合建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際情況做出方案的優(yōu)化。例如，在一些冷熱交換較大的區(qū)域需要進(jìn)行隔熱設(shè)計(jì)，采用雙層保溫玻璃或內(nèi)外遮陽等設(shè)計(jì)方式來進(jìn)行溫度的隔熱保溫。對于建筑工程暖通系統(tǒng)來講，其空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷決定了節(jié)能減排的效果，其傳熱系數(shù)對能耗和空調(diào)負(fù)荷的選擇方面都有著極為重大的影響，必須重視其設(shè)計(jì)的效果。

對于供回水溫差的節(jié)能設(shè)計(jì)需要考慮有效降低空調(diào)媒介輸送中的阻力，降低能源的消耗，不斷提高水泵和風(fēng)機(jī)的運(yùn)營效率，通常會選擇兩種方法來進(jìn)行有效的控制，即低溫送風(fēng)和大溫差空調(diào)。大溫差空調(diào)主要是指冷水供水溫度降低由常規(guī)的7/12℃調(diào)整為5/13℃。供回水溫差不斷增加，就會直接降低流量,冷水管管徑也會不斷縮小,如此就可以使得制冷機(jī)和循環(huán)泵規(guī)格降低，從而達(dá)到降低能源輸送的效果，起到節(jié)能的作用。但在整個過程中，如果空調(diào)冷水和熱水使用大溫差，則需要進(jìn)行流量的校核，以降低所帶來的一系列影響。如果其中需要進(jìn)行末端設(shè)備規(guī)格的增加，而風(fēng)機(jī)盤管產(chǎn)品冷水的供回水在5/13℃時的供冷能力與7/12℃時基本相同，所以使用大溫差空調(diào)系統(tǒng)時需要充分控制能效，如果能夠利用低溫冷媒則可以使用低溫送風(fēng)空調(diào)。主要原因在于送風(fēng)溫差和冷水溫差要大于常規(guī)的系統(tǒng)，要保證系統(tǒng)的送風(fēng)量和循環(huán)水量持續(xù)降低，如此才能夠達(dá)到降低能耗和成本投入的目的，而由于需要的冷水溫度較低，如果冷源使用冰蓄冷系統(tǒng)就能夠有效地降低電力能源的消耗。

該商場采用這一設(shè)計(jì)方案后，耗電量從上一年的115 756 kWh降至73 247 kWh，整體節(jié)能率約為44%。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，能源的問題也與日俱增，已經(jīng)逐漸成為制約我國社會發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的阻礙因素，需要相關(guān)部門予以足夠的重視，并進(jìn)一步針對節(jié)能減排進(jìn)行研究。對于建筑工程暖通系統(tǒng)的節(jié)能減排設(shè)計(jì)分析與研究,要能夠清晰地認(rèn)識到建筑工程暖通系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)當(dāng)中所存在的問題，結(jié)合方法的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目暖通系統(tǒng)的節(jié)能減排設(shè)計(jì)，為生態(tài)文明城市建設(shè)盡一分力量。