建筑工程項(xiàng)目暖通空調(diào)工程節(jié)能探討

張斌生 南京揚(yáng)子石油化工工程有限責(zé)任公司工程師

氣候的變化和時(shí)代的發(fā)展使人們使用空調(diào)來調(diào)試室內(nèi)溫度。相較于傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計(jì)，暖通空調(diào)憑借自身的優(yōu)勢(shì)已成為建筑項(xiàng)目工程建設(shè)中必不可少的組成部分，但是其能耗問題一直無法得到解決。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段暖通空調(diào)在運(yùn)行過程中的能耗能夠達(dá)到建筑工程能耗的50%左右，如果不對(duì)空調(diào)能耗進(jìn)行必要的控制，那么將逐步對(duì)環(huán)境造成重大影響，也會(huì)在一定程度上加重居民在空調(diào)使用過程中的資金負(fù)擔(dān)。因此，從這幾個(gè)方面來看，在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建造過程中進(jìn)行暖通空調(diào)工程的節(jié)能設(shè)計(jì)十分有必要。

1 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1 公眾對(duì)空調(diào)系統(tǒng)使用的理解不正確

在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，多數(shù)技術(shù)人員的初衷是讓空調(diào)使用者有更好的體驗(yàn)。然而在空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際使用過程中，許多居民的空調(diào)系統(tǒng)使用觀念都不正確。

由于極端天氣出現(xiàn)時(shí)，室內(nèi)溫度往往超出舒適溫度范圍，因此為了讓室內(nèi)溫度盡快調(diào)整到適宜的溫度范圍內(nèi)，他們會(huì)通過調(diào)控空調(diào)溫度的極限，來加大空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率。例如，在39 ℃的高溫天氣，居民會(huì)通過將空調(diào)溫度調(diào)到16 ℃來達(dá)到短期內(nèi)降低室溫的效果。又如在-10 ℃的極端低溫天氣，居民會(huì)通過將空調(diào)溫度調(diào)到30 ℃來達(dá)到短期內(nèi)升高室內(nèi)溫度的效果。但實(shí)際上以這樣的觀念來進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的使用，并不能夠讓人的身體達(dá)到最舒適的體驗(yàn)，而且以這種不正確的方式來使用空調(diào)，不僅很可能導(dǎo)致人由于內(nèi)外溫差過大而造成免疫力下降的現(xiàn)象，而且會(huì)使人罹患疾病的概率大幅度增加，還很有可能會(huì)使空調(diào)系統(tǒng)造成不必要的能耗。此外，這種空調(diào)使用理念與當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的觀念不相符，會(huì)在一定程度上破壞生態(tài)平衡，甚至威脅到人類未來的生存和生活。

1.2 運(yùn)行管理存在問題

采取合適的方式來進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理十分有必要。日常的運(yùn)行管理能夠幫助暖通空調(diào)系統(tǒng)規(guī)避運(yùn)行障礙，使得空調(diào)系統(tǒng)在簡(jiǎn)單的維護(hù)下就能正常工作，可以在一定程度上節(jié)約空調(diào)養(yǎng)護(hù)和問題檢修所需要花費(fèi)的時(shí)間和金錢。

需要注意的是，在日常的運(yùn)行管理過程中，許多技術(shù)工作人員都存有僥幸心理，認(rèn)為既然會(huì)定期維護(hù)和修繕暖通空調(diào)系統(tǒng)，便不需要花費(fèi)過多的精力來進(jìn)行運(yùn)行管理流程的進(jìn)一步貫徹落實(shí)，即便不按照相應(yīng)的規(guī)章制度來管理暖通空調(diào)系統(tǒng)，也不會(huì)增加空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率。但實(shí)際上這種想法和觀念是完全錯(cuò)誤的，僅僅依靠定期的空調(diào)養(yǎng)護(hù)和問題檢修來維系空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行非常困難，許多暖通空調(diào)系統(tǒng)在日常使用過程中出現(xiàn)的問題如果沒能及時(shí)得到解決，很可能會(huì)轉(zhuǎn)變成大問題，最終需要通過一系列復(fù)雜的檢修工具和維護(hù)流程才能達(dá)到正常的使用標(biāo)準(zhǔn)。因此，工作人員需要在日常的暖通空調(diào)系統(tǒng)使用過程中重視起運(yùn)行管理這一工作環(huán)節(jié)，只有如此才能夠令暖通空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到良好的工作效果[1]。

1.3 資金管理過程存在問題

如果想要使建筑工程設(shè)計(jì)與推進(jìn)過程中暖通空調(diào)系統(tǒng)的工程質(zhì)量得到進(jìn)一步保障，就需要有充足的資金，這會(huì)直接影響到工作人員在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)工程建設(shè)過程中的材料選擇。如果資金較為緊張，那么日常的施工過程也會(huì)受到資金的限制，在這種情況下，工作人員就不得不通過降低成本的方式來達(dá)到施工流程順利推進(jìn)的目的。但是，如果貿(mào)然下調(diào)暖通空調(diào)系統(tǒng)工程建設(shè)選取材料的標(biāo)準(zhǔn)，則很可能會(huì)影響到暖通空調(diào)系統(tǒng)工程建設(shè)的質(zhì)量，導(dǎo)致在最終的工程驗(yàn)收環(huán)節(jié)無法達(dá)到預(yù)期效果[2]。

為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，在相應(yīng)的資金管理過程中，大部分施工團(tuán)隊(duì)都會(huì)預(yù)先進(jìn)行工程造價(jià)，以期能夠?qū)ε照{(diào)系統(tǒng)的工程建設(shè)進(jìn)行合理的資金規(guī)劃，但在具體的空調(diào)系統(tǒng)工程建設(shè)過程中，仍然可能有超支的現(xiàn)象存在。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)的工程建設(shè)的投入資金超出了預(yù)先的工程造價(jià)，那么工作人員將可能沒有多余的心思來考慮除了空調(diào)系統(tǒng)使用質(zhì)量之外的節(jié)能效果。這是因?yàn)樵诮ㄔO(shè)施工人員的施工理念中，質(zhì)量問題的重要程度要超出其節(jié)能效果，一旦出現(xiàn)了經(jīng)費(fèi)超支的現(xiàn)象，那么暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率將無法得到進(jìn)一步保障，這是資金管理方面給暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效率顯現(xiàn)方面帶來的重要問題。

1.4 工作人員技術(shù)水平存在問題

雖然有些參與暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)的工作人員具有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，但卻并不具備與能源管理相關(guān)的專業(yè)素養(yǎng)和知識(shí)，因此在進(jìn)行暖通空調(diào)工程建設(shè)過程中，只能夠按照自身所具備的專業(yè)理念來建設(shè)空調(diào)系統(tǒng)，無法在節(jié)能和低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)初衷下進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)理念的改善。暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)在現(xiàn)階段的推進(jìn)過程中仍然缺乏專業(yè)設(shè)計(jì)人員的參與，之所以會(huì)存在這一問題，大體是因?yàn)槿瞬排囵B(yǎng)的過程中并不會(huì)從跨專業(yè)的角度來提升與培育人才的專業(yè)素養(yǎng)和能力。這也在一定程度上受教師教學(xué)理念的影響，他們很少能夠從節(jié)能和低碳環(huán)保的角度來加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的提升與完善，因此在暖通空調(diào)工程建設(shè)過程中，高水平高素養(yǎng)的工作人員仍然比較缺乏。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)工程的建設(shè)原則

2.1 遵循節(jié)能性原則

由于過度能耗問題一直都是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中存在的重要問題，因此在未來的暖通空調(diào)系統(tǒng)工程建設(shè)過程中，工作人員需要將節(jié)能理念融入到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，在能夠保障空調(diào)使用者冷熱舒適度的前提下，盡可能降低暖通空調(diào)工程建設(shè)的能耗[3]。所謂的舒適度衡量指標(biāo)，既包括暖通空調(diào)系統(tǒng)使用過程中的濕度、輻射溫度以及風(fēng)速，又包括溫度。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過不斷的數(shù)據(jù)測(cè)量和分析，尋找到各項(xiàng)指標(biāo)之間微妙的平衡點(diǎn)，并通過適當(dāng)?shù)谋壤齺磉M(jìn)行參數(shù)的調(diào)配，促使未來的暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)能夠在達(dá)到舒適標(biāo)準(zhǔn)的前提下也具有節(jié)能的特性。為此，設(shè)計(jì)人員可以利用房屋建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行房間微氣候的設(shè)計(jì)，以便能夠在暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)用過程中貫徹節(jié)能原則。

2.2 遵循需求性原則

暖通空調(diào)工程建設(shè)的主要目標(biāo)是滿足人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)活動(dòng)的根本需求，讓人民群眾在日常生產(chǎn)和生活中擁有更為良好的環(huán)境。需要注意的是，不同區(qū)域和不同年齡層次的人群在暖通空調(diào)工程系統(tǒng)運(yùn)用過程中的需求會(huì)有較為明顯的差異性。因此，技術(shù)人員在進(jìn)行暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，不應(yīng)當(dāng)以全面、強(qiáng)制的統(tǒng)一方法來進(jìn)行暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)，而應(yīng)當(dāng)通過靈活調(diào)控和適應(yīng)節(jié)能的設(shè)計(jì)理念來確保同一住戶不同房間溫度的可調(diào)性，即便住在同一屋檐下的不同民眾，也能夠根據(jù)自身的需求進(jìn)行個(gè)性化空調(diào)使用參數(shù)的合理調(diào)配。只有如此，才能夠更全面地滿足不同人們對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用需求，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步達(dá)到節(jié)約能耗的效果。

2.3 遵循實(shí)用性原則

在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在確保其節(jié)能效果不被影響的前提下進(jìn)一步簡(jiǎn)化。只有如此，才能夠進(jìn)一步控制管路系統(tǒng)的消耗量，從而達(dá)到在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中節(jié)約投資成本的效果。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)較為浩大的工程，因此進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作人員需綜合考量各方面的問題，通過協(xié)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體和局部的關(guān)系，以保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)用性，令整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠在更為實(shí)用的原則下進(jìn)行[4]。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)過程中的節(jié)能策略

在延安煤油氣資源綜合利用項(xiàng)目進(jìn)行的過程中，工作人員每年需要使用5×104t 丙橡膠裝置來安裝暖通工程，其中的暖通設(shè)備清單包含風(fēng)冷空調(diào)10 臺(tái)、風(fēng)機(jī)17 臺(tái)、風(fēng)管電加熱器及風(fēng)管控制閥12 臺(tái)、百葉風(fēng)口及調(diào)節(jié)閥80 只以及鍍鋅風(fēng)管2 500 m。這一項(xiàng)目的開工日期為2016 年11 月14 日，竣工日期為2019 年4 月5 日。在整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)過程中，工作人員需要進(jìn)行相應(yīng)節(jié)能策略的分析與研究。

3.1 蓄冷系統(tǒng)的進(jìn)一步運(yùn)用

我國(guó)地域廣闊，不同地域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在著較為明顯的差異性，因此不同區(qū)域的用電高峰數(shù)據(jù)也存在較為明顯的不同。在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)區(qū)域的用電高峰階段，很容易出現(xiàn)電力供應(yīng)不足的現(xiàn)象，而在低谷階段相應(yīng)的電力供應(yīng)又會(huì)過剩，在一定程度上造成了能源和資源的浪費(fèi)。為了解決這一問題，針對(duì)不同區(qū)域設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行蓄冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，如此在用電高峰期所產(chǎn)生的電量便能夠通過蓄冷系統(tǒng)在低谷期進(jìn)行釋放，不僅能在一定程度上緩解供電系統(tǒng)日常運(yùn)行過程中存在的壓力，而且能夠有效地解決暖通空調(diào)工程運(yùn)行過程中的電能消耗問題，同時(shí)也是在暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)過程中達(dá)到良好節(jié)能效果的主要途徑。

3.2 可再生資源的運(yùn)用

如果想要進(jìn)一步解決能耗問題，那么技術(shù)人員可以使用可再生資源代替不可再生資源來建設(shè)暖通空調(diào)工程，也就意味著工作人員需要進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)。為此，技術(shù)人員可以通過減少建筑物的外窗面積來控制日常建筑受熱問題，采取更為科學(xué)合理的防護(hù)措施來降低建筑工程日?？赡艽嬖诘臒崮軗p耗，從而減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。此外，由于地域氣候特征存在較為明顯的差異性，因此在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的過程中，工作人員還需要考慮到地域特征性，以更為科學(xué)合理的體型系數(shù)及環(huán)境特征來進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)能體系[5]。

在暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)用的過程中，絕大多數(shù)能源消耗都發(fā)生在冷熱源供應(yīng)方面，因此在進(jìn)行空調(diào)制冷的過程中，技術(shù)人員可以通過提升制冷機(jī)的效率來達(dá)到節(jié)能效果。通過制冷劑壓縮的方式使制冷劑一直處于穩(wěn)定的高溫狀態(tài)，暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠直接進(jìn)行制熱，而不需要使用到鍋爐設(shè)備，這也是一種重要的節(jié)能途徑。

3.3 變頻調(diào)速手段的運(yùn)用

想要使暖通空調(diào)系統(tǒng)工程在建設(shè)過程中達(dá)到更良好的節(jié)能效果，不僅需要有意識(shí)地提升有關(guān)技術(shù)人員的節(jié)能意識(shí)，還需要進(jìn)行各類節(jié)能手段的合理運(yùn)用。目前，大多數(shù)暖通空調(diào)系統(tǒng)想要達(dá)到較為良好的節(jié)能效果，都需要運(yùn)用變頻調(diào)速手段。在傳統(tǒng)的暖通技術(shù)使用過程中，相應(yīng)技術(shù)很可能會(huì)對(duì)人類健康造成不良影響，而且傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)不一定能給所有人帶來良好的空調(diào)使用舒適感，但其能耗并不會(huì)由于人體沒能達(dá)到最佳舒適狀態(tài)而得到控制。變頻調(diào)速手段則有所不同，其運(yùn)用能夠進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)節(jié)暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱參數(shù)和濕度參數(shù)，且能根據(jù)人體需求達(dá)到理想的狀態(tài)。在這一過程中，風(fēng)機(jī)和水泵系統(tǒng)的能耗能夠得到大幅度的控制，暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的節(jié)能效果也能得到進(jìn)一步提升。

3.4 暖通節(jié)能應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)化

在技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員有了使用可再生資源的意識(shí)后，便可以從這一方面著手來解決能源消耗過大的問題。通過太陽能等可再生資源的運(yùn)用來進(jìn)一步優(yōu)化空調(diào)暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以科學(xué)合理的方式進(jìn)行太陽能的轉(zhuǎn)化，將其轉(zhuǎn)換為熱能，并通過性能良好的設(shè)備來收集熱能，同時(shí)對(duì)水資源進(jìn)行加入處理，這樣暖通空調(diào)系統(tǒng)便能夠通過熱水運(yùn)輸來構(gòu)建地板水暖體系，進(jìn)而達(dá)到寒冷季節(jié)溫度調(diào)節(jié)的效果。相比較傳統(tǒng)能源而言，太陽能可以重復(fù)利用且較為清潔，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成十分嚴(yán)重的影響，因此成為暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨向。

4 結(jié)語

在建筑工程的項(xiàng)目建設(shè)中進(jìn)行暖通空調(diào)工程系統(tǒng)建設(shè)中節(jié)能問題的探討十分有必要，不僅能夠有效提升暖通空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的節(jié)能效果，而且可以使空調(diào)工程建設(shè)更符合可持續(xù)發(fā)展的建筑行業(yè)規(guī)劃，讓暖通空調(diào)工程建設(shè)變得更為綠色環(huán)保。同時(shí)，居民在暖通空調(diào)系統(tǒng)使用過程中能夠獲得更為良好的使用體驗(yàn)，也能夠起到較為明顯的成效，因此設(shè)計(jì)和施工人員務(wù)必要對(duì)此引起足夠的重視。