暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑工程設(shè)計(jì)中的問題及對(duì)策研究

郭福利

( 河南老街坊置業(yè)有限公司，河南 鄭州 450046)

空調(diào)技術(shù)的進(jìn)步，為改善人居生活水平創(chuàng)造了條件，而建筑節(jié)能作為世界性課題，就如何采用有效的措施和技術(shù)來經(jīng)濟(jì)合理的利用能源，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)，尤其是在現(xiàn)代建筑工藝設(shè)計(jì)水平的不斷提高，對(duì)建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的需求更加強(qiáng)烈，從節(jié)能的角度來看，研究建筑工程設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值。

1 加強(qiáng)對(duì)建筑暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值與意義

現(xiàn)代科技的發(fā)展，催生了建筑工程業(yè)的迅猛發(fā)展，節(jié)能作為世界性課題，同樣給建筑工程設(shè)計(jì)提成了新的要求。從建筑能耗對(duì)社會(huì)總能耗的影響來看，大多數(shù)地區(qū)的建筑能耗已達(dá)到30%，甚至有些建筑工程接近40%，在建筑能耗中，一半以上的能耗是由建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)引起的，為此，加強(qiáng)對(duì)建筑工程暖通空調(diào)系統(tǒng)的研究和分析，從造成能源消耗的關(guān)鍵因素中來優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并在施工中采取有效的節(jié)能技術(shù)，不僅能大大降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能量，還能對(duì)整個(gè)建筑工程的節(jié)能降耗工作作出重要貢獻(xiàn)。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑工程設(shè)計(jì)中存在的問題

暖通空調(diào)安裝設(shè)計(jì)做為建筑工程的重要組成部分，其技術(shù)和安裝工藝必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范和要求來實(shí)施，并通過相應(yīng)的調(diào)試、試運(yùn)行考核達(dá)到相應(yīng)要求方可完成。然而，在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)施工中還存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 在建筑工程設(shè)計(jì)中存在的一些問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑工程設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，由于設(shè)計(jì)上對(duì)供暖入口的位置和數(shù)量設(shè)置不合理，而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的供暖回路不流暢。比如有些供暖設(shè)計(jì)中，不顧整個(gè)系統(tǒng)供暖的實(shí)際需要，只圖室內(nèi)管線的方便，對(duì)入口設(shè)置過多，對(duì)一7層綜合樓，在供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中竟然分出了10 條環(huán)路，不僅造成施工麻煩，還嚴(yán)重影響了暖通空調(diào)的運(yùn)行效果。

2.2 對(duì)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)不合理

從建筑暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)來看，有些供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一個(gè)主干管道引入，分出幾個(gè)環(huán)路，在每個(gè)環(huán)路上沒有設(shè)計(jì)閥門，給日后暖通系統(tǒng)的維修和調(diào)節(jié)帶來不便;有些暖通系統(tǒng)的管道與建筑結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)，有的將供暖管道設(shè)置在過道上，影響行走，有的設(shè)置在窗臺(tái)上，影響美觀;有些回路管道高點(diǎn)漏設(shè)排氣口，對(duì)于集氣難以有效排除，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的有效供暖，有些暖通系統(tǒng)設(shè)置成同程式，嚴(yán)重不符合供、回水過道坡度的規(guī)范要求;有的暖通系統(tǒng)在連接上不注重?zé)嶝?fù)荷及散熱器的設(shè)置要求，對(duì)供水、回水支管的管徑選取不合規(guī)范要求，不僅影響管路的流量，還造成散熱效果不均。

2.3 從暖通排風(fēng)設(shè)計(jì)上存在不合理

對(duì)于建筑工程的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，排風(fēng)系統(tǒng)具有重要的作用，而有些工程施工中，對(duì)存在地下暗室的設(shè)備用房或生活用房，設(shè)計(jì)成一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)，由于管線較長(zhǎng)，而管徑斷面僅有200mm* 200mm，造成較大的風(fēng)阻，同時(shí)，對(duì)于屋頂風(fēng)機(jī)的排風(fēng)問題，卻將風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在外墻上，不僅影響美觀，還難以得到設(shè)計(jì)效果。還有些地下工程中，對(duì)于存在若干個(gè)暗房的施工中，統(tǒng)一采用吊頂排風(fēng)，而排風(fēng)支管斷面僅有150mm* 150mm，對(duì)于長(zhǎng)達(dá)幾十米的水平排風(fēng)管道來說，其阻力相當(dāng)大，排風(fēng)效果可想而知。

2.4 從空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上存在不合理

對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的選擇通常需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)需要來進(jìn)行設(shè)定，比如對(duì)于某工程中既有大廳，又有會(huì)議室、以及機(jī)房等設(shè)施，在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的選定上，通常以低速風(fēng)道為主，若設(shè)計(jì)成風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，不僅給新風(fēng)的補(bǔ)給帶來困難，也不符合對(duì)空氣質(zhì)量的要求，從業(yè)主要求來看，對(duì)于房間的溫度及空氣潔凈度指標(biāo)為冬季tn =18-22℃，φ =55% ±5%，夏季tn =25-26℃，φ=60% ±5%，空氣潔凈級(jí)小于10000，新鮮空氣必須滿足40-60m3(h* 人)，而對(duì)于風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)來說，根本滿足不了設(shè)計(jì)要求。

2.5 對(duì)于衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)上難以實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的需要

衛(wèi)生間作為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)，必須能夠滿足排除臭味的要求，而有些工程中，對(duì)于衛(wèi)生間的新風(fēng)補(bǔ)給難以滿足，僅僅依靠暗裝風(fēng)機(jī)盤管來供冷或供熱，使得臭氣通過自循環(huán)來消除是不合理的。

2.6 對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)中的平衡閥的設(shè)置不合理

從空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中對(duì)平衡閥的設(shè)置，宜設(shè)在回水管上，而在工程設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)卻在供水管、回水管上都設(shè)置了平衡閥，且管口徑相同，與平衡閥的設(shè)置和口徑要求不符合規(guī)范。

3 從建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理中存在的問題

從建筑能耗管理上來看，除了在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題之外，對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，其管理也是至關(guān)重要的，有些部門的空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中，只注重開機(jī)、關(guān)機(jī)，冬夏溫度轉(zhuǎn)換，而忽略了整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能重要性，為此，從管理中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)節(jié)能的必要性，通過對(duì)其進(jìn)行必要的培訓(xùn)，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)真正做到有效的節(jié)能應(yīng)用。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代新型空調(diào)控制技術(shù)和新的節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中的節(jié)能目標(biāo)。

3.1 在對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的認(rèn)知觀念上存在的問題

很多公眾由于缺少對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行舒適度的正確認(rèn)識(shí)，一味地強(qiáng)調(diào)冬季的制熱效果要好，夏季的制冷效果要強(qiáng)，這與空調(diào)系統(tǒng)的舒適性指標(biāo)和理念是相悖的。從暖通空調(diào)系統(tǒng)的舒適度來看，對(duì)于人的感知上以滿足基本的溫差效果為宜，而過分強(qiáng)調(diào)其制熱、制冷效果，不僅給整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)帶來了更多的運(yùn)行負(fù)荷，還造成對(duì)能耗的大幅增加，對(duì)人的身體免疫力也會(huì)造成一定的傷害。

3.2 在對(duì)可再生能源的開發(fā)應(yīng)用上的問題

對(duì)于可再生能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為當(dāng)前節(jié)能建筑工程的重要研究課題，特別是地?zé)峥照{(diào)系統(tǒng)，太陽能空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)，不僅帶來了顯著地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，也為節(jié)約能源做出了巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)，在建筑施工中引入可再生能源暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)其技術(shù)問題進(jìn)行深入的研究和分析，如對(duì)地源熱的提取方法進(jìn)行針對(duì)性研討等問題，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)、有效和安全。

4 開展暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施和關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 關(guān)注對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)問題

對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，新風(fēng)是關(guān)系到系統(tǒng)節(jié)能的重要方面，對(duì)于新風(fēng)量的增加，不僅增加了暖通空調(diào)系統(tǒng)的工作負(fù)荷，也對(duì)電能帶來了更多的消耗，因此，做好對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量的把控是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。從工程實(shí)際來看，夏季對(duì)供冷的需要，需要不斷的增加新風(fēng)量，而新風(fēng)量的產(chǎn)生則需要消耗更多的電能，同樣，對(duì)于冬季的供熱需要，對(duì)熱風(fēng)的需要也是建立在超負(fù)荷的制熱能耗上，而在春秋過渡期，其新風(fēng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的能耗是最低的。

4.2 對(duì)暖通空調(diào)工作制式的選擇

傳統(tǒng)暖通空調(diào)系統(tǒng)是建立在定頻工作基礎(chǔ)上，而隨著變頻技術(shù)的成熟，其應(yīng)用也越來越廣泛，為此，在建筑工程設(shè)計(jì)中，對(duì)變頻空調(diào)的選擇將是未來發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí)，在中央空調(diào)系統(tǒng)工作中，也可以通過變頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能和舒適度的調(diào)整，比如通過對(duì)傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的替換，

借助于變速風(fēng)機(jī)或變速泵，來有效提升整機(jī)的工作效率，降低系統(tǒng)內(nèi)部能耗，同時(shí)，也可以引入變流量技術(shù)，使暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合不同的負(fù)荷來調(diào)節(jié)水流量或風(fēng)流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能的需要。

4.3 從建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化中來節(jié)能

從對(duì)建筑空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中來完成確保空氣品質(zhì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的節(jié)約，比如對(duì)于冷輻射吊頂系統(tǒng)的應(yīng)用，置換式送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用，冰蓄冷送風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用，以及去濕空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用等，都為建筑節(jié)能做出了有力的貢獻(xiàn)。同時(shí)，從建筑節(jié)能上來分析，在暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)于余熱的處理將關(guān)系到節(jié)能的成敗，因此，一些常用熱輪回收系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)余熱的收集，比如通過高比熱材料而制成的多孔的轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)余熱進(jìn)行全面的回收。

另外，對(duì)新能源的開發(fā)和利用，比如對(duì)地?zé)崮堋⑻柲堋⒁约霸幽艿刃履茉吹膽?yīng)用，已經(jīng)被能源開發(fā)者們所重視，從解決地球能源危機(jī)的根本目標(biāo)來看，研究新能源，開發(fā)新能源，利用新能源已經(jīng)成為時(shí)代研究的主要課題，比如我國(guó)研制的利用地?zé)峒夹g(shù)的地源熱泵系統(tǒng)，太陽能-空氣能熱泵系統(tǒng)等，都是一種高效的無污染的節(jié)能新途徑。

5 總結(jié)

綜上所述，建筑節(jié)能作為時(shí)代的話題，特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)的重要的地位，因此，加強(qiáng)對(duì)建筑工程節(jié)能技術(shù)的研究和開發(fā)，從優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)對(duì)熱能的循環(huán)重復(fù)利用，并積極開拓新能源技術(shù)，已經(jīng)成為建筑節(jié)能工程研究的重點(diǎn)。同時(shí)，國(guó)家及相關(guān)職能部門也應(yīng)該從社會(huì)節(jié)能方面來給予重視和支持，并制定出相關(guān)的政策來推動(dòng)和扶持全社會(huì)節(jié)能工程的推進(jìn)。

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