王菊梅
(克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一建筑安裝工程有限責任公司 845350)
關于建筑暖通空調系統的節能問題分析
王菊梅
(克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一建筑安裝工程有限責任公司 845350)
在科技飛速發展的今天,人們生活水平不斷提升,對能源的需求量也逐日增加,能源與環境問題已成為現今全球關注的熱點問題。建筑能耗在總能耗中所占比例相當大。要推動現代城市的發展,滿足人們生活質量,就需要保證室內空氣環境處于適宜的溫濕度,主要通過安裝暖通空調系統來完成這一需求。近年來,隨著建筑行業的快速發展,暖通空調系統安裝數量持續上升,炎炎夏季,空調系統負荷所占比例相當高,建筑暖通空調系統的使用帶來了嚴重的環境污染問題,進一步研究建筑暖通空調系統的節能刻不容緩,本文著重針對這一問題展開了深入分析。
建筑暖通空調系統;節能問題;分析
小康社會的實現,提高了人們的生活水平,越來越多的人注重物質上與精神上的享受,空調作為建筑物夏季主要的降熱設備,安裝、使用數量逐日升高,這也進一步提升了建筑能耗[1]。據了解,發達國家中,建筑能耗已占世界總能耗的40%,我國雖是個發展中國家,但建筑能耗也已占總能耗的30%,且逐漸呈遞增的趨勢??梢?,無論是在西方國家還是在我國建筑能耗都是影響全球社會經濟發展的主要問題。而暖通空調系統作為建筑能耗的一種,所占比例高達30~50%,而在暖空空調得以大力應用的今天,空調能耗也逐日增加,與電力能源的供求相矛盾。進一步研究建筑暖通空調系統的節能是時代賦予的任務、使命和要求。
1.1 結構復雜
建筑暖通空調系統節能設計涉及到的參數較多,主要包括冷熱量輸配、冷熱源、房間冷熱末端設備等,此三個組成部分在構件上的聯系相當緊密,功能上也是彼此耦合。但因暖通空調系統構件較復雜,還需進一步研究暖通空調結構復雜的問題,便于設計工作的進一步開展。因此,進一步了解暖通空調系統結構復雜性,對建筑空調節能設計起到了極大地促進作用。
1.2 形式多樣
我國現用到暖通空調系統形式多樣,選擇適合的、理想的暖通空調系統困難度較大。同時,暖通空調系統形式的選擇方面需要顧慮的因素較多,最主要的就是節能因素,此屬于系統設計中最關鍵的因素。另外,還涉及到造價、效果、方位等因素。可見,認識暖通空調系統的多樣性對建筑暖通空調的選擇有一定的指導作用。
現今,全球總能耗量正不斷增加,而建筑物總能耗能在總能耗中所占比例也呈遞增趨勢。但不少研究者僅一味的將目光鎖定在汽車能耗量方面,而不重視建筑方面的能耗,但從建筑能耗增長的情況來看,降低建筑能耗已是當前生態環境保護工作中的首要任務。暖通空調能耗作為建筑能耗中的重要組成部分,進一步研究暖通空調系統節能是全球資源緊缺形勢下的必然要求,可減少暖通空調系統能源成本,節約資源,創造更多的社會效益。此外,暖通空調系統的使用,為環境帶來了嚴重破壞,影響我們生存環境中的空氣質量,增加了硫化物、二氧化碳、氮氧化物、煙塵等的排放量。面對暖通空調系統廢氣排放量大,能耗高等問題,進行節能設計可凈化空氣質量,改善生態環境,保護我們共同生存的地球[2]。
3.1 科學選擇建筑暖通空調系統設計方案
建筑暖通空調系統,尤其是中央空調系統結構復雜,系統設計方案的科學性、正確性直接影響到建筑空調系統的節能水平。通常情況下,暖通空調系統都是在最大負荷下完成設計的,但在實際運行過程中,卻大多是在部分負荷下運行的,若系統中各個部分的設計無法滿足部分負荷運行需求,將會增加系統能耗??梢?,科學制定與選擇建筑暖通空調設計與施工方案是確??照{系統節能的最關鍵環節。因此,建筑暖通空調系統設計方案的制定需結合建筑物結構與使用功能,并綜合考慮其中的運行經費、投資預算等,在依照建筑物本身存在的性能差異,明確最終的設計方案。所設計的方案可減少室內溫度過高或過低對建筑暖通空調系統造成影響,尤其是外界溫度變化對建筑暖通空調系統能耗量造成的影響。
3.2 做好建筑暖通空調系統設計計算工作
建筑暖通空調系統設計前,應先準確計算建筑暖通空調系統參數,只有最終計算出的數據符合系統節能設計要求,才能從理論上符合系統節能的需要。此外,進一步調整建筑暖通系統中的重要性參數也屬于提升節能性能的關鍵措施。及時調整參數可保證建筑暖通空調系統始終處于最佳狀態??梢姡瑖栏窨刂平ㄖ照{系統設計中的參數,能夠不斷提升建筑暖通空調系統技能設計水平。
3.3 不斷改進與提升建筑維護結構保溫性能,降低冷熱損失量
對暖通空調系統來講,結構保溫性的維護直接決定了結構綜合傳熱系數的大小,還決定通過維護結構空調負荷的大小。因此,國家現有的各種建筑節能設計規范與標準,可知最先提出的即為維護結構的保溫隔熱性能,即可通過控制窗墻比、提升建筑門窗氣密性等多種舉措來完成,減少室內冷熱氣的損失量[3]。
3.4 科學選擇空調冷熱源
正確選擇空調冷熱源能夠改善空調系統節能性能。建筑暖通空調系統冷熱源設計時,多選擇集中換熱設備作為冷熱源,其中的空調冷熱源參數設計還應綜合考慮建筑物自身結構、功能性質、建筑物使用情況等多方因素。在節能要求較高的冷熱源設計中,在冷熱源的選擇中還應注意以下幾點要求:①優先選擇外界發電系統作建筑空調設計的供熱系統,更利于建筑暖通空調熱能技術的有效應用;②熱源方面既可選擇當地工廠生產發展中產生的余熱,增強熱能利用效率;③選擇低熱源作供水熱源。如果建筑暖通空調安裝所在地缺乏集中熱源,部分熱負荷較小的建筑物,還應采用電力熱泵機組供熱;④引入冷、熱風作為冷熱源。在冬季,可不斷引入室外溫度較低的冷風作為新風,引入空調,最終帶走室內的熱濕負荷,降低空調系統運行過程中集中制冷而消耗的能源。在夏季,可在夜間使用溫度偏低的新風,來達到間歇性降低室內溫度的目的,這樣既可實現免費預冷目標?,F今,常見的節能熱源技術主要為地源熱泵技術與水源熱泵技術。水源熱泵主要是通過大量淺層水源(包括湖泊、地下水源、可再生水資源等),來達到空調制冷與供熱的目的。冬季空調系統既可從水源內吸收大量能量來進行室內供熱,夏季即可采用吸收室內熱量釋放到水體來達到制冷的目的。如此一來,空調系統即同時兼備了制冷、供熱功能。但在建筑暖通空調的設計、選擇方面,需注意建筑暖通空調熱源不可選擇電熱水器作供熱設備。
3.5 做好熱回收利用工作
提升暖通空調系統能源利用率也能實現空調節能。熱回收是利用系統內安裝的能量回收裝置,并通過排風中的能量來達到新風處理的目的,即能降低新風處理過程中的能量,減少機組負荷,實現節能。在熱回收裝置的選擇上,還應針對當地的氣候條件、建筑工程情況以及當地經濟發展情況、排風中含有的有害氣體含量等多因素綜合考慮,來科學選擇適宜的熱回收裝置,最終實現用較少資金,回收更多冷、熱能量的目的[4]。
3.6 選擇舒適節能健康的空調方式
若是在熱濕環境研究成果基礎上,轉變傳統空調運行方式,提升輻射熱(如:低溫地板輻射采暖),那么將能讓空氣溫度下降到需要的度數。通常情況下,空氣溫度為12~14℃,傳統空調方式多在18~20℃??梢?,空調方式的選擇也能夠達到節能的效果。此外,還應盡可能的選擇新型空調控制方法,新的節能技術,不斷提升熱舒適性,讓空調系統大幅度節能。
3.7 推廣使用綠色再生能源暖通空調系統設計
在生態環境逐漸惡化的今天,可再生能源的研究已經成此領域中重要的課題。地源熱泵空調系統即是在此種局勢下發展而來,其主要是通過提升地下恒溫層土壤熱量來達到提升空調系統COP值,最終讓同等制冷(熱)量下的系統能耗快速下降。此外,通過太陽冷制冷或供熱也是現今的重要研究課題。但從另一方面來講,影響綠色再生能源暖通空調系統設計的因素較多,在設計的過程中還應反復摸索,綜合分析,降低建筑暖通空調西宮能耗,最終實現建筑暖通空調系統節能目標[5]。
總之,在城市化進程加快的今天,能源消耗量逐日增加,建筑暖通空調能耗在建筑總能耗中所占比重相當大,引起了嚴重的環境污染問題,導致用電緊張。因此,在不斷探尋健康、綠色新能源的同時,還應積極推廣使用太陽能、清潔能源與地熱能,從建筑暖通空調系統節能設計著手,在享受健康生活方式,提高生活質量的同時,又提升能源利用率,最終實現我國經濟的可持續快速發展。
[1]呂梅花.高校建筑節能中暖通空調節能系統現狀和技術措施[J].價值工程,2012(8):62~63.
[2]李玉心.綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計的應用探討[J].工程技術,2013(21):106.
[3]韓慶奎.室內暖通空調系統的設計和管理及對空氣品質的影響[J].黑龍江科技信息,2012(21):235.
[4]張瑋婷.淺談暖通空調系統的節能設計現狀及其發展方向[J].建材與裝飾,2011(8):486~487.
[5]韓學廷,李國富,孟超.論建筑本體(熱工)、建筑總體及暖通空調節能設計的主旨與區別[J].區域供熱,2014(1):116~120.
TU831
A
1673-0038(2015)37-0280-02
2015-8-26