(甘肅省機械科學研究院 甘肅 蘭州 730000)
淺析建筑環(huán)境與空調節(jié)能
楊璟
(甘肅省機械科學研究院甘肅蘭州730000)
當今世界,空調逐漸成為人們生活的重要組成部分。空調在給人類帶來舒適環(huán)境的同時也加劇了能源消耗的問題。因此,節(jié)能降耗就成為暖通空調系統(tǒng)的關鍵。本論文主要從建筑環(huán)境對空調的影響以及暖通空調節(jié)能的角度論述了建筑環(huán)境與暖通空調的相互關系。
建筑環(huán)境;暖通空調;節(jié)能
全球經濟和科技的不斷發(fā)展使得環(huán)境和能源問題越來越重要。與此同時,人們生活水平的提高,城市化進程的不斷深入發(fā)展都讓環(huán)境和能源問題成為現今人類社會關注的焦點??照{系統(tǒng)在為人類創(chuàng)造舒適環(huán)境的同時也消耗了巨大的能量,因此節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的暖通空調系統(tǒng)就成為當今建筑環(huán)境發(fā)展的重心。
空調應用廣泛,給人們提供了舒適的工作、生活環(huán)境。影響空調能耗的重要因素是建筑環(huán)境,因此,從建筑環(huán)境方面著手考慮空調節(jié)能問題才是解決問題的關鍵。建筑環(huán)境包括室外環(huán)境和室內環(huán)境,前者主要從氣象條件和綠化環(huán)境來影響空調節(jié)能,后者主要從圍護構造和室內熱環(huán)境來影響空調節(jié)能。
(一)室外環(huán)境的影響
空調的負荷與克服室外環(huán)境的影響密切相關。研究空調節(jié)能應認真考慮室外熱環(huán)境,這樣才能在利用室外環(huán)境優(yōu)勢的同時降低室外對室內的熱作用,從而改善建筑物室內熱環(huán)境。
(1)氣象條件對空調負荷的影響。室外氣候對空調負荷的影響較大。室外氣候參數的不同對空調、采暖和通風系統(tǒng)的選擇也不盡相同。室外空氣的相對濕度以及太陽輻射是對空調負荷影響較大的氣象資源因素。因此在建筑規(guī)劃設計階段就要結合當地的氣象因素和地理因素,讓空調節(jié)能系統(tǒng)更符合節(jié)能標準。
(2)綠化環(huán)境對空調節(jié)能的影響。對空調建筑周圍進行綠化可以降低小氣候的溫度,并能調節(jié)、減少建筑物吸收的太陽輻射量從而降低建筑空調負荷,實現建筑節(jié)能。尤其在夏季,綠化環(huán)境可以明顯降低室外向建筑物內部的傳熱。另外,樹木能遮擋太陽對墻和窗戶的照射,草地能減少地面向建筑物反射的太陽輻射熱,這些綠化環(huán)境均在一定程度上節(jié)約了能源。
(二)室內環(huán)境的影響
(1)圍護構造對暖通空調的影響。室內的空氣質量、環(huán)境性能及建筑能耗都受建筑圍護構造設計的影響。有數字表明,使用總投資費用的3%到6%就可以增大圍護結構,但其相應的節(jié)能費用卻高達20%到40%。因此,對圍護構造的改善可以有效地降低冷熱負荷,以實現節(jié)能的目的。
(2)室內熱環(huán)境對空調節(jié)能的影響。夏季過低的溫度和冬季過高的溫度,不僅浪費能源,而且也不利于人們的身體健康。室內熱環(huán)境主要包括室內空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及環(huán)境熱輻射等,根據室內熱環(huán)境,合理地選擇和調試空調的溫度可以在一定程度上促進空調的節(jié)能。
(一)空調系統(tǒng)熱回收
要想實現空調的節(jié)能就要解決其浪費大量余熱的問題。當大部分的熱量在回風冷卻或者在再次送到熱風狀態(tài)的過程中,就會消耗大量的能量,而剩下的回風就都會被排出到室外,這樣攜帶的冷(熱)量就會被白白地浪費掉。為了有效地利用能源,就可以將能量回收裝置安裝在空調系統(tǒng)中,運用排氣余熱對新鮮空氣進行處理,這樣既可以減少對新風所需能量的處理,又可以降低對室外環(huán)境的影響。
(二)空調新風
空調新風設計需要符合以下3個條件:滿足人群對空氣品質的需求標準;確保室內合理正壓;新風量占送風量比例不能少于十個百分點。大多數情況下,二氧化碳的濃度可以確定室內的新風量數值,提高室內空氣質量就要加大新風量的數值,但與此同時會增加新的能耗,所以在滿足室內空氣品質的條件下,就要盡可能地合理化新風比例。
(三)可再生能源
空調系統(tǒng)的主要目標是減少環(huán)境污染、降低能源消耗、解決能源危機。隨著科學技術的發(fā)展,可再生能源節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢越加明顯,因此,可再生能源在空調技術和設備中的廣泛應用也必然成為未來行業(yè)發(fā)展的焦點。
(四)熱管換熱器
熱管的導熱性非常強,能夠隨意傳遞冷熱,以起到對溫度合理控制的作用。熱管具有非常高的傳熱率,作為換熱器的基礎,其節(jié)能效果明顯。熱管換熱器能夠實現熱量的遠距離傳輸,并且能夠保證在傳輸的過程中不會發(fā)生劇烈的溫差變化。因此在空調系統(tǒng)中,經常會利用熱管換熱器,使熱管的性能在傳熱性方面達到最大化。
(五)熱回收技術
熱回收技術,就是對空調機組排放出的熱量進行回收,從而防止排風系統(tǒng)將空調房內的空氣直接排出到室外而產生的能量浪費。該技術既可以有效地回收并且再利用熱量,由此能夠有效地降低熱污染對環(huán)境的影響。
綜上所述,建筑環(huán)境與空調節(jié)能之間有著密切的聯系。要想實現空調節(jié)能,除了依靠先進的科技,不斷創(chuàng)新研發(fā)新設備、新材料、新能源之外,還要充分利用建筑室內和室外的環(huán)境,使建筑熱功能得以最優(yōu)化,從而從根本上解決建筑能量消耗過大的問題,實現空調節(jié)能的目標。
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楊璟(1987.7-),男,漢族,助理工程師,本科,甘肅省機械科學研究院,建筑環(huán)境與能源應用。