試論節(jié)能理念下的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)

　　進(jìn)行建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)十分必要，對節(jié)約能源的貢獻(xiàn)很大。設(shè)計(jì)人員一定要把握好設(shè)計(jì)技術(shù)，自覺規(guī)避節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問題，提高節(jié)能意識，學(xué)習(xí)節(jié)能設(shè)計(jì)知識，力爭設(shè)計(jì)出節(jié)能效果好、能源利用率高、可以帶給人們舒適體驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，促使暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)在節(jié)能方面的水準(zhǔn)不斷提升。

　　《暖通空調(diào)》創(chuàng)刊于1971年，是中國建筑科學(xué)類核心期刊，國家期刊獎最高獎項(xiàng)獲獎期刊，中國暖通空調(diào)行業(yè)惟一的中央級科技期刊，由建設(shè)部主管，亞太建設(shè)科技信息研究院、中國建筑設(shè)計(jì)研究院、中國建筑學(xué)會(暖通空調(diào)分會)聯(lián)合主辦。本刊以實(shí)用技術(shù)為主，兼具學(xué)術(shù)性和信息性，在行業(yè)中最具影響力，被譽(yù)為權(quán)威刊物，深受廣大讀者喜愛，發(fā)行量在國內(nèi)同行業(yè)刊物中遙遙領(lǐng)先。

　　1 暖通空調(diào)節(jié)能的重要意義

　　自從上世紀(jì)70年代發(fā)生能源危機(jī)之后，發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始關(guān)注節(jié)能問題。由于建筑能源耗費(fèi)量約占總能源耗費(fèi)的三分之一左右，建筑節(jié)能自然引起人們的關(guān)注;而暖通空調(diào)是能耗中的大戶，在發(fā)達(dá)國家暖通空調(diào)能耗占建筑能耗的65%。由此可見，建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)應(yīng)該是暖通空調(diào)的節(jié)能。

　　另一方面，如單從電能的消耗來講，如電空調(diào)，據(jù)上海和重慶的調(diào)查，在夏季，空調(diào)用電量是總耗電量的23%和31.3%，其所占比例可見一斑。隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會總能耗的27%以上，有些地區(qū)已接近40%，且其總量呈逐年上升趨勢。能源總消費(fèi)量的比例已從20世紀(jì)70年末的l0%，上升到近年27.48%，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。

　　隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，暖通空調(diào)系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗也將進(jìn)一步增大，這勢必造成能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的，但如果采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，使現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%是完全可能的。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能，意義十分重大。

　　2 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

　　目前在我國建筑工程監(jiān)理行業(yè)中，暖通空調(diào)專業(yè)的監(jiān)理從業(yè)人員較少，大部分都是非暖通空調(diào)專業(yè)的人員，這部分人員由于缺乏專業(yè)知識，對暖通空調(diào)的理論缺乏，所以對于設(shè)計(jì)或是施工中出現(xiàn)的問題沒有辦法及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整，所以往往給系統(tǒng)留下較大的隱患，給工程造成不良的后果。

　　在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)人員當(dāng)中，有一部分人員專業(yè)知識欠缺，這樣在設(shè)計(jì)時往往意識不到空調(diào)在使用過程中的節(jié)能效果，而多數(shù)時間則時照搬以前的空調(diào)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時，往往為了追趕潮流而大量的應(yīng)用新技術(shù)和新產(chǎn)品，卻沒有達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

　　3 暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

　　3.1 合理選擇暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)參數(shù)

　　選擇暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)參數(shù)時，首先要對室內(nèi)外的環(huán)境溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測量及科學(xué)分析，然后確定結(jié)果。在滿足工藝及衛(wèi)生要求的前提下，合理計(jì)算新風(fēng)量。

　　節(jié)能設(shè)計(jì)工作較為重要的兩個參數(shù)，一是溫度;二是濕度。不同的室內(nèi)濕度標(biāo)準(zhǔn)以及溫度標(biāo)準(zhǔn)，不同的氣候條件以及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗量也是不同的。在進(jìn)行暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，要充分借鑒產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝以及人體的健康指標(biāo)。比如在夏季，若將室內(nèi)的設(shè)計(jì)濕度提高10%，那么能耗量可以同時降低20%，同理，若將設(shè)計(jì)溫度提升1攝氏度，那么熱負(fù)荷可以相應(yīng)減少10%，科學(xué)合理地選擇暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)參數(shù)是極其必要的。

　　3.2 針對空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　對于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，不同的工作地點(diǎn)其溫度、濕度、工作環(huán)境等是不同的，設(shè)計(jì)人員要因地制宜，參考系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)做出合理的調(diào)整。若客戶沒有對暖通空調(diào)系統(tǒng)提出特別的要求，我們通常采用單風(fēng)管出風(fēng)的模式。若建筑物工作的內(nèi)部人員數(shù)量較大，提出統(tǒng)一集中的溫度控制要求，在對風(fēng)系統(tǒng)模式進(jìn)行選擇時，建議使用全空氣空調(diào)模式。對于同一個暖通空調(diào)系統(tǒng)，不同區(qū)域的冷熱負(fù)荷也具有較大的差異性，我們不能允許高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)維持較長時間，所以選擇對不同區(qū)域的溫度進(jìn)行區(qū)別控制，這種狀態(tài)下還要確保建筑物能夠全年送冷風(fēng)，就采用變風(fēng)量的暖通空調(diào)系統(tǒng)。變風(fēng)量的暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確調(diào)節(jié)室內(nèi)風(fēng)量負(fù)荷的變化情況，也能夠準(zhǔn)確把握系統(tǒng)的總送風(fēng)量，最終實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)容量的降低以及能耗的減少。

　　3.3 針對空調(diào)冷熱源的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程匯總，冷熱源的選擇往往是通過使用換熱、供熱設(shè)備或者是集中設(shè)置冷水機(jī)組這兩種經(jīng)典模式。如何選取機(jī)組設(shè)備，我們不僅要全面了解和掌握建筑物的功能特性、地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)、建筑物的具體規(guī)模以及政府的節(jié)能政策等方面，而且在安裝機(jī)組設(shè)備時，還要按照如下要求來操作：(1)安裝地區(qū)附近如果恰好有熱力發(fā)電廠，我們要充分利用熱力發(fā)電廠的供熱技術(shù)以及余熱供熱技術(shù);(2)暖通空調(diào)項(xiàng)目所在地區(qū)的能源儲備及種類較多，我們可以對于供熱和供冷工作采用復(fù)合式能源的方法;(3)如果當(dāng)?shù)赜袇^(qū)域供熱或者工廠余熱等可用資源，暖通空調(diào)的熱源可以有效利用這些優(yōu)勢;(4)暖通空調(diào)項(xiàng)目周邊有充沛的水資源及低溫?zé)嵩�，�?xiàng)目的供熱和供冷可以采取水源熱泵的方案。

　　3.4 從系統(tǒng)運(yùn)行上的管理節(jié)能

　　一是加強(qiáng)中央空調(diào)的運(yùn)行管理與控制設(shè)備的調(diào)節(jié)控制。在空調(diào)能耗中。有很大一部分是由于管理不善而引起的，應(yīng)加強(qiáng)對空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，實(shí)行空調(diào)操作人員操作證制度。

　　3.5 改進(jìn)建筑熱工性能

　　建筑物熱工性能涉及到建筑形體系數(shù)氣密性、建筑保溫、建筑遮陽等方面，建筑內(nèi)部絕大多數(shù)的熱量是通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)散發(fā)掉的，因此熱量傳遞速度與建筑外表面散熱面積，由于建筑采暖能耗隨體形系數(shù)的增大而增高;同時采暖建筑內(nèi)通過空氣滲透消耗熱量達(dá)到30%～40%左右，熱量消耗形式主要是由于外窗的氣密性較差與導(dǎo)線、管道等的出入口與煙囪風(fēng)道以及部分結(jié)構(gòu)連接縫隙等部位，因此為降低該部分能耗可以通過提高門窗制作及安裝精度、選用新型材料、加強(qiáng)密封措施等來減少空氣滲透。同時建筑保溫新型材料可以在一定程度上增強(qiáng)其保溫效果，對于節(jié)約能源具有重要意義。

　　3.6 地源熱泵

　　地源熱泵作為剛興起的一種節(jié)能能源的空調(diào)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用，地源熱泵作為一種新興的節(jié)能技術(shù)，通過地下淺層的地?zé)豳Y源即可以進(jìn)行供熱又可以在高溫的夏季進(jìn)行制冷，這種高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)通過有效的利用地下水、土壤及地表水等效低溫位熱能及高溫位進(jìn)行轉(zhuǎn)移，冬季可以通過聚焦地能中的熱量對室內(nèi)進(jìn)行供暖，夏季則能有效的將室內(nèi)的熱量釋放出去，使室內(nèi)達(dá)到制冷的目的。地源地泵具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，并有效的利用了地下資源，在使用過程中也達(dá)到了綠色環(huán)保的要求，局限性是這種空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)適用于夏熱冬冷地區(qū)，釋冷和釋熱才能達(dá)到平衡。

　　4 結(jié)語

　　總而言之，暖通空調(diào)能耗雖然在建筑能耗中占有很大的比重，但其節(jié)能潛力是巨大的。對于現(xiàn)有的建筑應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)對設(shè)備運(yùn)行的控制能力，使能源更加合理、精確地消耗，應(yīng)針對每個建筑制定符合該建筑的用能管理制度，提高運(yùn)行管理人員的節(jié)能意識，培養(yǎng)責(zé)任心強(qiáng)的運(yùn)行管理人員。對于新建建筑而言，則應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就合理確定好室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，準(zhǔn)確動態(tài)地計(jì)算出建筑冷熱負(fù)荷，積極地采用現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2013.

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