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关键词:暖通空调;优化设计
随着我国经济的快速发展,近年来我国居民对于空调的需求越来越大,尤其进入到80年代之后,高层建筑的不断兴起,在高层或是多层建筑中经常使用中央空调系统,但就目前使用的中央空调系统而言仍然存在着较大的问题,本文将对暖通空调的发展情况做出一个研究总结,并对目前我国暖通空调的存在的问题做出总结和归纳,提出了我国暖通空调的一些优化设计方案。
1 建筑暖通空调工程的节能优化设计现在概述
目前在我国暖通空调工程方面,优化设计中主要存在以下问题:
1.1 设计部门和人员不重视暖通空调工程设计:一些设计人员为了追求效率而常常会忽视质量问题,没有办法保证其所设计的空调系统考虑的较为周全,这就使得其设计、安装的空调可能存在较大的安全和质量问题,无法正常使用,同时也无法保证空调系统能够在尽可能减少能耗的情况下运行,有时甚至会出现质量不过关的施工设计。有时开发商由于不具备相关方面的知识,且其考虑问题的角度不同,通常会使得开发商对发生的问题漠不关心,有时可能根本不知道存在的问题。
1.2 建筑工程的暖通空调工程从业人员施工质量不过关:就目前空调系统的设计情况而言,其主要都是进行单一化的计算模式进行设计,设计师仅仅是简单的计算单位面积内的空调的冷负荷情况,而后根据设计人员的自身设计经验进行方案设计。更有甚者是又施工团队自己来完成整套空调系统的设计的。还有些设计人员会以家用的分体空调来进行参考设计中央空调的冷负荷,这样的计算结果非常不准确。同时设计人员在设计时,一般较少会考虑空调系统运行的成本和便利情况,以及围护结构的形式和室内得热和需冷的情况等,这将会大大降低空调的使用功能性和经济效益。
1.3 设计人员抄袭他人设计,未能按照建筑的实际情况进行设计:在许多建筑暖通空调的设计当中,设计人员为了方便省事,不会针对其需要进行设计的建筑按照其自身特点进行设计,而仅只是参照其他设计人员已有的设计,按照自己的理解和想法之间照搬或是抄袭其设计方案。这就会使得设计人员的设计无法实现该建筑物对于空调系统的需求,也无法达到实际的节约能源的效果,这些设计、制造出来的暖通空调在环保和经济性上都无法满足当前需求。
2 建筑的暖通空调工程的节能优化设计的目标和原则
2.1 设计目标:在优化建筑物空调系统的节能方案时,需要在满足建筑物的暖通空调的使用的基本要求上,尽可能的降低暖通空调的总施工成本,以实现经济性、节能性和功能性多赢的局面。设计人员可以根据建筑物本身已经存在的暖通空调系统进行优化设计,对已有的系统进行节能方面的设计优化,已达到理想的效果。
2.2 设计总则:设计人员需要根据每个暖通空调系统的不同情况,计算其冷热负荷的具体数值,以便采取相应的节能减排措施。在设计方案进行确定时,需要设计人员亲自到施工现场进行勘探,并且与业主进行沟通,根据房租建筑的具体情况,和之后计算的负荷情况进行重新的设计优化。同时还可以结合当地的实际情况考虑建筑物周围的环境,及气流流向等,以实现最佳的节能效果。
3 节能优化设计策略
对于暖通空调工程来说,在其节能减排方面,可以针对其热、冷源的相对设备进行优化处理。
3.1 空调风系统:建筑物的内部的余热主要是有水环热泵空调的调节设备来决定的,其主要可以在建筑物的内部将其冷热量进行转移。在我国的北部,大多数的商业和办公的建筑物,其建筑的面积都非常的大,并且常年都要大量较为稳定的余热,水环热泵空调系统能够发挥较好的效果。特别是针对空间大以及人口流通较多的建筑物来说,通常需要有大量的空气流通,使用一般的风机系统不仅前期投入的成本高,而且之后的管理和运行的费用也非常高,因此一般采用单风管全空气进行空气调节最为适宜。
3.2 空调水系统:为了尽可能的减少消耗的能量,以及产生的成本,一般使用闭式循环水系统,其冷热水是共同使用一根回水管,故会发生冷热混合的损失,需要谨慎选择使用。在对系统的管道进行选择时需要确定整个工程需要投入的总的费用成本。如果选用的系统越大,那么产生的阻力也就越大,在压力损失的差值差距较大时,需要使用到双击泵系统。
3.3 冷热源:对于建筑物的空调系统使用的冷热源来说,一般最好使用集中设置的冷热水机组或者是换热设备。就目前市场上出售的设备和机组而言,选择的品种非常多,如溴化锂吸收武机组、电制冷机组等,这些设备具有不同的使用特点,可以针对具体的情况,根据实际的能源限制、占地面积和运行成本等进行充分考虑,选择合适的设备使用。
3.4 全系统优化:就目前的暖通空调系统优化来说,其主要针对的都是工程设备的具体环节进行的,设计人员基本都未对整个系统工程本身进行节能优化考虑。通常对于暖通空调来说,只针对一些设备进行优化可能不会对整个系统优化带来帮助,故在确定设计方案时需要对整个系统进行合理优化,已达到最佳的节能优化效果。
4 结语
在暖通空调工程中,节能优化可谓是其中最为重要的部分,在我国建筑业的节能与环保方面占有举足轻重的作用。故在对暖通空调工程进行优化时,需要注重科学性,对其进行合理设计,使其能够达到理想的节能效果。针对空间大以及人口流通较多的建筑物来说,通常需要有大量的空气流通,使用一般的风机系统不仅前期投入的成本高,而且之后的管理和运行的费用也非常高,因此一般采用单风管全空气进行空气调节最为适宜。对于建筑物的空调系统使用的冷热源来说,一般最好使用集中设置的冷热水机组或者是换热设备。就目前市场上出售的设备和机组而言,选择的品种非常多,可以针对具体的情况,选择合适的设备使用。通常对于暖通空调来说,只针对一些设备进行优化可能不会对整个系统优化带来帮助,故在确定设计方案时需要对整个系统进行合理优化,已达到最佳的节能优化效果。
参考文献:
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关键字:暖通空调;因素;问题;节能;设计
一 影响暖通空调设计质量和效率的因素比较
1.1 可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
1.2 经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3 个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此我们应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
1.3 调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV 空调系统和VRV 变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
二 暖通空调工程设计中存在的问题
2.1 大型风机未采用变频控制
一些送排风机未配置变频器,在调试过程中,各风口风量调节难以平衡,尤其是总风量附加系数较大时,即使各风口风量及总风量可以调节,但是造成风机喘震出现,运行一段时间,风机或电机损坏。
2.2 噪音问题
有的设备选择未按照室内外噪音标准来进行,空调机组里或总的送风、回风及排风管道上未考虑消声措施,如果管道内风速超过8m/s,必须加消声器。混流风机由于噪音太大,尽量不要放在室内,如果设备放在室外,实际噪音将达到80dB以上,难以满足业主要求,在风机选择上尽量不要选择此类型风机,如果选择此类型风机,尽量放在室外,并且出风口必须安装消声器。风机盘管风机压头选择偏大,使室内房间的噪音超过室内噪声标准。
2.3 空调系统电动风阀的选择
有的空调系统电动开关风阀未配置反馈信号,运行过程中,如果阀门未配置反馈信号,阀门本体或执行机构若出现问题,阀门关闭状态未输入到集中控制室,无人知道,造成严重后果,风机将被损坏。
2.4 风机压头选择问题
风机压头选择过高或过低是工程中常见的现象,选择风机时,尽量通过水力计算来确定风机压头,如果风机压头过大,使得各风口风速太大,系统平衡比较困难。如果风机压头选择过小,将出现严重问题,如果管道系统难以减小阻力时,只能更换皮带或更换风机。因此选择风机时一定要慎重。
2.5 通风管道及风口布置问题
有的工程管道布置太长,阻力太大;有的工程室内风口布置过多,影响美观及系统调试;有的送风口布置在配电柜的上方,凝水会滴到配电柜上;有的工程在总的送风管道上直接加风口,造成风口风速过大等问题;有的洁净室内回风口个数太少;因此布置管道及风口时必须考虑风口风速,各支路阻力好平衡,室内气流组织合理等。
2.6 供暖系统设计不合理
供暖系统设计存在不合理之处:a. 有的供暖系统由1 条主立(干)管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便;b.有的供暖管道布置不合理,与建筑专业不易协调,或供暖立管直接立在窗子上,既影响使用,又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上,既影响行走,又不便物品放置。
三 节能空调系统设计新思路
3.1 方案设计
现在非常流行的空调设计方案是:在低能耗,高室内环境品质的前提下,风量可调的置换送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊顶应结合置换式送风,将新风采用下送风方式送入室内,既保证室内空气品质,又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案,首先可以保证室内空气品质;其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。
3.2 具备良好的通风系统
新风的作用某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此,绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统,实现合理的自然通风,因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。
3.3 蒸发冷却技术
蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术, 包括间接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂, 实现空调运行对环境无污染, 另外, 蒸发冷却系统的COP 值比机械制冷大得多,且它的制冷不消耗压缩功,它是一种节能环保型绿色空调技术。
3.4 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源,其温度适宜、稳定,蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP 值可达4.0 以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵,由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下,属全封闭方式。因此不使用任何水资源,也不会污染地下水源。
关键词:高层建筑;暖通设计;问题;措施
中图分类号:TU208文献标识码: A
在建筑物中暖通空调是必不可少的重要设施,因此暖通空调的设计也是大家比较关注的问题。因为暖通工程的好坏与设计有直接的关系。所以说暖通工程中对于暖通的设计问题要加倍重视,对暖通设计方案要进行科学的比较和优选,从中选取最好的方案,达到最佳效果,但是在实际设计当中,还存在一些问题,下面针对这些问题展开探讨。
一.现代暖通空调设计和施工的质量要求
1.节能环保
随着人们环保意识的增强,节能环保成为人们普遍关注的话题,人们的环保意识日益提高在现在建筑的暖通空调系统的设计中,要从环保的角度出发,既要保证系统的良好稳定运行,又要满足节能环保的要求这就要求暖通空调在设计上改变单一的传统设计,同自动控制等其它相关专业相结合,各专业的协作设计,结合现代化的节能新技术,融会贯通,设计现代化的节能新成果加强和厂商的沟通,做好产品的更新工程,同时加大宣传力度,提高节能环保意识和知识,取得社会上的认可和支持
2消音设计
现代社会,人们要求环境不仅舒适而且安静,噪声污染作为污染源 中的一种给人们的生活带来了巨大的干扰,暖通空调在运行的过程中,会产生一定的噪音,使得人们的生活环境受到严重的影响,因此在暖通空调系统 中进行消音的设计是非常必要的,暖通空调系统要达到消音的设计要求,可以结合多种设计方法达到预期的效果,如:将空调的机房设置在位于地下的设备房间,以减少空调运行产生的振动和 噪音对人们的影响,对于组合式空调可优先采用 双风机系统,以降低风机运行产生的噪音送回风风道尽量延长,使噪音在较长的风道中得以自然衰减,另外配合使用 阻抗复合式消声器通过多种方法的结合,从噪声源风道排风等各个节采用合适的消声措施,达到消音的目的.
3自净功能
良好的室内空气环境,是人们高品质生活的一项基本需求,在现代建筑的暖通空调系统中,要对系统的自净功能加,以提高建筑环境的优化是否达标,其室内的环境和空气 的品质是检验的两个基本标准,因此,其暖通空调系统必须具有理想的净化.
二、高层建筑暖通设计中存在的问题
首先,在执行设计规范,标准方面存在的问题。①根据《暖通设计规范》在采暖通风与空气调节设计时明确规定:冬季供暖系统热负荷的耗热量,包括门窗渗入室内冷空气的耗热量。然而,在实际工作当中供暖热负荷的计算值未对这一部分的耗热量进行计算,造成供暖热负荷较大的后果。②根据《暖通设计规范》明确规定:一些危险场所,包括楼梯间的散热器在设计时必须有单独的立、支管供热,不可以装有调节阀或利用调节阀。但是,某些建筑单位在施工中为了方便,违背设计规范的规定,采用双侧链接,分别把支管链接在楼梯间和邻近房间的散热器上,并且还在支管上设有阀门。这样做无疑给散热器使用中带来了严重的影响,因为楼梯间的密闭性不是很好,如果散热器发生故障会给另一侧链接的邻近房间造成影响,同时冬天气温太低的时候,会致使散热器冻裂,影响到正常的供暖。③根据《锅炉房的设计规范》中明确规定:高位膨胀水箱与冷热水系统的连接管上不应装设阀门。这里所说的连接管是指膨胀管和循环管。但是在实际工作当中,施工单位违反规定把采暖系统高位膨胀水箱的膨胀管接至采暖回水干管时安装了阀门,在使用过程中一旦操作失误,会给系统安全带来很大的危害,影响到正常供暖。④根据《高层民用建筑设计防火规范》中规定:风管应避免穿过防火墙或变形缝,如果需要穿过防火墙时,必须在此处设置防火阀,做好发生危险的防范措施;穿过变形缝时,必须在俩测设置防火阀,做好防范措施。但是,在实际工作当中,某些高层建筑物在风管穿过防火墙或变形墙时,没有设置防火阀,或只在一侧设置,这无疑造成了一些安全风险,危害到人们的生命安全。其次,在工程设计中存在的问题。①供暖设置入口过度。在设计供暖入口时必须充分考虑室内的设计合理和室外管线衔接的合理性。而在实际工作当中设计图方便省事只顾及室内系统设计忽略室外管网系统设计,造成供暖入口设置过多,这样的后果无疑给后期室外管线的施工带来困难,同时对于室内系统调节也带来了不便。②排风设计不合理。例如某工程的地下室针对多个生活用房和设备用房设置了一排风系统,水平风管长60m ,断面只有200m m x200m m ,风阻较大;选用屋顶风机排风的同时,却把风机安装在外墙上,既不美观,也不协调。最后,图纸设计存在的问题。设计说明内容不完整。根据《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定,如室内外设计参数;热源、冷源情况;热媒、冷媒参数;风管、管道材料选择、安装要求;系统试压要求等。然而,有些工程的设计说明内容很不完整甚至全部空白。
三、暖通设计的改进措施
1.提高相关设计人员对暖通设计规范规定的认识。
以上通过对执行设计规范,标准方面存在的问题的提出可以看出设计人员对设计规范标准认识不够,造成了暖通设计以及施工安装过程中出现了完全可以避免的问题。因此,在今后的工作中设计人员必须充分的了解设计规范的每项规定,严格执行,避免问题的出现,保证暖通工程的顺利完成。
2.设计在经济性比较下进行。
在暖通设计时各个环节必须进行比较进行设计,保证设计方案的经济性。其中包括:设计的要求,设备的标准和价格,使用的舒适度等必须在相同的前提条件下进行。通过比较来保证设计方案科学合理又符合经济性。
3.设计应具有可行性和可靠性。
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足供电、供水等方面的要求,并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。在建筑设计确定围护结构的情况下,空调专业的系统布置、设备选型、自动控制程度对运行节能关系重大。如根据实用功能不同合理分区;设备选型不必太保守;设计热回收机减少热损失,对水泵、冷却塔风机采取变频调节等。
4.排风设计方面
很多设计人员在进行空调系统的审计过程中对负荷指标的估算使制冷机的装机容量普遍存在偏大的现象,这不仅会造成成本的提高资源的浪费,而且对部分负荷的冷机效率产生重要的影响,在冷负荷的概算方面有技术手册给予参考的指标,但是在实际设计时因为要综合考虑各方面的安全问题,实际制冷机的装机容量通常大于手册中的概算指标,从实际的应用总结来看,制冷机的运行时间数都是在较小的负荷的情况下,因此,可在制冷机的装机容量上进行合理的控制,
5. 保温材料的选择
在选择保温材料的时候要考虑到实际应用的场所以及其使用寿命的长短,常用的保温材料是铝箔玻璃棉制品,从使用效果来看,其表现良好,但是为了保证保温材料的绝热效果及其寿命,应该对材料的容量进行把握,同时对采用的铝箔胶带进行严格把关,但是对于冷冻水管,不适宜采用玻璃棉保温材料.
三、结语
随着我国高层建筑的日益增多,建筑水平也有了很大的进步,设计方面也在逐步的完善。其中暖通设计就是主要的一部分。因此本文对高层建筑暖通设计中存在的问题做了详细阐述,包括设计规范标准方面,工程设计方面,图纸设计方面等。从而研究相应的改进措施提高设计人员对《暖通设计规范》标准的认识,保证设计的经济性,可行性和可靠性,调节性和可操作性来不断的完善暖通设计,从而满足用户的需求,为用户提供更舒适的生活环境。
参考文献
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[3]陆亚俊,马最良,邹平华.暖通空调[M].北京:中国建筑工业出版
关键词:暖通空调系统 节能 方法
空调的出现为人们创造了更舒适的生活环境,但随着时间的推移,全球能源出现紧缺,使暖通空调系统的能源消耗面临严重的考验。据不完全统计,暖通空调系统消耗的能耗占到建筑能耗的30%-50%,且目前出现递增的趋势。因此,节能降耗成为空调系统设计、运行和管理中的关键环节。
1. 暖通空调系统节能的意义
随着时代的进步,经济的快速发展,我国的建筑业迅速发展,建筑能耗不断增加,建筑能耗已经占据社会总能耗的1/3左右,有些地区高达40%,且其总量呈逐年上升趋势,能源总消费量的比例已从上个世纪70 年末的10%上升到近年的28%左右,其中2/3为暖通空调系统所消耗。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,暖通空调系统得以广泛应用,用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大,这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。此外,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占绝大比例。能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加,酸雨现象频繁发生,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果,现有空调系统的能耗是惊人的。如果采取相应的节能技术,使现有空调系统节能30%~50%完全可能。因此考虑暖通空调系统节能具有长远意义。
2. 暖通空调系统节能存在的问题
要实现空调系统的节能降耗,已经具备了许多成熟的条件,但同时也存在许多问题有待于解决:
设计及施工管理方面存在的问题:空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响,然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,使得设计建造的系统不仅初投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%,另外,目前建筑施工、监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业,甚至一部分人员根本未经过任何培训,对本专业理论知识似懂非懂,工程施工过程中没有按建筑节能工程施工质量验收规范进行节能施工,按常凭经验,采用惯用方案或甲方指定的方案,由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决,最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患,在实际工作中,由此造成的经济损失也是相当严重的。
对暖通空调系统的节能设计与施工缺乏评价。近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计与施工人员往往无所适从,如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空调设计与施工人员的重要课题。暖通空调系统运行管理中的节能问题除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作,显然系统达不到相应的节能效果。为此要求运行管理人员不仅要有强烈的责任心,上岗前还必须要进行系统的培训和考核,考核合格后才能上岗。
3. 暖通空调系统节能的方法
随着科学技术的不断进步,暖通空调领域新的技术不断出现,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。细心研究、精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计,系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量,以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失。我们知道对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV-PPD 指标对空调系统进行调控,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
采用新型节能舒适健康的空调方式影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果改变传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度降显著下降,显然后者比前者具有显著的节能效果。
工程管理过程中严格执行工程监理及工程施工人员持证上岗制度,严格按建筑节能工程施工质量验收规范及当地政府节能要求进行节能材料监理见证送检、质量监督站监督送检和现场节能检测,建筑节能工程开工前编制建筑节能施工专项方案并严格按审批的建筑节能施工专项方案工艺监理和施工。
推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP 值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
开展冷热回收利用的运用工作,实现能源的最大限度利用。目前许多空调系统冷热回收利用也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。
4. 结束语
暖通空调系统在建筑行业也占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的途径和方法,是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济科学发展前提。
参考文献:
[1] GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准
暖通空调的设计一般是运用在建筑物中,所以在设计暖通空调的方案时应该对建筑物做一个全面的了解。首先就是要了解建筑设计的图纸,找出适合放置暖通空调的位置,其中包括空调机房、水泵房、仪表室等设备的区域。对于建筑物的顶棚、屋面等结构体系也要进行全面的了解,这样在设计暖通空调的架设方案时才能更加科学合理的设计。另外,在进行设计之前,应该对暖通空调在建筑物中使用之后的人流量以及使用年限等具体的数据调查清楚,以此作为参考来设计暖通空调供热系统的负荷设计,同时为暖通空调的系统划分提供有效的参考。
二、提高暖通空调设计的操作性和调节性
暖通空调的方案设计虽是纸上谈兵,所以其可操作性自然受到了人们的关注,随着现代技术的不断发展,暖通空调系统的使用越来越自动化,减少了人力对空调系统的控制,由于人为因素造成的损失也一定程度上得到了避免。自动控制系统实现了对空气调节等的自动控制,使得暖通空调的利用变得更加方便快捷。暖通空调系统的自动化控制是通过DDC控制、继电器控制和PLC控制这三种方式来实现的。这也是大型建筑物中暖通空调设计的要求,虽然很大程度上增加了设计的费用,对设计水平也提出了更高的要求。为了保证暖通空调在运行的时候可以拥有更好的调节性,对暖通空调融通量的设计就提出了更精确的要求,可以随着外界天气的变化,也就是外界负荷的变化,其内部进行调节[1]。
三、增强暖通空调设计方案的可行性
为了使暖通空调系统的设计可以满足人们的需求,适应建筑物本身的使用要求,暖通空调的设计不但要考虑到建筑本身的环境,还应该考虑供水、供电以及供热等多方面的因素,考虑到在不同的时间段内,所有供求的关系也是在不断变化的,这样才能保证暖通空调在长时间的运行当中都能够稳定的运行。
四、加强暖通空调设计的安全性、经济性
暖通空调的安全性应该是每一个空调系统设计者最需要重视的问题。为了使暖通空调系统在长时间的运行下都能够具有较高的安全性,所以在设计的时候要保证空调系统对空气的过滤以及净化能力,提高空调系统的自行排风能力,保证人们能够在一个空气质量得到保证的环境下进行生活工作。为了进一步加强空气的质量,应该在空调系统中很容易滋生细菌的部位采取有效的排水或者消毒措施[2]。为了控制系统的成本,在进行设计时应该同时考虑到系统设备的损耗、施工过程的支出,对于不同的设计方案应该进行全方位的经济对比,综合考虑不同季节空调系统的经济性,选出最经济但同时质量又比较高的设计方案。
五、暖通空调绿色节能设计
暖通空调的绿色设计就是指设计的暖通空调在公共建筑的使用过程中在给人们创造舒适的生活环境的同时还应该最大程度的减少对环境的污染以及对能源的消耗,使得人们与环境可以和谐发展。在暖通空调绿色设计的过程中空调的设计风格、设计形式以及设计参数都会对建筑的节能效果造成直接的影响。为了实现绿色设计减少能源的消耗,首先在选择系统和设备的时候就应该选择节能型的,这也是减少能源消耗的最直接的手段。对于系统产生的废热或者余热也要充分利用起来。对于房间内的暖通空调,可以使用既可以增加舒适性、调节起来又方便的空调末端。在对系统的参数进行设计的时候,要使空调的总耗能比我国批准的节能标准规定值的80%要低[3]。与新能源相结合也是一个很好的发展方向,利用低品位的能源来实现对室内的供暖,使能源具有更高的使用效率。