广东市桥建筑设计院有限公司
摘要:文章结合笔者的工作经验,从建筑节能的角度出发,分析了目前我国实践建筑暖通空调节能设计的必要性,并针对建筑暖通空调节能设计的现状进行了简要地分析,并提出了自己的建议。
关键词:建筑;暖通空调;设计问题;对策
暖通空调方案设计水平的高低直接影响到整个暖通空调系统安全稳定运行,同时也是确保暖通空调方案设计后续工作顺利进行的关键点。但是,从节约能源方面看暖通空调的设计中,还是普遍存在能源浪费的问题,因此,如何做好建筑暖通空调方案设计工作,实现空调的节能,减少建筑的能源消耗具有重要的研究意义。本文结合笔者的工作实践,主要论述了建筑暖通空调节能设计的现状及建议。
1建筑暖通空调节能设计的必要性
由于我国建筑数量较大,涉及的面较广,冬季,我国大多数地区属于寒冷都需要采暖;而夏季,我国大部分地区又是炎热地区,需设夏季降温设施。据不完全统计,到1995年为止,全国建筑能耗总计1.443亿t标煤,约占全国商品能源总消耗量的11.7%;到2010年,我国建筑能耗增至2.459t标煤,约占全国商品能源总消耗量的17.87%。可见,我国建筑能源消耗增长较为快速,这主要与建筑设计质量和人们使用习惯有关,如建筑围护结构保温效果差、门窗气密性差、设备热效率低以及冬夏季室内温度设定不合理等。因此,对于建筑节能问题,我们应引起重视。此外,我国《民用建筑节能设计标准》提出了“新建建筑的采暖能耗在原有基础上降低50%的设计要求,为达到这个目标,实施暖通空调节能设计已势在必行。
2建筑暖通空调节能设计的现状分析
(1)目前,随着我国社会经济的迅速发展,重视和加强能源节约成为了实现我国可持续发展的一项重要任务,然而,在我国建筑暖通空调节能设计中,设计人员仍缺乏节能设计理念,且设计思路不够创新,这严重制约了暖通空调的持续发展。
(2)设计人员缺乏节能意识,暖通空调的设计质量的优劣直接决定了整个暖通系统是否安全稳定运行,因此,设计人员应给予高度的重视。但是,在实际设计过程中,有些设计人员对暖通空调设计质量不够重视,且没有了解空调建设项目工期短的特点,因此出现了设计收费和设计效益不挂钩的现象;另外,没有及时地解决空调设计中的一些技术性问题,所以使得建设费用不断增加,运行能耗也变得越来越大,很多都已经超过了国家的标准。
(3)目前,有些设计单位在暖通空调的整体设计中,缺乏对节能方案的科学评价,设计人员欠缺这方面的能力,还不能够从众多的设计方案中挑选出最适合的方案。
(4)没有定期对施工及运行管理操作人员进行培训,有些单位对于施工操作人员不能严格要求,只是能按施工达标完成工作任务;同时忽略对运行管理人员的定期培训,从而导致大部分操作人员都不能很好地掌握暖通空调的理论知识,有的甚至都不会根据室外温度等因素的变化来对其进行调节,只会对空调进行开机、关机和冬夏季的转换的调节,这难以使空调系统达到节能效果。
3做好建筑暖通空调节能设计的建议
暖通空调系统是建筑的主要耗能大户,在设计主要需要注意的就是节能设计,减少建筑的能源消耗和浪费,下面主要从节能角度提出了建筑暖通空调设计的对策。
3.1注重热源系统的设计
暖通空调的热源系统是否能够合理选择直接影响到空调系统的节能设计质量,因此,在空调系统的实际设计过程中,应选择合理的热源系统,根据具体的工程的特点,选择实用且高效的热源系统。目前市场上的热源包括热电站、集中供热、热泵、冷热水机组等。热电站与集中供热的能量利用率是最高的,热泵在其之后,热泵是以自然界中的较低温度的低温热能,如大气、地表水及工厂废气为热源,通过热泵的压缩机提高低温热能的温度随后传递给高温热源,地热源的热泵能节约30%的能源。对于大型区域来说,燃油锅炉系统将明显优于小型的锅炉系统。暖通空调的节能设计应根据工程建设的现实状况,对相应的节能系统进行有效选择,从热源的设计阶段就与实际情形相结合才能真正实现空调系统的节能优化设计。
3.2减少热媒介输送过程中的能源消耗的设计
在暖通空调系统的节能设计时,应在各环节上减少能源的消耗。例如,在热媒介输送系统的节能设计中,应在材料的选择、热能输送系统等方面的设计上实现节能。热媒介输送系统应选择新型的保温材料,如用输送热水的预制保温直埋管等措施,从而减少热能在输送过程中的损失。还应利用算机系统对空调供暖系统进行全面测试,并采用智能管网,实现对管流量的科学分配,通过提高传输效率,以节约能源传输的损耗。另外,在空调系统的节能设计中,应建立有效的动力传输系统,从而能实现对动力系统的优化设计和运行管理,为建立有效的空调系统的运行和节能奠定良好的基础。动力系统可选择效率较高、负荷较好,具有大温差、低流速以及低摩阻的动力供应管道,运用输送效率较高的载能动力设备,有效提高输送效率,建立节能的空调系统运行模式。
3.3加强能量回收利用设计
一般情况下,在空调设计中,在建筑室内空间设有新风系统和排风系统,排风的空气参数接近空调房间的室内空气参数,从而造成能量损耗。因此,如果送入的新风可以吸收部分排风中的能耗(如冷量和热量),这种能量的回收利用称为热回收。热回收的方式很多,如转轮换热器、中间热媒式换热器等。不同方式的热回收设备的效率、设备费用以及维护保养要求有所不同。
(1)排风余热回收。在空调设计过程中,我们可以对排风的能量进行回收,从而对新风进行预冷或预热,减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。排风余热回收可分为显热回收和全热回收,热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。
(2)制冷机组的冷凝热回收。目前,制冷机组冷的换热设备广泛引起人们的重视。在实际使用过程中,这种热回收设备可以与不同的系统相互结合。如果与生活用热水系统相结合,使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器,生活用热水通过热交换器的另一侧,由于被压缩后的制冷剂温度较高,只要设计合理,它能够提供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度,可以储存在保温水箱中,以满足人们的日常使用需要。当制冷机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时,亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。这样的系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染,又可以节省为提供热水的能源浪费,避免了有害物质的排放,其节能环保效果较为明显。
4结束语
总之,暖通设计是建筑工程建设中重要组成部分之一,在提升人们的生活质量和水平中发挥着关键性的作用,因此,在暖通空调设计过程中,设计人员应考虑全局,有针对性的设计,为我国的可持续发展献计献策。目前来说,我国在暖通空调的设计中仍存在一些问题和不足,但是发现并解决问题是确保空调技术发展的前提,通过对空调系统的不断完善,我国的暖通空调设计将会实现节能降耗的最终目标。
参考文献:
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