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摘要:在建筑产业中,采暖通风的空调设计极其重要,并能较好地控制建筑的能耗,若采暖通风设计符合相关的标准,那么不仅可以提高居民的生活水平,还可以促进国家节能减排目标的完成。所以,了解建筑工程的结构设计,并把控相应的节能减排是非常重要的。
关键词:建筑;采暖通风空调工程;节能减排;措施
随着我国城市规模扩大以及人口增长,城市建筑能耗大幅增加,占社会总能耗的比例逐年升高,尤其是大型公用建筑。采暖通风空调系统作为建筑的重要构成部分,主要是满足建筑内部采暖以及通风需求,在运行过程中需要消耗大量能源,在建筑能耗中占比较高。
1节能减排的重要意义
现阶段,建筑节能已经在建筑行业,特别是对房屋采暖通风工程设计产生了重大影响。通过合理调控采暖通风功率,可以进一步减少建筑施工全过程的总功率。所谓的建筑节能,归根结底就是在保证建筑物结构舒适有效的前提下,全面减少建筑不必要的能源消耗,提高能源利用率,以适应现代人不断更新的生活观念和生活方式,并推动经济社会的可持续发展。在企业供暖方面,企业普遍使用的供暖方法,主要有燃气、太阳能热、水电采暖、中央空调等供暖形式。由于这些形式的不同特点,相应的能耗也不同。其中,北方温暖地区普遍使用燃气热水供暖,而在南方,则经常利用水电采暖和中央空调。室内通风设计概念的产生,为我国炎热干旱地带的城市居民带来了福音。这种适宜的居室通风设计环境能够舒缓人们长时间积压的烦躁和压力,从而促进人体正常生理功能的新陈代谢,与加热方法一样,主要依靠空调和电风扇。而风机则一般在夏季采用,秋冬时节则主要通过空调调节居室气温。在当前的经济发展状况下,人们的生活水平不断提升,各类的采暖通风设备越来越多地走进千家万户。由于用户较多,有一些设备能耗还很高,这样容易造成资源浪费,积少成多,资源浪费就变得极为严重。要从源头上解决这个问题,就应该重视解决好相关的节能减排问题。节能减排对我国的资源节约和环境保护具有非常重大的意义,从小处来说,对于帮助人们节省采暖通风过程中的资源消耗,进一步减轻经济负担,也有着非常现实的意义。总体来说,研究采暖通风的节能减排问题有着重要的应用价值,能为国家、社会和民众带来切实的利益,从而促进相关技术水平的进一步提高和进步,也能促进相关的企业研发出更好的产品,进而促进我国的经济增长,提高人们的生活水平。
2建筑采暖通风空调工程的节能减排措施
2.1新风系统的节能措施
新风系统的风机风量可以设计为总送风量和最小新风量两档调节。当室外空气焓值大于室内空气焓值时,采用最小新风档;反之则采用全新风运行,并可关闭冷源及其水系统,可有效减少设备能耗,而且能改善室内空气品质。某些建筑物在冬季仍需供冷,对于风机盘管空调系统来说,由于其新风量无法增加,可以采用冷却塔供冷。此外,新风系统中的风管应采用保温性能良好的材料,使风管具备良好的保温隔热性能,关于保温层的厚度重点应考虑两方面因素,一是防结露要求,二是节能要求。与此同时也要确保新风系统密闭性,若密闭性不佳,则系统在运行过程中会出现漏风的情况,由此而损失的风量可达到总送风量的10%左右,会严重增加系统能耗,因此必须选择气密性较好的设备以及材料,尤其是风管连接位置要做好密封处理。
2.2采用蓄冷空调技术
蓄冷空调技术的基本原理是利用水、冰或者其他物质的蓄热特性,在非峰值用电情况下让空调制冷机组保持满负荷运行,将建筑所需制冷量通过潜热或者显热的形式进行储存,当需要空调系统超负荷运行时,即可释放储存冷量来满足建筑内部制冷需求。该技术的优势在于尽可能利用用电低谷期进行蓄冷,从而缓解当前我国电力设施建设与不断增加的用电需求之间的矛盾,而且也能避免空调系统长时间超负荷运行,延长空调系统的使用寿命。对于用户侧而言,采用蓄冷空调技术可以降低空调系统用电成本,减少空调系统运行维护保养费用。目前,蓄冷空调技术比较成熟的主要有四种形式,分别是水蓄冷、气体水合物蓄冷、冰蓄冷以及共晶盐蓄冷,不同蓄冷物质适用于不同的环节,具体需要根据建筑的实际情况进行选择。
2.3变频调速控制技术
变频调速是集电力电子技术、微电子技术、控制技术于一体,通过改变电机电源频率来改变交流电动机转速,从而实现变速调节降低能耗的一种技术。在建筑采暖通风空调系统中采用变频调速控制技术可以有效应对风机与水泵运行环境参数的非线性模量变化,在系统运行过程中通过采集各种变量,可以计算出具体的控制参数,从而利用自动控制系统可以适时调节风机与水泵的转速,以控制循环流量,确保空调系统在不同负荷情况下都保持最为理想的运行状态,进而达到节能减排的目的。目前,国内诸多建筑采暖通风空调系统均开始采用变流量水系统与变风量系统,这都是变频调速技术的具体应用,从实际运行情况来看,可以取得比较理想的节能效果。某地区邮政局智能大厦在采暖通风空调系统改造项目中就采用了变频调速控制技术,通过对系统全年运行情况进行监控,新风系统与空调水系统能耗显著下降,每年可以节省约33万元的电费支出。
2.4吸收式制冷技术
吸收式制冷技术的基本原理是通过制冷机气化吸热以达到制冷的目的,可以直接采用热能进行驱动,通过消耗一定热能作为代价可以将热量由低温物体向高温物体转移。建筑采暖通风空调系统中的制冷机组采用吸收式制冷技术可以充分利用建筑周围的废热以及工业余热等热源,冬季可以通过加热外界低焓值的空气或者直接利用太阳能作为热源,夏季可以直接实现对外界空气的冷却。这项技术的优势在于其不仅能够达到节能减排的目的,而且对综合化利用热能方面具有现实意义。
2.5空调水系统节能措施
(1)系统的优化选择。从节能的角度考虑,冷却水系统最佳选择为闭式冷却水系统,该系统在运行过程中仅需要克服水在管道中的流动阻力,能耗相对较低,而开放式冷却水系统还需要克服冷却水池到高位冷却塔之间的高差,能耗较高。(2)各环路平衡计算。在空调水系统的设计上,设计人员应确保各环路的水力保持平衡,尽可能增加供回水的温差、控制循环水量,从而降低输送水产生的能耗,落实节能要求。夏季期间,在确保符合空气处理标准的基础上,应尽可能利用初温相对较高的水,有相关研究表明,水的初温提高1℃,大约可以降低2%的能耗。(3)冷却塔节能措施。冷却塔作为冷却水系统的核心构成,不仅影响冷却水系统运行,甚至会对整个空调系统产生影响。选择冷却塔时要结合建筑所处地区的气候、循环水量以及冷却水出入口的温差合理选择。(4)控制空调水系统中水的损失量。空调水系统运行过程中,必然造成部分水量损失,若损失量过高,不仅会增加水资源消耗,同时也会导致冷却塔、冷水机组以及水泵等设备电能消耗。冷冻水系统中通过加强监控和管理,可以减少因旁通阀、排污阀失效造成的水损失,进而降低系统水损失量。冷却水系统中,合理控制冷却塔风机转速以及运行台数,可以避免因风量过大造成的水损失,进而降低系统水损失量。
3结语
综上所述,现阶段节能减排是全社会的共识,建筑采暖通风空调系统作为建筑能耗最高的部分,必须采用相应的优化措施以及技术手段有效降低其能耗,这不仅是当前社会背景下的客观要求,同时也代表了未来建筑采暖通风空调系统的发展方向,即低能耗、低排放、绿色环保。
参考文献
[1]张秋艳,杨广.建筑采暖通风空调工程的节能减排措施研究[J].建筑工程技术与设计,2020(20):3729.
[2]李佗.试论建筑采暖通风空调工程的节能减排措施[J].建筑工程技术与设计,2021(10):2077.