□ 杨培国 江苏盈天装饰工程有限公司
建筑暖通空调施工设计节能技术分析
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在现代社会中,节能是各行各业的一项基本要求,是可持续发展战略实现的保障。在各种能耗中,建筑能耗占据着较大的比例,做好建筑节能十分必要,暖通空调能耗作为建筑能耗的重要组成部分,在施工设计中应用节能技术,有助于节能能源、提高建筑经济效益。本文就对暖通空调施工设计中的节能技术展开探究,以期促进建筑行业的健康发展。
暖通空调;施工设计;节能技术
根据相关统计,建筑能耗在社会总能耗中的比例高达33.3%,主要包括建造能耗、生活能耗、建材生产以及暖通空调等,加强对建筑节能的重视,做好节能工作,对建筑物综合效益和社会经济发展都有着极大作用。相较于建筑的其它能耗,暖通空调能耗是最容易控制的,应用合理的节能技术,可以起到良好的节能效果,本文就围绕此展开探讨。
(一)室内负荷不准确问题
暖通空调的作用主要是维持室内环境的舒适,室内负荷高低决定着暖通空调的功率大小,但是,在实际设计当中,对室内负荷通常是采取估算方法来计算的,并没有根据具体情况进行相应调整,部分负荷计算结果偏大,实际需求远低于设计的暖通空调功率,造成能源浪费问题。
(二)风量分配不均匀问题
在部分“三边”工程施工设计中,为保证施工速度,降低施工难度,设计人员通常会多使用风管弯头,会造成局部阻力损失过大,造成风道中压力不平衡,影响到风量分配的均匀性,导致冷热不均问题,降低室内环境舒适度。
(三)系统运行不经济问题
在暖通空调施工设计中,并没有合理对其进行分组,未考虑不同时段需求的不同,通常是所有设备持续一起运行的,没有合理的调控机制,在需求低谷段时,会出现大量的能源浪费,影响运行的经济性[1]。
暖通空调是改善室内环境各项指标的重要系统,包括采暖系统和空调系统两大组成部分,其中,采暖系统的功基本功能是提高室内温度,其热量传递过程为:空调通过消耗能源产生热量,然后经过散热系统散发到室内环境中,部分热量会被保存在室内,使室内环境温度适宜,还有一部分热量会通过各种途径散失到室外环境中;但在温度升高过程中,会造成室内相对湿度的降低。
空调系统的基本功能包括多种,除了核心的温度调节之外,还包括湿度调节、含尘量控制以及风速、噪音控制等,其中,温度调节功能与热量传递有着密切联系,其热量传递过程可用图1来表示。
在暖通空调的施工设计中,必须对空气-水-制冷剂、气相和液相间热量的转换有深入、全面的了解,并按照相关规范,来计算出系统的参数,在保证基本功能实现的基础上,预防能源浪费,实现节能目标[2]。
图1 空调系统热量传递示意图
(一)地源热泵技术
地源热泵技术是通过改变暖通空调的能源类型,利用浅层地热能源代替传统电能,实现暖通空调的制冷、供热功能。在地源热泵暖通空调中,使用的是低品位能,通过低品位能与高品位能之间的相互转化,分别在冬季和夏季作为供热热源、制冷冷源使用,其原理为:在夏季时,低品位地能会吸收室内的热量并存储起来,转变为高品位地能,降低室内温度;在冬季时,高品位地能会散发热量,提高系统温度,满足室内采暖需求。
除了制冷和供暖功能之外,地源热泵系统还可以作为生活热水的来源,具有一机多用的特点,可以起到较好的节能作用,并减轻投资成本,在宾馆、学校、商场以及居住小区等应用较为广泛。
(二)空调蓄能技术
空调蓄能技术主是根据不同时间段空调负荷需求差异的情况,通过低峰时蓄能、高峰时释能的方式,来减轻高峰用电压力、获取分时电价差效益,是一种较为实用的节能技术,在我国正被大力推广使用。相对于原先的暖通空调系统,采用空调蓄能技术的系统,其空调主机配备是根据全天平均负荷来确定的,而非常规高峰负荷计算,可以降低30%-50%左右的装机容量,减少运行设备数量,解决多余设备运行造成能源浪费问题,起到良好的节能效果。
(三)变风量空调技术
变风量空调是在不改变送风温度的条件下,通过对风量的调整,来使其与负荷变化之间相匹配,避免风量不变造成的能源浪费,是一种较为可行的节能技术。
在变风量空调的风量调整中,主要有变静压调节、定压调节两种,前者是通过调整风量,来改变系统静压;后者是在通过定压不变情况下,改变风量。
变风量系统主要包括三种形式:一是单风道变风量系统,具有价格便宜、构造简单、噪声小等优点,但由于存在冷风下沉等缺陷,对送风口性能要求较高,适用范围较为有限,只能在气流组织要求不高的场所适用;同时,由于加热能力较低,无法用于较大热负荷场所[3]。
二是诱导型变风量系统,具有送风温度高、气流分布影响小等优点,多被用于高照度办公室。
三是旁通型变风量系统,其特点为不会增加噪音,但风机无法进行调速控制,经济性相对较低,通常是将小型系统与直接蒸发冷却器空调联合使用。
(四)隔热保温技术
在暖通空调系统中,有相当一部分能源损耗是因为热量损失导致的,所以,采用隔热保温技术,减少热量的损失,就可以避免此部分能量损失,起到节能的效果。隔热保温技术主要是通过利用各种隔热、保温材料来实现的,常用的有纤维材料,比如玻璃棉制品、矿岩棉制品等;无机材料,比如泡沫玻璃制品、泡沫石棉制品等;有机材料,比如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等。
在暖通空调的施工设计中,在需要隔热、保温的位置,需要根据实际情况,适当运用合适的隔热保温材料,减少周围环境对系统的干扰,预防能量的非必要损失,保证能量利用效率。
综上所述,建筑行业是我国重要的基础产业,对群众生活水平、国民经济发展有着重大影响。资源紧张是我国发展过程中一直存在的显著问题,利用节能技术、提高能源利用率,是可持续发展战略实现的保障。在建筑暖通空调施工设计中,了解其存在问题,利用先进的节能技术,可以有效降低建筑能耗,为建筑行业持续发展提供保障。
[1]付柱,张尚平.探讨暖通空调施工设计中的节能技术[J].中华民居(下旬刊),2013,06:183-184.
[2]郭子洋.暖通空调施工设计中的相关节能技术[J].黑龙江科技信息,2013,36:222.
[3]袁友均.浅析暖通空调施工设计中节能技术[J].中华民居(下旬刊),2012,12:126-127.