王莉莉
本文阐述了建筑供暖通风空调工程进行节能减排的必要性,并就其当前存在的一些问题,从设计角度提出了几点改进措施,希望有助于推动节能减排工作的进一步发展。
当前,社会的发展进程逐渐加快,与此同时,人们对于能源的需求也逐渐增加,由于不加节制的利用和浪费,导致我国能源面临着巨大的短缺危机。基于此,我国在开展建筑工程施工时,加大了对建设技术的改革力度,并且通过投入大量的人力资源、财力及物力资源,来加强城市建设中节能减排技术的发展。当前,在我国的建筑中,存在大量的能源损耗,它们对环境产生了巨大的破坏作用。而且在这些损耗的能源中,由暖通空调设备所引发的能源浪费占据了很大比重,比如制冷机组的超负荷配置导致制冷机组闲置,造成了初投资过高以及资源的浪费;冬季供暖设计过热,有些用户不得不开窗户通风,造成了能源的过度浪费等。而且,伴随着人们居住面积的增加,由暖通空调系统所带来的能源损耗现象也越来越严重,使得我国在能源的供应和需求方面,存在着较大的不平衡问题。能源的供应,推动了经济的发展,然而受某些因素的影响作用,我国的能源发展速度与经济发展之间存在着较大的差距。我国的供暖通风空调设备大都将不可再生能源作为能量来源,而不加节制的利用,导致地球上的资源濒临枯竭,也造成了大量的环境问题。
暖通空调工程是建筑工程中不可缺少的一个专业,它在保证建筑舒适度以及消防安全等方面起着非常重要的作用,将供暖通风空调工程有效地融入到我国的建筑工程中,有助于保障我国现代建筑具有较大的使用性能,不仅可以充分发挥建筑的作用,也在一定程度上改变了人们的生产、生活方式,使人们的生活更加舒适和安全。为了获得较大的经济效益,大多数建筑工程在设计施工时,往往只追求利用较低的建筑成本来取得较大的经济利润,从而忽视了对环保作用的研究。而且在方案规划时,仅仅考虑到暖通空调系统所具有的舒适性功能,却忽略了其对空气的污染危害。因此,在建筑行业发展过程中,需加强对建筑供暖通风空调工程节能减排措施的研究和分析。
据统计,目前建筑耗能占全社会总能耗的25%以上。其中采暖、空调、通风的能耗占三分之二以上。由于气候条件的不同、房屋建筑用途和功能的差异,使房屋建筑耗能多少及耗能特点各有不同。例如,气候寒冷的北方地区,居住建筑供热采暖耗能占有很大比重;气候温暖的南方地区,居住建筑空调耗能占较大比重。在供热空调设计中,详细地进行冷热负荷计算,对供冷供热设备进行合理选型,以及选择合适且节能的冷热源方式是设计中的难点。但实际设计过程中,好多工程都因为房地产开发商仅考虑个人利益、公司利益等因素,导致冷热源选择不合理,造成能源的大量浪费且污染环境,与社会的可持续发展方针相违背。
在暖通空调的设计施工过程中,因为房地产以及市场的干预,设计人员在设计过程中无法按照最经济最节能的设计方案来进行科学合理的设计研究及方案评估,很多情况都是根据甲方以及客户的需求来进行设计,所以有些工程并不能完全贯彻实施国家的节能减排政策。所以,给设计师相应的自由设计空间,在方案评估阶段对暖通空调方案做一个全面且完整的经济评估和比对,更有利于推动暖通空调专业的节能减排的实施,从而缓解各项能源的浪费,并且减少污染物的排放,为人们的现代化生活,提供一个更加舒适和健康的生活环境。
高大空间的节能设计是暖通空调专业节能设计中的一个重要内容,因为对于贯通多层的高大空间,人员活动区域仅在下部2米高区域。如果对整个空间进行供冷供热,势必会造成上层空间的能源浪费,所以对于高大空间的设计多采用分层空调的方式,仅对下层人员活动区域进行供冷供热,上层空间仅保证适量的通风换气即可。或者如果建筑条件有限,不能实现分层空调的场合,也可以采用地暖加空调的方式来供冷供热,这样更能够在有效保证高大空间冬季供热效果的前提下合理配置室内机的容量。
在过渡季节,合理利用室外新风消除室内冷热负荷是非常有效的节能措施。对于新风换气机或组合式空调机组,新风入口必须按照全新风风量来设计风管管径,只有这样,才能保证在过渡季节的全新风运行。现在很多设计师的新风入口风管管径设计过小,导致新风机组或组合式空调机组在过渡季节并不能达到百分之百的全新风状态运行,所以在过渡季节就提前运行空调制冷设备,造成了能源的浪费及环境的污染。另外,在过渡季节,通过技术经济评估,也可通过冷却塔来免费供冷,这也可以达到有效的节能减排目的。
对于一些大型公共建筑如商业综合体、体育馆、机场建筑等,这些建筑的共同特点是人流量大,大部分都具有贯通上下各层的中庭,这种形式的建筑有一个很大的弊端:冬天热气流在中庭范围内通过浮力上升,如果在建筑内再有餐饮厨房或其他需要自然补风量比较大的功能区域,那么在人员出入频繁的外门处势必会造成大量的冷风侵入,从而大大增加了建筑物的冷热负荷。所以对于这类公共建筑,预防主要出入口的冷风侵入是此类建筑节能设计的重难点,现在防止冷风侵入的方式主要有以下几种:(1)建筑设双层门或转门。事实证明,双层门或转门比单层门更能有效地减少冷风侵入量,如果双层门的平面布置及内外层的开门位置能结合当地的风向进行气流模拟,使室外气流更不容易通过双层门进入到室内,那会达到更好地阻断冷风侵入的效果。(2)在有冷热源的情况下,在外门处设冷热水风幕。冷热水风幕相对于电风幕更节能,相对于普通风幕更能有效地防止室外风侵入。在选择风幕机时需要结合风幕机的安装高度以及门的宽度合理选择风幕机的型号,否则不能起到有效防止室外风侵入的作用。而且冷热水风幕不仅能防止冬季冷风侵入,也能防止夏季的热风侵入。
结合建筑物的实际情况和布局,对供暖空调系统进行合理的高低区以及内外区的划分,也是暖通空调节能设计中的一个关键因素。另外,在空调水系统中通过合理配置冷水机组的台数或进行大小机搭配,合理设置一、二级泵,也能起到很好的节能作用。
近年来,暖通空调行业出现了很多先进的可以应用于不同场合的节能产品和具有可持续发展前景的新技术,像空气源热泵、能源塔、地源热泵、水源热泵、冰蓄冷、水蓄冷、变风量空调系统、温湿度独立控制空调系统、废热利用、热电联产等,在实际的工程应用中,如果能够结合工程的实际情况以及当地的政府政策,合理有效地推广新产品和新技术的应用,可以对暖通空调行业的节能减排产生非常可观的促进作用。
综上所述,从现阶段来看,建筑供暖及通风空调工程作为一项任重道远的艰巨任务,需要暖通同仁们长期的探索思考和努力实践,来切实实现节能减排的目的。因此,我们需重视并加强对供暖通风空调节能减排的研究,通过在设计过程中进行详细有效的计算分析、有效提高并创新暖通空调的设计技术,来减少其对各项能源的损耗,极大改善人们的生活环境,从而为人们创造一个资源和环境更加节约和友好的社会。