建筑暖通空调节能技术措施分析

2021-04-03 07:39王春泽蒋丽丽
城市建设理论研究(电子版) 2021年35期
关键词:公共建筑暖通能耗

王春泽 蒋丽丽

中国昆仑工程有限公司辽阳分公司 辽宁 辽阳 111003

近年来我国社会经济的发展保持较高速度,创造了巨量的财富,这不仅有效提高了国家的综合实力,也提高了人们群众的经济收入和生活水平。需要注意的是,在发展过程中,由于未能坚持绿色环保理念以及某些方面监管的缺失导致经济发展对自然环境和生态环境带来了严重的损害,这不仅降到了人们的生活质量,还会影响到人体健康,同时也不利于社会经济整体发展的可持续。基于此,要在社会生活的方方面面坚决贯彻绿色发展、节能环保的理念。暖通空调是建筑内部基本的设备之一,其作用在于有效调控室内温度、湿度和空气,对于提高居住质量、提高生活质量具有关键性影响。在设计安装暖通空调系统的过程中,要坚持绿色、健康、节能、高效的理念,从而达到良好的经济效益和环境效益。

1 暖通空调应用的利弊

在高层建筑物内,暖通空调的使用是为了给室内的人们打造一个舒适的生活和工作环境,使得人们在心理和生理上获得满足和愉悦;再者,人们处于室内的时间长达12小时之久,空气质量的好坏与其健康质量有着直接的联系。显而易见,暖通空调与人们的生活质量有很大的关系。利用暖通空调,将室内室外的空气进行交换,使室内工作的人们能够呼吸到新鲜空气。但是,作为大型建筑物内的供能系统,其高效长时间的运转需要大量的能源支持。倘若人们在进行暖通空调的安装环节不能科学地考虑能耗问题,那么暖通空调给人们带来的好处无异于“拆东墙补西墙”,只是暂时获得眼前的利益。为了使暖通空调能够确实造福于人类的生活、改善人类的生存状况,那么,我们不得不考虑一个很现实的问题,如何减少暖通空调使用过程中的能耗以及提高废弃物利用率的问题,只有降低暖通空调的弊端,人们才能真正从其中受益。

2 暖通空调系统能源消耗的问题

2.1 暖通空调系统设计不合理,节能性有待提高

暖通空调系统在设计施工过程中如果没有坚持节能环保理念,就会导致系统在后续运行过程中容易产生大量能耗。此外,针对公共建筑的暖通空调系统建设周期较短,设计和施工人员往往没有充足的时间有效解决系统中存在的能耗过大的问题。此外,考虑到公共建筑的公共属性,在设计安装暖通空调系统时需要最大化保证其使用效果,只有这样才能保证公共建筑内部良好的温度控制、湿度调节、空气交换效果,满足公共建筑的实用需求。这些因素导致城市公共建筑内部暖通空调系统存在较为严重的能耗过大问题,其中还存在严重的能源浪费情况,导致对电力需求较大,影响到建筑整体社会效益和生态效益的统一[1]。这说明,当前公共建筑内部的暖通空调系统需要进一步提高其节能效果。

2.2 运行传送过程中造成的能源消耗

公共建筑内部的暖通空调系统在运行过程中容易受到相关因素的影响,具体包括系统管线的长度、管路外部保温材料的材质及其厚度等。如果管线长度设计不合理,管路外部保温材料性能不佳,都会进一步提高暖通空调系统的能耗。此外,系统在运行过程中存在冷热介质的传送也会进一步加剧空调对电力资源的浪费。由于公共建筑空间较大,要保证室内达到一定温度,就对空调系统提出了较高的运行效率要求,在实际运行过程中往往需要加大冷热介质的传送,这个过程将进一步增加系统运行的能耗。

2.3 暖通空调系统运用管理不完善

城市公共建筑内部暖通空调系统的后续维护是保证其工作质量的关键,当前很多公共建筑暖通空调系统在后续维护管理方面存在很多不合理以及不规范的地方,导致其运行效果难以达到理想状态,同时也增加了能源消耗,降低了资源利用率。导致这一情况的原因较多,首先在于部分工作人员对暖通空调系统的维护管理操作不熟练,或者缺乏相关的专业知识和操作技能,导致在日常工作过程中难以达到良好的实际效果[2]。此外部分工作人员缺乏相应的工作经验,也是导致暖通空调系统管理不完善的一个原因。

3 节能环保技术的具体体现

暖通空调是大型建筑物中不可或缺的一部分,它的作用主要是采暖、通风和空气调节。节能环保技术应用于暖通空调工程中有利于实现暖通空调的功能最大化。节能技术主要体现在以下几个方面:

第一,按需变频技术。传统的定频技术只能由稳定的供能系统提供,一旦供能系统发生变动,设备便不能正常运转,这样会产生较高的能耗。科技的产物——变频空的发明使用有效地弥补了传统的定频空调高能耗的缺点,使得空调系统可以更加节能环保以及智能。变频技术中的智能控制系统应用与空调运行中,可以根据实际需要调节空调的工作频率,减少空调所做的无用功,降低能耗,提高空调的工作效率和使用寿命。变频技术还可以根据空调的负荷情况实时调节空调的输出速率,避免能源浪费。变频技术的运用为暖通空调的发展提供了无限的可能,既可以提高空调的工作效率,也可以减少能耗,降低有害物质的排放。

第二,蓄冷节能技术。这个技术指的是将夜间闲时的冷气储存起来,待白天空调运转负荷较大时释放出来,补充能源需求。它使用制冷机组与热交换器等系统,在夜间利用蓄冷设备储存制冷机组制造的冷气;在白天,这些冷量通过热交换器释放出来,满足机器的负荷需求。当这个技术较为成熟时,可以调节电网高峰时段的用电压力,平衡电网的负荷,提高能源的利用率,满足低碳生活的需要,实现保护环境的要求[3]。

第三,供电技术。电力是空调得以正常运转的保障之一。但是,我国用电量大,电量地区使用分布不均,对同一个地方而言,难以保证在某个时间段内可以稳定供能。一旦电力系统的供能出现不稳定,暖通空调的实际功效便难以正常发挥,然后导致资源的大量浪费。利用电力存储技术可以优化暖通空调内部资源的利用效率,使其灵活发挥其作用,减少能源消耗。电力存储技术的主要表现形式便是蓄电池。暖通空调的供能可以分为两方面。一方面,当电力系统能够正常供能时,空调便可以直接使用这部分电力,保证空调的正常运转。此时,蓄电池处于待工作状态。另一方面,当外部的供能系统发生故障时,我们可以调动蓄电池为暖通空调供能,使电力供应依然可以保障空调的正常运转[4]。此举可保证暖通空调的节能环保特点进一步凸显。

第四,通风调节技术。通风是暖通空调的一个功效之一。如果空调的通风速率不论何时何地都是一样的,那么这将是能源的一个巨大消耗。科学处理通风速率可以达到实现节能的目的。此时,我们可以将计算机技术应用到通风工程中,实现通风的整体规划与调控。在这个系统之内,人们可以根据建筑物的空间设计和实时通风需求,设置程序,使得通风可以自主调节,从而达到技能环保的要求。

第五,资源的循环利用技术。资源的循环利用是现代经济发展所追求的理想模式。电力是暖通空调的主要供能模式,但是其应用范围广,不能保证所有的用电系统都能得到持续稳定的供能,所以,暖通空调为了确保正常使用,需要寻找替代能源,比如:风能、太阳能,这些能源若能为暖通空调的运行提供能量供应,那么暖通空调的节能环保特点会更加凸显[5]。

4 加强节能环保技术在暖通空调系统中应用的方法

目前,我国由于经济发展迅速,城市化进程大大加快,城市建筑的密度也是越来越大,使得城市绿化面积减少,再加上各类尾气、废气的排放,空气质量不容乐观,这对人们的健康生活是十分不利的。良好的空气状况是人们健康的一个重要保证。现在,由于空气质量不高,很多呼吸道疾病在某一个时间段会大肆爆发。暖通空调的存在使得室内工作的人们可以及时获得新鲜空气的补充,享受适宜的温度和环境。再者,由于科学技术的进步,人们在节能环保这块也已经取得了丰硕成果。节能环保技术和暖通空调相结合,既可以使暖通空调最大程度地发挥它的功效,也可以减少其能源消耗,达到绿色环保的目标。两者之间的结合,可谓是相得益彰,取长补短。

4.1 科学合理地对暖通空调系统进行设计,体现节能性

建筑物本身会产生热量消耗,例如:窗户、墙缝等。为了提升暖通空调的节能环保性能,对于建筑物外面维护的设计也是应该注重关注的一个地方,再者,还要结合当地的气候条件进行相应的调整。为了有效降低城市公共建筑暖通空调系统的能耗,首先要在早期设计施工阶段将绿色、节能理念作为指导思想,充分考虑到公共建筑对于暖通空调系统的具体要求,结合系统自身安装、运行规律,参考当地自然地理条件,科学设计符合当地实际同时能够实现资源最大化利用、降低对电能的损耗的暖通空调系统。在设计施工公共建筑内部暖通空调系统时,要注意考虑到当地各个季节的温度情况,尤其是需要关注冬夏两季的温度值,在此基础上科学设计对应季节的温度控制目标,避免暖通系统运行功率达不到实际需求。

4.2 减少不必要的冷热损失

要减少公共建筑内部暖通空调系统的能耗,除了在设计施工方面进行科学调整,还需要结合建筑实际情况减少能源消耗。其中可以科学设计建筑的朝向,从而促使其有效吸收太阳光的热量,增加室内温度,降低空调运行效率的要求,进而减低对电力的消耗。需要注意的是,如果建筑外墙采用玻璃将会大大增加能源消耗,这是因为玻璃的阻热值低于正常墙体。基于此,在设计施工建设公共建筑的过程中,要在保证室内光线、通风效果的基础上,尽量减低建筑外墙的玻璃面积。对于公共建筑的窗户玻璃材质选择,需要选择那些密闭性良好、厚度较大的玻璃,这有助于降低公共建筑内部暖通空调系统运行过程中对能源的消耗[6]。此外还可以设计对应的门禁,从而保证人经过后门保持关闭状态,防止热量流失,保持室内温度,最终降低暖通系统的能耗。

4.3 加强暖通空调运行的节能性

暖通空调系统在运行过程中要注意降低其能耗,要做到这一点,首先要针对建筑内部各个位置的能源消耗进行科学取值,从而从整体上降低能源消耗。暖通空调系统控制过程中,针对水系系统的设计和控制至关重要,因此要结合具体使用需要和空调运行需要对其实施准确控制。此外城市公共建筑内部暖通系统的运行还可以借助外部资源,比如最常见的太阳能,基于此,在设计施工的过程中,要根据当地自然地理条件以及暖通空调实际情况对太阳能进行有效利用。通过将太阳能应用到暖通空调系统,可以实现良好的温控效果,同时能够降低暖通空调系统对电力的消耗,这个过程既能满足建筑内部的暖通空调运行要求,还可以大幅降低对电力能源的消耗和需求,实现良好的经济效益、社会效益和生态效益。

4.4 完善暖通空调的管理体系

要保证公共建筑内部暖通空调系统的有效运行,需要对其后续运行进行良好管理。这不仅能提高暖通空调系统的运行效率,还可以有效降低对电力资源的浪费和消耗,提高资源利用率,提高建筑的整体环保效果。为了达到这一点,首先要针对公共建筑内部暖通空调系统管理人员进行职业化培训,提高其责任意识和工作积极性,促使其准确认识到自身工作价值和重要性,从而提高工作人员的工作责任感,促使各项管理措施能够落到实处。其次要针对暖通空调系统管理人员加强专业化训练,组织工作人员参加相关的专业学习和提高,促使工作人员进一步加强专业知识水平和实践操作技能,为其科学有效完成相关的管理措施打下基础。最后要针对暖通空调系统的运行管理设计一套完整的考核标准,从而实现对暖通空调系统运行的科学有效管理,提高其运行效率,降低对能源的消耗。

4.5 加强可再生能源的利用

可再生资源的利用本身就是节能环保领域内的一个重点问题,是人们一直以来研究的重点问题。暖通空调系统利用可再生资源可以使其在源头便进行节能环保。由于技术的成熟,风能和太阳能的利用技术不再是可望而不可及。风能和太阳能应用于暖通空调技术既可以打破电力和蓄电池供能的单一性,也可以提高空调的节能环保性能。

5 结语

目前社会上公共建筑能源消耗占的比重较大,这不仅符合我们现在倡导的绿色环保生活,而且还会影响社会经济的发展,为了降低对能源的消耗,需要根据应用对象及其特点,结合当地实际环境和具体情况,科学设计安装相关的运行系统,积极利用外部资源如太阳能灯,最终达到降低能耗、提高工作效率和运行质量的目的。在全社会大力提倡节能环保的大环境之下,暖通空调工程积极采用节能环保技术是顺应社会发展潮流的做法,有极大的现实意义,既可以提高人们的生活质量,又可以为节能环保贡献自己的力量,促进我国建设资源节约型社会。总之,为了更好地发挥暖通空调的作用,我们应该在节能环保技术方面积极探索,从暖通空调的内部运转、供能系统、可再生资源的开发等发面下足功夫,发挥暖通空调的最大功效。

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