刘振华
河北建筑设计研究院有限责任公司 河北石家庄 050011
根据有关专家调研分析,暖通空调系统的能耗在建筑物中占有很大比例,特别是传统的空调设计方式,其运行能耗很高,节能效果不明显。暖通空调系统的能耗比例呈上升趋势,而基于绿色理念的节能设计在技术和材料上都有了很大突破,从材料采购、运输、安装到运行全过程都根据国家的能耗标准进行了有效管控,针对传统设计模式进行了弥补,有助于能耗的全面降低,缓解了我国能源短缺的情况。
由于绿色节能暖通空调设计从系统运行到整体材料都进行了改进,清洁能源和环保绿色材料的使用不仅降低了能耗,还优化了暖通空调系统运行效果,减少了污染物的排放,避免对建筑物周围环境造成污染,保持室内健康舒适的良好环境。此外,对资源和能源进行合理利用和保护,提高了可再生能源应用比例,减少了人为的干预破坏,有助于维护生态环境的平衡,从而达到保护自然生态环境的目的。
在暖通设计过程中,一些设计人员对相关规范的相关内容理解不充分,或者理解片面,导致在实际设计过程中没有进行详细设计,导致最终的设计方案不符合工程实际情况,严重影响了工程设计质量和施工的最终效果,使得最终设计出来的建筑物不舒适、用户不满意。例如,在空调冷冻水管路设计中,规范要求各并联环路之间的水力损失相差应控制在15%以内,但有些设计人员忽视这些,造成各环路之间存在严重不平衡,为保证最不利房间空调效果而加大循环水量,导致系统运行能耗过高[1]。
一般来说,在暖通空调设计过程中,往往需要对采暖系统、空调通风系统和防排烟系统进行设计。此时,无论哪个系统出现问题,都可能造成重大安全隐患。如回路上的阀门选型不对或阀门设置不到位,可能不利于后续暖通空调的运行、调节、管理和维护,造成整个暖通空调系统及各部分设计不合理,影响正常功能。如果在采暖系统设计时没有设置管道上的自动排气装置,可能会发生气体积聚,影响整个采暖系统的正常使用。
采用风压自然通风方式时,对建筑物构造进行综合分析,如建筑朝向、各功能区分布格局、周边气候条件等,并采取合理开窗措施降低自然风进入建筑室内空间时的空气阻力。为了达到理想的自然通风效果,也可以在建筑设计中尽量利用内部垂直热压作用,使室内混浊空气能通过建筑物顶部排出,由于热压作用不断有新鲜空气进入室内。同时,在楼顶区域合理设置开口,通过自然通风实现降低室温,达到节能降耗目的。
在这一过程中,可以应用两管制,针对一级主循环泵,注意结合建筑物规模循环水量,合理确定水泵台数,降低运行能耗。无论是冷水还是热水供应,都对一级泵变流量系统进行控制调节。为了更好地控制换热机组一次水进水管道的水量,在其管路上设置电动调节阀。如此一来,可以结合二次侧出水温度,在保证空调房间温度正常的情况下,来对一次侧进水流量进行灵活调节,能够起到良好的节能效果。针对空调系统的补水,需要先经过软化处理,才能进行应用,降低水垢对空调系统的运行影响,这对于空调系统长期运转节能也有较为积极的意义。在此基础上,针对空调水系统,还应做好细节控制,比如对风机盘管回水支管进行了电动两通阀的设置,针对水系统各环路的调节,进行自力式压差动态平衡调节阀的设置,从而提高空调水系统的控制水平,使其发挥出应有的作用价值。
随着我国科研技术水平的不断提高,大部分能源都可以被很好地开发利用,而清洁能源应用较为便捷,收集相对容易。因此在暖通空调系统节能设计中需要对环境以及能源等因素进行深入分析,全面了解暖通空调系统环境与能源使用的特征,熟知并改进高耗能结构,从而对清洁能源进行实时性优化利用,结合其他常规能源进行全面整合,将建筑生态设计理念与环境保护理念进行有效结合。
在建筑暖通空调系统节能设计中,要结合空调使用场景和需求合理选择并优化利用空调热源,以确保在符合节能要求的前提下为人们提供舒适满意的居住环境。其中,传统的锅炉房供热效果好,但废气排放量大,环境破坏严重;采用电厂电能的能源效率是当下几种供热能源中效率最高的,但电能消耗大,电作为高品位能源会造成浪费;地源热泵的综合应用效果相对良好,作为一种新型用能方式,通过消耗较少的高品位能源实现热量的转移,其节能效果较为突出,可有效控制对环境的污染,有效减少粉尘颗粒物和硫化物等污染物的排放。在设计环节,要根据建筑的实际情况,按照节能环保的标准选择单一或实行多种热源相结合的方式来实现对室内温度的有效保证[2]。
综上所述,暖通空调系统设计作为建筑工程设计中的关键内容,随着建筑规模的扩大其设计也变得更加复杂。以科学、完整、合理的设计提高其系统运行的稳定性和安全性,确保有效发挥调节空气品质的作用,并尽量降低其运行能耗,减少建设资源消耗,促使其节能效果达到可持续发展战略的需求,推进建筑行业的绿色环保发展。