文/歐陽金 廣東博意建筑設計院有限公司長沙分公司 湖南長沙 410100
暖通空調(diào)是建筑運營與管理的重要組成部分,同時也是建筑物自身能源消耗最大的系統(tǒng)之一,強化暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與控制,對建筑物自身的可持續(xù)發(fā)展有著積極的現(xiàn)實意義。新時期下,我國大型建筑與民用建筑中的暖通空調(diào)得到廣泛的應用,但在設計、施工、使用的過程中,暖通空調(diào)的節(jié)能系統(tǒng)往往沒有發(fā)揮其應有的作用,無法達到建筑節(jié)能的目地,因此應對暖通空調(diào)的節(jié)能系統(tǒng)展開具體的分析。2015年,我國住房與城鄉(xiāng)建設部發(fā)布并實施了《公共建筑節(jié)能設計標準GB50189-2015》,其中對暖通空調(diào)的負荷計算、鍋爐熱效率、冷源設備的能效限值等分別做出了具體的規(guī)定,提出了不同的限值要求,這極大的促進了暖通空調(diào)節(jié)能手段與措施的進一步完善,降低了建筑物自身的能耗,優(yōu)化了建筑物周圍的環(huán)境與空間,推動了建筑物的良性運營與可持續(xù)化發(fā)展。本文從暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀著手,闡述了暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設計原則,并詳細的分析了暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的技術優(yōu)化措施。
隨著智能建筑和高層建筑的增多,暖通空調(diào)的應用范疇和覆蓋率也在不斷的上升,這使得城市電網(wǎng)的負荷壓力倍增,并且從現(xiàn)階段暖通空調(diào)的使用需求來看,南北溫差和季節(jié)溫差較大時,暖通空調(diào)使用的頻率較高,而各建筑的管理單位為了保障氣溫環(huán)境和設備安全,而多數(shù)選擇增容的方式,導致電力能源的過度消耗與浪費。在《公共建筑節(jié)能設計標準GB50189-2015》頒布后,各單位也積極的尋求暖通空調(diào)的節(jié)能方式與節(jié)能手段,并且愿意通過技術措施來減少能源消耗,提升建筑整體的節(jié)能效率,降低運營成本支出。
建筑物在長期的運營中必須考慮到能耗的經(jīng)濟性,因此在暖通空調(diào)設計時應加強對節(jié)能系統(tǒng)的分析與研究,充分的了解建筑環(huán)境四季的溫度,合理的對暖通空調(diào)的節(jié)能措施和手段進行組織與規(guī)劃,在節(jié)能的基礎上體現(xiàn)經(jīng)濟性。同時,在暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的施工設計時,要注意材料、管線、設備等投資的比例,依照設計方案和節(jié)能系統(tǒng)的完備性,來有針對性的進行采購,提升材料與設備的經(jīng)濟性。
暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設計要考慮管理的方便性和環(huán)境的適應性,因空調(diào)節(jié)能與環(huán)境有著直接聯(lián)系,如:新風、換熱等,所在要考慮全年的溫度變化,并以此為依據(jù)調(diào)式節(jié)能系統(tǒng)的性能,達到減少能耗的目地。節(jié)能系統(tǒng)的方便性應突出自動化管理,充分的利用自動化手段來觀察建筑物內(nèi)的空氣變化和溫度變化,并以此為指導來開展節(jié)能措施。
暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)在使用中應體現(xiàn)出綠色原則,這里的綠色原則主要是指對空調(diào)中可循環(huán)和利用的能源進行回收或再利用,通過技術手段和節(jié)能方法來提升能源的利用率,這不但可以減少能源消耗,還能夠?qū)崿F(xiàn)一定的經(jīng)濟效益。另外,綠色建筑的理念已經(jīng)被社會所廣泛認識,而節(jié)能成為了綠色建筑的重要標準之一,因此應從暖通空調(diào)的節(jié)能降耗出發(fā),通過設計與規(guī)劃來真正的實現(xiàn)綠色建筑。
節(jié)能系統(tǒng)的熱源優(yōu)化主要是通過熱電站、熱機組、鍋爐等供熱設備來實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化,一般是利用大體量的熱源來分散進行熱供應,滿足熱能需求的同時,減少熱損耗。在一些智能建筑中,通過對供熱源的合理設置來實現(xiàn)建筑內(nèi)部的個體性供熱,構建靈活的儲熱和供熱方式,實現(xiàn)供熱的靈活性和高效性,并且充分的利用熱水機組的特性實現(xiàn)熱傳導,提升暖通空調(diào)在冬季的供暖水平和節(jié)能水平。
變頻技術是對暖通空調(diào)機組進行變頻設定,主要措施包括兩個方面:首先是充分的利用空調(diào)末端的變風系統(tǒng),改變風量的輸出值,從而實現(xiàn)溫度的控制,其次,通過變水量的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)熱交換,以達到節(jié)能的目地。在一些大型建筑中電負荷是較大的能源消耗,而利用以上兩種變頻方式可以節(jié)約65%的電能,這不僅提高了設備的使用性能,還減少了建筑物自身運營成本的支出。
暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中也要注意冷熱能的回收,因暖通空調(diào)運行中熱空氣、排風余熱、水溫等都會產(chǎn)生一定的熱量,并且在交換過程中這些能源不會損耗,在一些暖通空調(diào)系統(tǒng)中會把這部分能源廢棄,造成了能源的浪費,因此應加強冷熱能的回收,例如:對排風余熱進行回收,利用各類的全熱交換器來實現(xiàn)對余熱的回收,減少新風與制熱過程中產(chǎn)生的負荷壓力,這不但可以提高送熱效率,還節(jié)省了電能消耗。另外,要注意在冷熱回收過程中,電氣設備及技術的應用效率,要充分的分析暖通空調(diào)系統(tǒng)整體的聯(lián)動性和制約因素,并加強對熱量源及流通過程的監(jiān)控,計算熱量冗余和熱損耗,以此來完善回收技術和回收措施。
節(jié)能系統(tǒng)是以暖通空調(diào)系統(tǒng)為基礎來進行設計和改造的,因此在優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)時要考慮到暖通空調(diào)的運行方式,并以此為前提進行節(jié)能運行方式的優(yōu)化。節(jié)能系統(tǒng)的運行方式的影響因素主要包括:環(huán)境溫度、風速、干濕度、熱能交換等,要利用合理的方法來優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)的運行方式,不能因為優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)而影響到建筑局部空間的環(huán)境,例如:夏季空氣溫度較高,室內(nèi)溫度也隨之攀升,這時要通過對流交換或冷卻系統(tǒng)來實現(xiàn)環(huán)境的降溫,并且利用節(jié)能系統(tǒng)加強新風的交換,以達到降低能源消耗的目地,而冬季室外氣溫較低時,要注意室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié),同時加強供熱源對熱能的傳導,通過敷設熱度的調(diào)節(jié),來減少能源消耗,將室內(nèi)溫濕度控制在合理范圍內(nèi)。