宗富榮,夏 剛
(1.華東電力設(shè)計(jì)院有限公司,上海 200063;2.上海上電外高橋熱力發(fā)展有限責(zé)任公司,上海 200137)
電廠暖通空調(diào)是建筑工程中的重要部分,隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑工程的質(zhì)量需求不斷提供。其中,對(duì)于建筑工程的節(jié)能需求也成為衡量建筑工程質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。電廠暖通空調(diào)屬于建筑工程的重要組成部分,促進(jìn)其節(jié)能減排設(shè)計(jì)有助于提升整個(gè)建筑工程的環(huán)保性能,也有助于促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。
暖通空調(diào)的節(jié)能減排技術(shù)具有節(jié)約能源,降低成本和促進(jìn)人類與自然環(huán)境和諧發(fā)展的作用,其優(yōu)勢(shì)不言而喻。
電廠暖通系統(tǒng)的節(jié)能減排系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就是為了實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。因?yàn)榕ㄏ到y(tǒng)屬于消耗能源的部分,因此如何降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗一直是關(guān)鍵性問題。通常來說,對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),是將自然資源和暖通空調(diào)融合在一起,不僅實(shí)現(xiàn)其使用綠色清潔能源,同時(shí)也不斷減少其污染物排放,不僅達(dá)到了能源效率提升的作用,也側(cè)面對(duì)環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。
我國(guó)電廠數(shù)量最近幾年逐年增加,這是因?yàn)槲覈?guó)的電能消耗很快,而且電能的總需求也非常大。而暖通空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)建筑工程中對(duì)電能需求最大的一個(gè)部分,因?yàn)橥ǔE照{(diào)的運(yùn)行是長(zhǎng)時(shí)間的,所以對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),有助于降低其用電量。如果全國(guó)都能推行暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計(jì),那么我國(guó)的用電量也就得以降低,因此能夠顯著地減輕我國(guó)電廠的發(fā)電壓力[1]。
對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)需要從多方面因素進(jìn)行考慮,但是最根本的原則是技術(shù)性原則,而最重要的則是動(dòng)態(tài)性原則,最關(guān)鍵的則是整體性原則。
暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)必須要遵循的原則就是技術(shù)性原則,它也是最根本的原則。這是因?yàn)闊o論任何一個(gè)行業(yè),只要提到節(jié)能改造,就必須要借助先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn),如果沒有先進(jìn)的技術(shù),暖通空調(diào)的節(jié)能效果將會(huì)大大損減。只有通過技術(shù)的應(yīng)用,才有助于技術(shù)人員不斷對(duì)暖通空調(diào)的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)其作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行不斷改進(jìn),以便于調(diào)整其缺陷,提出改進(jìn)方案,讓暖通空調(diào)的節(jié)能減排成為現(xiàn)實(shí)。
整體性原則是目前暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的部分,這是因?yàn)槲覈?guó)的暖通空調(diào)工程在進(jìn)行節(jié)能改造的時(shí)候,并不能一步到位。這就表明目前我國(guó)的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)處于不斷探索和嘗試的階段,整體性原則就是在本階段的節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,能夠考慮到現(xiàn)有的生產(chǎn)情況和生產(chǎn)方式,這樣才能對(duì)暖通空調(diào)工程節(jié)能的過程進(jìn)行科學(xué)評(píng)估和合理預(yù)計(jì),這樣才能從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和技術(shù)三個(gè)角度,對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造不斷促進(jìn)和完善。如下頁(yè)圖1 所展示為建筑工程內(nèi)部的暖通空調(diào)系統(tǒng),在設(shè)計(jì)的時(shí)候不僅需要考慮到實(shí)用性,更加要考慮到日后的維修和檢測(cè)問題,同時(shí)還要確保其部件的分配合理,這樣才能達(dá)到整體性標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)上起步略微晚于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,這也造就了我國(guó)相關(guān)發(fā)展水平較低的現(xiàn)實(shí)。但是近年來,我國(guó)相關(guān)技術(shù)發(fā)展比較快速,因此也取得了一些成績(jī),但是想要促進(jìn)相關(guān)設(shè)計(jì)的不斷完善,就要針對(duì)其中的問題相應(yīng)進(jìn)行解決。
我國(guó)大多數(shù)的建筑工程在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,采用的大多是同一套方案。這就讓暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案不具有個(gè)性,因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某個(gè)建筑內(nèi)部的暖通空調(diào)運(yùn)行能力不足,而另一個(gè)建筑內(nèi)部的暖通空調(diào)運(yùn)行又過于強(qiáng)勁。這就很容易導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和能源的損失,因?yàn)椴煌慕ㄖ?,其功能也就不同,因此其?duì)于暖通空調(diào)的要求也不盡相同,如果不能做到具體問題具體分析地進(jìn)行方案設(shè)計(jì),暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中必然會(huì)造成許多的損失,而且建筑工程的使用者也不會(huì)獲得良好的使用感受。
建筑工程的地理位置對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)也具有很強(qiáng)的影響,這是因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊,不同區(qū)域的氣候也不盡相同,如果不能做出良好的分析,進(jìn)行區(qū)分式設(shè)計(jì),冷熱源系統(tǒng)的選用必然不合理。而且,多個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)必然造成電力輸送的壓力,這種情況下不僅影響建筑本身的使用,還會(huì)對(duì)電廠造成一定的壓力,甚至?xí)斐扇嫱k姡绊懫渌ㄖ氖褂霉δ堋?/p>
不斷促進(jìn)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)有助于提升能源的利用效率,也有助于改善我國(guó)的環(huán)境污染問題,但是改進(jìn)其節(jié)能設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,因此需要有計(jì)劃有目標(biāo)地進(jìn)行。
在建筑工程內(nèi)部進(jìn)行暖通空調(diào)的安裝,設(shè)計(jì)方案的選擇十分重要。正如上文所說的,我國(guó)目前的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案使用存在同一化問題,這個(gè)問題嚴(yán)重制約著我國(guó)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展。例如,室內(nèi)溫度不同,選擇的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案也應(yīng)該不同。這是因?yàn)榻ㄖ墓δ懿煌虼吮仨毟鶕?jù)建筑的功能了解建筑內(nèi)部需要的溫度,然后再進(jìn)行暖通空調(diào)的方案設(shè)計(jì)。除此之外,在對(duì)暖通空調(diào)的需求進(jìn)行詳細(xì)確認(rèn)之后,還要對(duì)安裝的區(qū)域進(jìn)行調(diào)查,這是因?yàn)榕照{(diào)系統(tǒng)需要為整個(gè)建筑物提供功能,而且暖通空調(diào)系統(tǒng)的安裝就是為了提升整個(gè)建筑內(nèi)用戶的舒適度,如果其安裝給某些業(yè)主造成了困擾,這個(gè)設(shè)計(jì)方案就是一個(gè)不好的方案。我國(guó)目前的建筑工程比較注重私密性,這就很容易導(dǎo)致建筑物的通風(fēng)性不良,因此,暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)必須要立足于自然通風(fēng)的基礎(chǔ),爭(zhēng)取提升自然通風(fēng)效率,這樣才能夠有效減少空調(diào)和機(jī)器通風(fēng),其能源的消耗自然也就減少了。為了保證氣流的流暢,送回風(fēng)口應(yīng)該被安置在比較廣闊的區(qū)域內(nèi),這樣才能夠有效促進(jìn)氣流的交換。但是如果給大型建筑物進(jìn)行送回風(fēng)口的設(shè)計(jì),這可以選擇旋流風(fēng)口送風(fēng),或者把封口設(shè)計(jì)在下層,這是因?yàn)橥ㄟ^風(fēng)的作用原理能夠更好地促進(jìn)空調(diào)運(yùn)作,同時(shí)還能夠有效減少能源的使用。諸如此類的空調(diào)節(jié)能減排方案優(yōu)化,一定能夠促進(jìn)其節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展。
通常來說,建筑工程內(nèi)部要進(jìn)行暖通空調(diào)的安裝,務(wù)必對(duì)當(dāng)?shù)氐碾娔芄?yīng)做出合理的分析。因?yàn)椴煌貐^(qū)的氣候狀況不同,因此各地的電能供應(yīng)也不同。例如,東北的夏季并不是很熱,尤其在黑龍江省,在夏季開空調(diào)的需求并不大。但是在某些辦公樓寫字樓內(nèi),則需要空調(diào)的使用。但是當(dāng)?shù)貧夂驔Q定了當(dāng)?shù)卦谙募臼褂每照{(diào)的用戶并不多,因此電廠可能在電能供應(yīng)上并不會(huì)很大。如果此時(shí)有一個(gè)建筑工程在未考慮電廠能力的情況下直接進(jìn)行了大功率的暖通空調(diào)安裝,則很容易造成電廠的電能供應(yīng)不足。除此之外,空調(diào)新風(fēng)問題也是目前節(jié)能設(shè)計(jì)過程中需要考慮的問題,因?yàn)樾嘛L(fēng)量越大,其負(fù)荷也越高,因此電耗也越大。但是如果新風(fēng)如果過少,環(huán)境質(zhì)量也不能得以保證。鑒于上述問題,有的建筑工程會(huì)采取冷卻水低溫保護(hù)的方法,這樣可以有效調(diào)節(jié)暖通空調(diào)系統(tǒng),還不會(huì)造成能源的過度使用,如圖2,雖然暖通空調(diào)的設(shè)置符合使用者的舒適需求,但是其用電量確實(shí)也更大。
圖2 建筑內(nèi)部暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)
引進(jìn)西方先進(jìn)的暖通空調(diào)節(jié)能減排技術(shù)是比較直接的一個(gè)方法,同時(shí)注重引進(jìn)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)型人才,國(guó)家也應(yīng)該不斷予以關(guān)注,并且進(jìn)行資金扶持,這樣才能促進(jìn)新的暖通空調(diào)節(jié)能減排技術(shù)的產(chǎn)生。例如,變頻技術(shù)的出現(xiàn)就提升了暖通空調(diào)的節(jié)能水平,因?yàn)樗軌蜃灾髡{(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,在溫度適宜的時(shí)候則停止工作,有效節(jié)約了資源,做到了環(huán)保與功用并行[2]。
暖通空調(diào)的節(jié)能減排不僅能夠提升能源利用效率,還能夠促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展,這對(duì)于人類發(fā)展來說至關(guān)重要。因?yàn)槲磥砩鐣?huì)的人類,必須學(xué)會(huì)與自然和諧相處,而對(duì)暖通空調(diào)的節(jié)能減排優(yōu)化就是人類可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃中的重要一部分。