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建筑环境空调工程的节能措施

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【摘要】:人们对建筑物内的高质量、低能耗的居住环境要求越来越强烈,暖通空调的设计方案策划、甄选与应用也对节能环保的发展起着至关重要的作用。本文就建筑中暖通空调的节能环保措施做进一步的探讨和分析。

【关键词】:建筑;环境空调;节能措施

中图分类号:S210.4 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着我国国民经济的迅速发展,能源和环境问题日益凸显,城市化的飞速发展和人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求。众所周知,暖通空调是能耗大户,因此暖通空调作为建筑节能必要组成部分,也已经受到这种趋势的影响,同时暖通空调系统的节能亦引起暖通空调工作者们的关注,并且针对不同国家、地区的能源特点和不同建筑的采暖、通风、空调要求,发展相关的节能技术。研究建筑环境,了解暖通空调负荷产生的原因及影响因素,可以更加合理地提出解决问题的方法。

一、影响暖通空调能耗的因素

1、规划设计

建筑节能规划设计就是分析构成气候的决定因素:辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响,通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造。形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。规划设计是建筑节能设计的重要方面,规划节能设计应从建筑物选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑物体型、间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等多方面进行研究。建筑节能设计应以优化建筑的微气候环境,有利于节能,充分重视和利用太阳能冬季主导风向、地形和地貌,利用自然因素为原则。

2、围护结构

围护结构包括护结构和内围护结构。护结构主要包括层面、外墙和窗户等;内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中,围护结构的传热热损失站总的热损失的比例是很大的。

3、室内空气温度

这里存在的一个客观事实是很明显的,也就是当夏天的时候将空调室内计算的温度定的越低,其对房间的计算冷负荷也就越大,相应的采暖空暖在能源的消耗上也就越大;而在冬天的时候,将空调室内计算的温度定的越高,房间内部的计算热负荷也就越大,空调在能源消耗上也就越高。总体而言,室内计算温度同室外自然温度之间的温差越大,空调在能源消耗上也就越高。

4、太阳辐射

在气候资源方面,太阳辐射对建筑节能是一个有利的因素。冬天建筑南向窗户接受到的太阳辐射较多,这对外界的寒冷气候构成一种补偿;同时,太阳光的入射角越小,被玻璃窗反射的热量越少,进入室内的热量越多,而且通过南向窗户阳光射入室内的深度较大,对于砖石和混凝土等重质材料的建筑,有利于太阳热能更好地被建筑墙体、地面及物品所吸收和蓄存,提高室内温度,节约采暖用能。

5、空气湿度

空气的相对湿度过高会对人体的热舒适带来一定的负面影响,而且过高的相对湿度会增加空调系统的潜热负荷,从而增加整个暖通空调系统的能耗。

二、建筑环境空调工程节能措施

1、整体系统设计方面的节能控制

暖通空调系统设计的合理与否直接关系着系统运行的节能情况。科学、合理的设计能够使供暖系统达到节能、低碳的效果。因此,设计人员要到安装现场进行实地勘察,结合当前先进的安装技术,设计出最符合被安装住宅楼的暖通工程施工设计图。通常情况,城市生活区多采用集中供暖的方式,在工业区(如矸石电厂、燃煤电厂等)则要采用工厂生产过程中产生的废热和余热进行供暖。暖通工程的主要热源一般采用大型锅炉或热厂,并积极的利用相关的可再生能源(如地热能、太阳能等)进行供暖。

2、合理设计围护结构

对于暖通空调系统来说,维护结构空调负荷所占的比例相当大,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,维护结构的保温性能、窗户及墙壁的面积比对于维护结构的综合传热系数有着决定性的作用,维护结构空调负荷的大小同样受其影响较大。合理设计围护结构,提高维护结构的保温隔热性能,有利于暖通空调系统节能。此外,我国的照明用电量占据总电量的十分之一,而照明用电很大一部分会直接转换为空调的冷负荷,因此一些照明容量大、空调面积的建筑物内,可以采用照明、空调相结合的方案,选择节能灯具和灯控系统等。

3、减少热媒介输送过程中能耗

一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。

4、变流技术

水和空气作为热和冷的载体,其流量也应当是随着负荷的变化而变化。何动态地控制系统的流量,既能满足经常变化的负荷要求,又能最大限度的节省能耗,是暖通空调领域近年来的技术热点之一。传统的办法就是利用阀门对系统的流量的调节,其实就是改变系统的阻力,但是这不是最好的办法,为了避免消耗泵和风机提供的流体那就采用集中调节来改变系统动力,这成为现代施工者的技术潮流。

5、排风余热回收技术

夏季,空调建筑的排风温度低于室外新风温度,室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。冬季,排风温度高于室外新风温度,排风含湿量高于室外新风含湿量,热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为:在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热,利用排风余热来预热新风(或者利用余冷来预冷新风),从而达到回收排风余热的目的。

6、利用可再生资源

如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量,向建筑提热能,夏天向天然资源释放热量,给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用,弥补了供电不足的缺口,缓解了供电压力,也非常环保,不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应,并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂,就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。

结语

建筑物内暖通空调的节能举措不仅是一项经济与能源的双重需要,同时也符合构建和谐社会与科学发展观的基本理念。因此,应该协调多方力量将暖通空调的节能降耗工程落实到实处。本文虽然针对主要影响暖通空调能源耗损的因素提出了相应的解决办法,但是仍有不足之处,需要相关专业的工作人员做深层次的探讨,只有这样才能进一步促进暖通空调节能减耗工作的顺利展开。

参考文献

【1】王辉.节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J].学问,2011(3).

【2】刘东,陈沛霖,张云坤.建筑环境与暖通空调节能[J].节能技术,2010(2).

【3】何金刚,王磊,吴杨.节能环保技术在暖通空词系统中的应用[J].建筑节能,2012(7).

【4】姚灵锋.地源热泵热平衡不足的探讨及工程运用[J].节能技术,2012(03).