建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)問(wèn)題淺析

1、建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)問(wèn)題淺析 建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)問(wèn)題淺析 摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來(lái)越大。而暖通空調(diào)的廣泛應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。 關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)；原那么；節(jié)能 中圖分類號(hào)： TU96文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗的能源主要由供熱、制冷負(fù)荷確實(shí)定以及空調(diào)系統(tǒng)的正確合理配置、空調(diào)系統(tǒng)正確的布置和空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇以及空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷為依據(jù)的。暖通空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵是空調(diào)外界負(fù)荷和內(nèi)部負(fù)荷同時(shí)決定。暖通空調(diào)的負(fù)荷確定是建立在克服室外環(huán)境影響的根底上，以減輕室外對(duì)室內(nèi)的熱作用。并且充分利用室外環(huán)境

2、中的有利因素，使之對(duì)改善室內(nèi)熱環(huán)境起到積極的作用。 1 暖通設(shè)計(jì)的根本原那么 1.1節(jié)能原那么 應(yīng)仔細(xì)尋找溫度、濕度、勞動(dòng)強(qiáng)度、風(fēng)速及平均輻射溫度這五項(xiàng)影響熱舒適指標(biāo)的主要因素相互間的適宜比例，并對(duì)其進(jìn)行巧妙組合以到達(dá)舒適和節(jié)能的協(xié)調(diào)。同時(shí)，為了在房間內(nèi)形成舒適的微氣候可通過(guò)房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性的利用來(lái)抵抗室外氣候的不斷變化而達(dá)成。另外，對(duì)于管路系統(tǒng)應(yīng)盡可能地設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，以減少管材消耗量及方便施工，最終節(jié)省初投資。 1.2整體局部 一般情況下，實(shí)行集體供暖在保證各個(gè)房間的室內(nèi)溫度時(shí)還可降低采暖能耗，是房屋建筑暖通系統(tǒng)的首選方案，但實(shí)施該方案時(shí)應(yīng)注意滿足個(gè)人需求及控制的靈活性，不可強(qiáng)求全面統(tǒng)

3、一，應(yīng)保證各個(gè)房間的室內(nèi)溫度可獨(dú)立調(diào)控，實(shí)現(xiàn)分戶或分室熱量分?jǐn)偂?1.3滿足生活環(huán)境要求 在房屋建筑中，影響人體舒適的主要因素是舒適環(huán)境，同時(shí)生活環(huán)境中的聲、光、色三個(gè)因素也是相當(dāng)重要的因素。如可讓人們?cè)谛睦砩细杏X(jué)到溫暖的暖色調(diào)，其在滿足人們心理溫暖的根底上可助人們降低室內(nèi)溫度，從而防止能源的消耗。 1.4利用室內(nèi)通風(fēng)量 在房屋建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)通過(guò)合理地組織室內(nèi)的進(jìn)、排風(fēng)氣流，增大室內(nèi)通風(fēng)量，消除空氣中的細(xì)菌、浮游塵埃及臭味等有害人體的物質(zhì)，解決控制的質(zhì)量問(wèn)題，從而改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，改善人們居住環(huán)境，進(jìn)而到達(dá)節(jié)約能源的目的。 2 建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì) 2.1暖通空調(diào)工作原理 暖通空調(diào)工作原理就是

4、制冷劑在制冷機(jī)組的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量的交換而汽化，從而使冷凍水的溫度降低，然后，被汽化的制冷劑在壓縮機(jī)作用下，變成高溫高壓氣體，流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時(shí)被來(lái)自冷卻塔的冷卻水冷卻，又從氣體變成了低溫低壓的液體，同時(shí)被降溫的冷凍水經(jīng)冷凍水水泵送到空氣處理單元的熱交換器中，與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源，通過(guò)送風(fēng)管道送入被調(diào)房間。如此循環(huán)，在夏季，房間的熱量就被冷卻水所帶走，在流經(jīng)冷卻塔時(shí)釋放到空氣中。本文主要研究控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理局部，主要涉及供水系統(tǒng)和空氣處理單元。 2.2暖通空調(diào)供水設(shè)計(jì) 常用的冷凍水(水為載冷劑)系統(tǒng)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)，根據(jù)用戶的需求情況的不同，按水壓特性劃

5、分，可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種：按冷、熱水管道的設(shè)置方式劃分，可分為雙管制系統(tǒng)、三管制系統(tǒng)、四管制系統(tǒng)：按各末端設(shè)備的水流程劃分，可分為同程式和異程式系統(tǒng)：按水量劃分，可分為定水量和變水量系統(tǒng)。變流量系統(tǒng)中的原那么足的供、回水溫度保持不變，建筑物負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)改變供、回水的流量來(lái)適應(yīng)，該水系統(tǒng)輸送的水流量要與建筑物需求相適宜。 由于目前大多數(shù)冷水機(jī)組的水流量要求恒定，所以變流量系統(tǒng)實(shí)際上是供冷(水)量與需冷(水)量相對(duì)匹配的。即供冷(水)量只能隨冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)的不同產(chǎn)生變化。由于空調(diào)系統(tǒng)大局部時(shí)間都處于設(shè)計(jì)負(fù)荷的60以下運(yùn)行，且負(fù)荷隨著時(shí)問(wèn)在不斷地變化，為了使冷水所載的冷量與經(jīng)常變化的

6、負(fù)荷相匹配，從而節(jié)約冷量輸送動(dòng)力和冷源的運(yùn)行費(fèi)用，采用變冷水流量控制便成了理所當(dāng)然的做法。 2.3暖通空調(diào)空氣處理單元 在暖通空調(diào)空氣處理單元中，首先是新風(fēng)與局部回風(fēng)混合，形成混風(fēng)，混風(fēng)經(jīng)過(guò)熱交換器與冷凍水進(jìn)行熱交換形成送風(fēng)，在冬天，混風(fēng)吸收能量溫度提高，在夏天，混風(fēng)溫度降低，送風(fēng)在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過(guò)送風(fēng)管道進(jìn)入房間，與房間內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞，最終調(diào)節(jié)房問(wèn)的溫度到達(dá)所需要的設(shè)定點(diǎn)。房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下被排出，形成回風(fēng)。局部的回風(fēng)排出室外，局部回風(fēng)與新風(fēng)混合重復(fù)上述過(guò)程。 混風(fēng)和冷凍水的熱交換是在空氣處理單元的熱交換器中進(jìn)行的，熱交換器是暖通空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元中的重要局部，熱交換器的

7、工況處于局部負(fù)荷下時(shí)，并非與設(shè)計(jì)工況相同，而實(shí)際使用過(guò)程中，熱交換器絕大多數(shù)時(shí)間是在非設(shè)計(jì)工況。 3 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問(wèn)題 3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題 從某種程度上講，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能降耗有著直接的影響。但是實(shí)際工程工程中，受設(shè)計(jì)周期的影響，使得工程師沒(méi)有時(shí)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)、比擬得出最正確耗能方案，從而導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)存在投入大能耗高的弊端。因?yàn)橄到y(tǒng)的設(shè)計(jì)通常是以最大負(fù)載留有一定余量的原那么進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，其負(fù)載程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定負(fù)載。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，一年中一半的時(shí)間其實(shí)際負(fù)載只有一半，這個(gè)過(guò)程中的浪費(fèi)是非常驚人的。而對(duì)于供熱系統(tǒng)而言，如果原系統(tǒng)方案存在問(wèn)題，那么會(huì)導(dǎo)

8、致后續(xù)的運(yùn)行、調(diào)節(jié)出現(xiàn)很多缺乏，比方水力嚴(yán)重失調(diào)、不容易進(jìn)行溫度控制及熱計(jì)量，而空調(diào)供暖系統(tǒng)的水力失調(diào)那么是造成用戶環(huán)境冷熱不均以及能量消耗增加的重要原因。一些與泵站距離較遠(yuǎn)的用戶因?yàn)檫M(jìn)、出水的壓差相對(duì)較大，供水量缺乏，其運(yùn)行方式存在小溫差、大流量的問(wèn)題，對(duì)用戶的采暖及能耗均會(huì)產(chǎn)生不良影響。 3.2運(yùn)行管理的問(wèn)題 在傳統(tǒng)的觀念中，多數(shù)人都會(huì)認(rèn)為暖通專業(yè)技術(shù)的施工是建筑工程中的次要工程，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)的施工人員無(wú)論是專業(yè)技能還是經(jīng)驗(yàn)素質(zhì)均相對(duì)欠缺。由于沒(méi)有專業(yè)的理論知識(shí)做根底，因此無(wú)法解決實(shí)際施工中所遇到的技術(shù)性問(wèn)題，從而為系統(tǒng)后續(xù)的運(yùn)行管理埋下隱患，提升了系統(tǒng)的能耗。一些施工單位的管理者也會(huì)

9、存在這種認(rèn)識(shí)，認(rèn)為暖通空調(diào)系統(tǒng)只要在設(shè)計(jì)、施工等方面符合標(biāo)準(zhǔn)即可，而系統(tǒng)的運(yùn)行管理往往被忽略，因此維護(hù)人員的技術(shù)水平比擬低，很多人不具備系統(tǒng)管理的專業(yè)知識(shí)，不了解如果按照環(huán)境參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)以降低系統(tǒng)能耗，因此造成系統(tǒng)能耗過(guò)高。 4 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用 4.1空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷的合理計(jì)算 如今正確地計(jì)算負(fù)荷對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要，負(fù)荷算大了會(huì)導(dǎo)致投資運(yùn)行費(fèi)用增大，耗能增大，算小了那么不能滿足功能要求，負(fù)荷直接決定空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和容量的大小。目前我國(guó)普遍在負(fù)荷計(jì)算上結(jié)果偏大，通過(guò)采取合理降低室內(nèi)給定值標(biāo)準(zhǔn)與適當(dāng)?shù)臏p少新風(fēng)量的方法，可以消除不必要的損耗，節(jié)約能源。 4.2熱源溫度的控制 外

10、網(wǎng)及熱源必須采取相應(yīng)的控制手段，是由于供暖用戶在室內(nèi)多采取溫控措施及室外氣溫的變化，使系統(tǒng)熱負(fù)荷的動(dòng)態(tài)的變數(shù)，例如熱水網(wǎng)路采取相應(yīng)的質(zhì)量流量調(diào)節(jié)或質(zhì)量調(diào)節(jié)方式及氣候補(bǔ)償方式等。目前，許多地方采用根據(jù)室外溫度自動(dòng)調(diào)供水溫度的方法。 4.3采暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的選擇要合理 其選擇時(shí)應(yīng)在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，選擇系統(tǒng)形式。充分分析人工環(huán)境控制場(chǎng)所的特點(diǎn)，注意朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)、使用功能的差異，分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置以便于控制、調(diào)節(jié)及管理， 防止不同區(qū)域出現(xiàn)過(guò)冷或過(guò)熱的能量浪費(fèi)現(xiàn)象，使其與系統(tǒng)能夠相互配合到達(dá)最正確效果，從而到達(dá)既經(jīng)濟(jì)又節(jié)約的目的。本文轉(zhuǎn)自：lunwen.1kejian 4.4地源熱泵技術(shù)

11、 當(dāng)前以地?zé)嶙鳛闊岜醚b置的熱源或熱匯來(lái)對(duì)建筑進(jìn)行采暖或制冷的技術(shù)被成為地源熱泵技術(shù)。地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源，既可實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季和夏季，分別將地?zé)崮茏鳛楦邷責(zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩?，在冬季將地?zé)帷叭〕鰜?lái)用于采暖或熱水供給，在夏季將室內(nèi)的熱量提取后釋放到地層中去。目前在自然界和工業(yè)生產(chǎn)中，存在大量的低溫位熱源，儲(chǔ)藏于空氣、土壤、水，以及工業(yè)廢氣、廢水中，利用熱泵可以回收這些低溫位熱源，產(chǎn)生高溫位熱量來(lái)供給生產(chǎn)和生活之用。 4.5降低輸送過(guò)程中能耗 現(xiàn)如今選用保溫性能好的新型保溫材料對(duì)管道進(jìn)行處理有利于節(jié)能。對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的水力平衡調(diào)試，改善供暖質(zhì)量主要利用計(jì)算機(jī)。采用以平

12、衡閥及其專用智能儀表為核心的管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)流量的合理分配，提高輸送能量的效率。在滿足空調(diào)精度、人體舒適度和工藝要求的前提下，通過(guò)提高供回水溫差、選用低流速、輸送效率高的載能介質(zhì)和效率高、局部負(fù)荷特性好的動(dòng)力設(shè)備，可以減少輸送過(guò)程的能耗，從而提高輸送效率。 4.6實(shí)現(xiàn)供熱管理信息化，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 對(duì)供熱采暖系統(tǒng)的各種設(shè)備、閥門等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線的智能化監(jiān)測(cè)、控制和管理主要采用計(jì)算機(jī)控制。全面監(jiān)測(cè)、記錄各運(yùn)行參數(shù)協(xié)調(diào)各系統(tǒng)間的運(yùn)行，提高管理水平，增強(qiáng)系統(tǒng)的平安性和可靠性并可使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)信息化管理，節(jié)省運(yùn)行能耗，使供熱采暖系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平走向現(xiàn)代化。 暖通空調(diào)系統(tǒng)使用者可根據(jù)個(gè)人需要設(shè)置每月甚至每天的控制程序讓空調(diào)系統(tǒng)按預(yù)定的要求工作，在保證熱舒適的前提下節(jié)能10。開發(fā)并利用功能強(qiáng)大、界面友好的控制軟件也是保證空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的有效措施。 五、結(jié)束語(yǔ) 總之，暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠創(chuàng)造一個(gè)適于人們生活、工作的良好室內(nèi)環(huán)境。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)方面要求的不斷提高，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要做好暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)處理和整體優(yōu)化工作，以高質(zhì)量的設(shè)計(jì)方案來(lái)保