關于暖通工程節(jié)能問題與設計探討

1、關于暖通工程節(jié)能問題與設計探討    摘要：建筑節(jié)能是一個關乎國計民生的大問題，是節(jié)約能源的一個重要組成部分。要想把建筑節(jié)能長期有效地搞下去，就必須讓老百姓了解它，讓整個社會都重視起來，這樣我們的建筑節(jié)能事業(yè)才會有希望，才會有長足的進步。我國建筑能耗的總量呈逐年上升趨勢，建筑節(jié)能迫在眉睫，而暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑能耗中占有重要比重。本文通過分析暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能面臨的問題，提出解決途徑與方法。    關鍵詞：暖通空調(diào)； 節(jié)能； 設計； 施工 ；運行管理；     1 當前暖通空調(diào)系

2、統(tǒng)在節(jié)能方面面臨的問題1.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計及施工管理暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響，然而，在實際工作中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視，加之工程設計周期普遍較短，設計收費與沒計產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不掛鉤，以及一些技術性問題沒有完全得到解決等原因，一些設計單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得設計施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當驚人，超過了國家標準。另外，目前建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)人員水平參差不齊，一部分人員非本專業(yè)院校畢業(yè)或非對口專業(yè)，甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何培訓，對本專業(yè)理論知識似懂非懂，常憑經(jīng)驗，采用慣用方案或甲方指定的方案，由此在設計或施工中遇到的一些

3、涉及方案性調(diào)整問題不能進行及時正確的處理和解決，最終導致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的不良后果，給系統(tǒng)的運行、管理留下隱患，在實際工作中，由此造成的經(jīng)濟損失也是相當嚴重的。1.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計方案    暖通空調(diào)設計的特點是“條條大道通羅馬”，近年來，隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，新的技術方案不斷涌現(xiàn)，每種技術方案往往都有各自的優(yōu)缺點。面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方面的評價結果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，設計人員往往霧里看花，無所適從，如何在眾多的設計方案中找到最合適的節(jié)能方案，是困擾暖通空凋沒計人員的重要課題。2

4、存在的問題2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計管理問題  如前所述, 空調(diào)系統(tǒng)的設計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性有著重要的影響。然而在實際中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視, 使得設計建造的系統(tǒng)不僅初投資大, 運行能耗也相當驚人, 大大超過了國家標準。2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)運行管理  除設計施工外，運行管理也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了，因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓，很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識，不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作，顯然系統(tǒng)達不到相應的節(jié)能效果。2.3 新型空調(diào)方式、控制

5、方法及新的節(jié)能技術的開發(fā)應用問題  采用新型空調(diào)方式、新的控制方法, 不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統(tǒng)大幅度節(jié)能。2.4 經(jīng)濟性比較問題經(jīng)濟性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個問題。在經(jīng)濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較，這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經(jīng)濟性比較，顯然是不合理的；如果不考慮舒適性的區(qū)別， 對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經(jīng)濟性比較，顯然不可能做出正確的選擇；如果不考慮美觀性和舒適性進行經(jīng)濟性比較， 對集中式空

6、調(diào)方案顯然是不公平的。在設計方案經(jīng)濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命，以相同的使用周期為基準，進行綜合經(jīng)濟性的計算比較，而不能簡單地根據(jù)設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調(diào)要求的項目，應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題，進行冬夏季綜合經(jīng)濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程，應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。2.5 公眾對空調(diào)系統(tǒng)作用的理解觀念問題  在社會上我們常常發(fā)現(xiàn)一種這樣的觀念：認為空調(diào)在夏季是越冷冬季越熱效果越好。這顯然與舒適性空調(diào)的出發(fā)點相違背的。事實上, 這樣不僅大大增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗, 同時由于室內(nèi)外溫差的增大, 也使人體對不同環(huán)境的適應性下降,

7、身體免疫力降低。2.6 使用可再生能源空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)推廣應用問題  利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng), 如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷、供熱系統(tǒng), 不僅有著顯著的環(huán)境和社會效益,有的還有著顯著的經(jīng)濟效益( 如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)), 應大力開發(fā)推廣。3 解決暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑與方法對現(xiàn)行設計規(guī)范、規(guī)定、標準學習不夠，貫徹執(zhí)行不夠，因此應加強對現(xiàn)行設計規(guī)范、規(guī)定、標準的學習，提高貫徹執(zhí)行設計規(guī)范的自覺性。設計過程中缺乏多方案技術經(jīng)濟比較，隨意性較大。應像建筑方案設計一樣，進行多方案比較，做出合理的設計。圖紙審查不嚴甚至流于形式。應堅持三審（自審、審核、審定）制，確保設計（含圖紙、計算書

8、）質(zhì)量，杜絕出現(xiàn)差錯。精心設計暖通空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。例如系統(tǒng)往往都是按最大負荷設計的，而實際運行基本上是在部分負荷下運行，如果系統(tǒng)各部分的設計不能滿足部分負荷運行的要求，那系統(tǒng)的能耗是很大的。又如新風系統(tǒng)的設計，系統(tǒng)應該能隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風量，以最大限度地縮短主機的開啟時間。可以說空調(diào)系統(tǒng)的設計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失我們知道對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護結構的空調(diào)負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數(shù)的大

9、小，亦即決定通過維護結構的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設計規(guī)范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環(huán)境平均輻射溫度進行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當     環(huán)境變化時對環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的

10、應用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎。如果采用舒適性評價指標即體感指標作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，如采用PMV或SET*指標對空調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)控，不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病，而且可以實現(xiàn)大幅度的節(jié)能，據(jù)我們的初步研究表明，采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式如上所述，影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的

11、熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度降顯著下降，一般可達到120140，而傳統(tǒng)方式一般在180200，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結果。推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應用，空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的，它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術也在開發(fā)研究著。開展冷熱回收利用的研究運用工作，實現(xiàn)能