論暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)及設(shè)備噪音處理

林偉華

【摘 要】隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，我國的建筑物的檔次越來越高，暖通空調(diào)已經(jīng)幾乎成為建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置。然而，一個(gè)負(fù)面影響就是建筑物的百分之五十左右的能源消耗都是由暖通空調(diào)產(chǎn)生，因此，暖通空調(diào)的過度安裝，不僅隨著暖通空調(diào)日益普及，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗占整個(gè)建筑耗電量的50%以上，但目前絕大多數(shù)空調(diào)處在低效運(yùn)行，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。介紹暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方法和發(fā)展方向，并對安裝施工中暖通空調(diào)設(shè)備的噪音處理進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】暖通；空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；噪音處理；直燃溴化鋰

暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)對于我國目前大力宣傳的環(huán)境保護(hù)與生態(tài)保護(hù)息息相關(guān)，建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)的好壞對于建筑的能耗水平以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。暖通空調(diào)的節(jié)能措施也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，這項(xiàng)系統(tǒng)工程不僅與建筑物的設(shè)計(jì)相關(guān)，而且還與環(huán)境因素關(guān)系密切。在工程設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師應(yīng)就建筑的朝向以及建筑的位置、建筑的形體等進(jìn)行細(xì)致的考慮，不同的區(qū)域應(yīng)采用不同的建筑外形以更加充分地利用自然節(jié)約能耗。在設(shè)計(jì)過程中還必須對暖通空調(diào)進(jìn)行適度的優(yōu)化與組合，將能夠兼具的功能設(shè)計(jì)在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)，這也相當(dāng)于無形之中節(jié)約了能耗。暖通空調(diào)為人居創(chuàng)造了舒適體驗(yàn)的保障，就必然會(huì)造成能源的消耗，就我國近一段時(shí)期的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，暖通空調(diào)的能耗已經(jīng)占到了我國總能耗的百分之二十五左右，而且這個(gè)比例還在隨著我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展而不斷上漲。在建筑物有增無減的客觀條件下，節(jié)能的唯一手段就只能是從暖通空調(diào)的節(jié)能降耗、減排降噪上下功夫。目前在這方面成功的案例不勝枚舉，絕大多數(shù)暖通空調(diào)的節(jié)能案例都是在防止建筑物內(nèi)部與外部的熱橋效應(yīng)或冷橋效應(yīng)上做文章。只要大力降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)、門、窗的傳熱系數(shù)就可以極大地提高暖通空調(diào)的能耗，而且也同時(shí)可以達(dá)到降噪的功效。在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方面必須做好熱量的散失的防治措施，只要熱量不散失，在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)之上就可以降低暖通空調(diào)的運(yùn)行溫度或減少暖通空調(diào)的工作機(jī)組的終端數(shù)量。從而達(dá)到節(jié)能的設(shè)計(jì)。

一、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

空調(diào)節(jié)能的設(shè)計(jì)首先要以工程的實(shí)際情況為主，根據(jù)實(shí)際的工程項(xiàng)目的情況加之季節(jié)對氣候的影響情況以及周圍的環(huán)境情況等進(jìn)行分析，再根據(jù)用戶的需求，設(shè)計(jì)出最大化利用自然條件，最大化降低能源消耗，最大化降低環(huán)境噪音的科學(xué)、合理的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案。好的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案可以使暖通空調(diào)在外界條件或室內(nèi)條件變化的情況，更為經(jīng)濟(jì)，更為合理，更為有效地為人居環(huán)境創(chuàng)造適宜的溫度與空氣條件。（1）采用合理的冷熱源。合理的設(shè)備選型對于暖通空調(diào)的節(jié)能十分重要，因?yàn)?，不同的設(shè)備其使用壽命、運(yùn)行效能、自動(dòng)化程度、功率參數(shù)等都不相同，這些性能參數(shù)對于未來使用過程中的節(jié)能效益影響十分巨大。因此，合理選型較為關(guān)鍵。中央空調(diào)中的冷熱源的合理的配置是節(jié)能的重要的一環(huán)，我國建筑物中常用的配方有水冷機(jī)組加鍋爐的方式、熱泵機(jī)組加溴化鋰吸收機(jī)組的方式等。（2）采用蓄冷系統(tǒng)。雖然我國的不同地區(qū)存在著巨大的地區(qū)經(jīng)濟(jì)差異，不同的區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡，但是，不論在哪個(gè)區(qū)域在用電方面都存在著峰谷的價(jià)格差，有些地區(qū)這種價(jià)差的額度較大，因此，針對這種價(jià)差，可以使用蓄能裝置，在用電的低谷以最小的代價(jià)進(jìn)行蓄能，然后，在用電的高峰從蓄能中轉(zhuǎn)換能量并釋放到暖通空調(diào)系統(tǒng)中，這樣不但節(jié)省了巨大的錯(cuò)峰價(jià)差，而且也產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益。（3）采用變頻應(yīng)用系統(tǒng)。我國的空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)已經(jīng)有較長一段時(shí)間了，變頻是空調(diào)系統(tǒng)的必然的應(yīng)用趨勢，因?yàn)樽冾l技術(shù)彌補(bǔ)了現(xiàn)有空調(diào)技術(shù)方面的不足，并且還可以最大化地降低能耗節(jié)約運(yùn)行開支。一是根據(jù)建筑物的可能出現(xiàn)的最大冷熱負(fù)荷進(jìn)行的選型對于保證在最大負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)暖通空調(diào)系統(tǒng)不至于出現(xiàn)超負(fù)荷而仍能正常工作非常重要，而在實(shí)際的暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作過程中，這種滿負(fù)荷的情況只是有時(shí)出現(xiàn)。二是現(xiàn)在計(jì)算的冷熱負(fù)荷可能到了下一個(gè)季節(jié)就會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的改變而有極大的變動(dòng)，因此在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中必須注意的是冷熱負(fù)荷的季節(jié)變化性。三是冷熱負(fù)荷不僅會(huì)隨著室內(nèi)室外的情況發(fā)生變化，而且也會(huì)隨著建筑物內(nèi)的人的活動(dòng)而產(chǎn)生較大的變化。然而，傳統(tǒng)的空調(diào)則完全無視這些細(xì)微的變化在溫度變化的情況下仍然按設(shè)備的額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)，這就會(huì)出現(xiàn)本來溫度已經(jīng)較為適宜，但是，空調(diào)系統(tǒng)仍然提供過量的冷熱調(diào)節(jié)，這就會(huì)適得其反，不但浪費(fèi)了能量，而且，也給人帶來不適。因此，無論是在經(jīng)濟(jì)上還是在功能上都形成了不必要的浪費(fèi)。這也是變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的重要原因。變頻技術(shù)會(huì)隨著用戶的冷熱負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出的功率，在用戶沒有任何冷熱負(fù)荷的情況下甚至還可以暫停機(jī)組的運(yùn)行。這種類似于“智能化”的變頻技術(shù)正是建筑物內(nèi)用戶較多，且用戶的活動(dòng)與需求不一致的最佳選擇。

二、暖通空調(diào)設(shè)備的噪聲超標(biāo)處理

噪聲是設(shè)備在摩擦的過程中產(chǎn)生的一種污染，暖通空調(diào)的末端設(shè)備在使用一段年限之后都會(huì)出現(xiàn)噪聲的問題。因此，在設(shè)計(jì)之初就必須在設(shè)計(jì)之中對于用戶的所能承受的噪聲要求要有一個(gè)深入的了解，然后根據(jù)用戶的要求在設(shè)計(jì)中對設(shè)備的噪聲參數(shù)提出要求。對于大型或超大型建筑物，由于其選用的暖通空調(diào)機(jī)組巨大，因此，較大的噪聲不可避免，這時(shí)就必須對其專門采取隔音、降噪的處理。設(shè)備在進(jìn)入安裝現(xiàn)場后必須執(zhí)行認(rèn)真的檢查，首先檢查箱體的外觀的情況，如果外觀出現(xiàn)較大破損，則說明在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的碰撞，較嚴(yán)重的碰撞對于電子類設(shè)備的影響較大，可能會(huì)造成設(shè)備在運(yùn)行初期出現(xiàn)故障。還必須對設(shè)備進(jìn)行開箱檢查。首先對外觀進(jìn)行缺陷檢查并拍照，外觀檢查通過以后，就可以對設(shè)備進(jìn)行安裝前的通電試運(yùn)行，如果試運(yùn)行中噪聲超標(biāo)則應(yīng)予退換，以免進(jìn)入工程施工序列以后引發(fā)更多的不必須的麻煩。（1）設(shè)備安裝。新風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)安裝采用彈簧阻尼減振器，風(fēng)機(jī)與風(fēng)管連接采用軟連接，新風(fēng)機(jī)組與水管采用軟接頭連接，風(fēng)機(jī)盤管采用彈簧吊鉤，風(fēng)機(jī)盤管與水管采用軟管連接。對空調(diào)機(jī)房進(jìn)行吸音處理，比如在空調(diào)機(jī)房內(nèi)采用隔聲材料做成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以防止設(shè)備噪聲外傳，或在機(jī)房內(nèi)貼吸聲材料：采用凹凸型吸聲板作為機(jī)房墻面或吊頂板，以增強(qiáng)吸聲效果；機(jī)房應(yīng)盡量減少設(shè)置門窗，且設(shè)置門窗應(yīng)采用吸聲門窗或吸聲百葉窗，盡量減少設(shè)備噪聲外傳。（2）水管安裝。水管安裝要嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范，冷凍水主干管及冷卻水管吊架要采用彈簧減振吊架，而且吊架不能固定在樓板上，應(yīng)盡量固定在梁上，或在梁與梁之間架設(shè)槽鋼橫梁固定。水管穿過樓板或過墻必須采用套管，且套管與水管之間要用阻燃材料填封。（3）風(fēng)系統(tǒng)安裝。風(fēng)管制作安裝要嚴(yán)格按照國家規(guī)范進(jìn)行施工，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口安裝阻抗消聲器，新風(fēng)進(jìn)口處采用消聲百葉，風(fēng)管適當(dāng)部位設(shè)置消聲器，風(fēng)管彎頭部位設(shè)置消聲彎頭，空調(diào)和新風(fēng)消聲器的外部采用優(yōu)質(zhì)保溫材料保溫，與靜壓箱一樣其內(nèi)貼優(yōu)質(zhì)吸音材料。由于送回風(fēng)管均采用低風(fēng)速、大風(fēng)量以降低噪聲，風(fēng)管截面積比較大，如果風(fēng)管安裝強(qiáng)度及其整體剛度不夠，就會(huì)產(chǎn)生摩擦及振動(dòng)噪聲。建議風(fēng)管吊架盡可能采用橡膠減振墊，確保風(fēng)管不產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。（4）冷凍水管主管支架安裝。比如某工程水管主管管徑較大，且有輕微振動(dòng)，噪音會(huì)沿冷凍主管傳遞，出口處一般可達(dá)70dB（A）～80dB（A），距出口20m處可降至50dB（A）。而傳來的輕微振動(dòng)，沿剛性導(dǎo)體將無限傳遞。

三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展方向

首先，要合理的選擇熱源系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)具體的工程建筑選擇實(shí)用有效的熱源系統(tǒng)。一般來說，當(dāng)前國內(nèi)市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。而從能量利用效率上來看，其中以熱電站的效率最高，其次是熱泵技術(shù)。其次，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到減少熱媒介輸送過程中能耗的主要措施。在設(shè)計(jì)要求材料的選用上，可以制定選用保溫效果好的新型保溫材料對管道進(jìn)行保溫節(jié)能。

暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)因素較多，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中必須從全局觀著眼，從建筑的形體、功能、周圍的環(huán)境、氣候進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，以保證在節(jié)能的同時(shí)保證人居的舒適體驗(yàn)，在降噪的同時(shí)保證機(jī)組與鍋爐的動(dòng)力性。在設(shè)計(jì)過程中目前的一個(gè)大的趨勢就是設(shè)備的多功能性，比如制冷兼排風(fēng)等。