李仕香
[摘要]在公共建筑系統中,空調能量消耗所占比重較大。要想使公共建筑節能達到一個理想的效果,就需要在空調節能方面予以重視。公共建筑是一項系統性工程,空調系統在其中占據著非常重要的位置。本文就公共建筑的空調節能進行研究分析。
[關鍵詞]公共建筑;空調節能;探討
文章編號:2095-4085(2016)07-0041-02
在公共建筑系統內部,空調的調節能力非常強大。正確設置建筑內冬夏季節的室內溫度,就可達到理想的節能效果。就當前我國公共建筑室內溫度設置的實際情況,其溫度設置普遍過低,冬天溫度設置過高,導致能源浪費非常嚴重。事實上,加強公共建筑中央空調的運行管理,預防跑冒滴漏的現象出現,就能夠達到較好的節能效果。同時提高水泵風機運輸設備的運行效率,并采用可變頻調速技術,節能效果就會更為顯著。在過渡性季節中,完善設備的運行模式,預防出現冷熱不均,實現自動控制,節能效果同樣能夠顯示出來。就整個公共建筑系統來說,空調節能其實可通過多種方式來實現,從而可發揮出公共建筑空調節能能力。
1公共建筑空調設計存在的問題
就單純公共建筑空調設計方面來說,其中就存在著較多問題。綜合而言,問題多體現在幾方面。首先,設計不夠新穎,要想空調設計在實際應用中能夠體現出理想的效果,設計人員就應改掌握必要的原理與運行特點。但實際上,設計人員缺乏對空調系統原理與運行特點的深入了解。設計空調系統的時候,往往照搬過去的經驗,同時也有不少設計人員單純追求新技術,并不會過多考慮空調的節能效果。其次,設計過于保守,設計人員在設計空調系統的時候,基于對安全的考慮,設計參數普遍偏大,導致降低了空調系統的節能性。如所計算的負荷取值與實際數值相差很大,冷熱源設備裝機容量普遍較大,水泵的型號也比實際要大,整個系統設置缺乏應有的合理性。在這樣一種情況下,即便空調系統選擇的是效率非常高的主機,但是,如果長時間在負荷狀態下運行,總體效率并不會非常高。同時,空調主機過大,就會導致水泵相關輸送動力設備的容量增加,此時整個管路特性就會偏離最佳的工作狀態,提高整體的能量消耗。而這些都是由于設計人員在設計的時候過于保守造成的最終結果[1]。最后,靜態化設計,通常所說的靜態化設計,其實就是根據具體的工作情況設計空調系統,并未從空調實際運行的狀況出發,也就沒有充分考慮新風供冷。單單從減小冬夏季節的新風負荷角度,根據冬夏季節的風量設計新風口與空調機組的新風入口,這時候在過渡季節仍然需要開啟冷水機組,而此時也就必然會增大空調能量的消耗。
2公共建筑空調系統節能措施
公共建筑本就是系統性的工程,空調是其中不可缺少的重要組成部分。在公共建筑能量消耗中,空調系統能量消耗非常大。為減小公共建筑能量消耗,需要在空調系統方面采取相應的措施,以此縮減能量的消耗。
2.1室內溫度濕度參數需合理
事實上,公共建筑所處的氣象參數、建筑物的結構設計以及室內散熱散濕等各類因素將會直接影響到空調系統的能量消耗。而在眾多因素中,室內設計的濕度與溫度參數將會直接影響冷熱負荷大小。從現實性的角度來看,在夏季保證人體健康與舒適性的前提下,如果提高室內空調溫度1℃,那么空調節能效果就會提高10%左右,且濕度也會提高等值,總體能量節約在15%左右。針對此,就有研究人員指出,夏季的時候,將室內溫度設定為26℃,節能效果就可提高15%;在冬季的時候,將空調溫度從24℃~26℃調整為21℃~22℃,節能效果就可達到18%。由此便可了解到,在滿足健康與舒適性的條件下,降低空調系統能量,夏季室內降溫應當高于干球溫度與相對濕度。在冬季室內保暖的時候,設定值應取較低值的干球溫度與相對濕度,由此就能夠有效減少建筑圍護結構傳熱負荷與新風負荷。因此,設計人員就應在嚴格遵循相關規定的條件下,使公共建筑夏季空調溫度不可低于26℃,冬天溫度不可超過20℃;濕度應滿足相關的設計要求,夏季不可高于65%,冬季不得超過60%[2]。
2.2降低設計負荷
空調系統的冷熱負荷主要包括了圍護欄結構傳熱形成的負荷、室內熱源散熱形成的負荷、新風處理中形成的負荷以及玻璃窗日照形成的負荷。在所有的冷熱負荷中,圍護欄結構傳熱消耗的能量占據整個空調系統能量消耗的40%,新風處理期間能量消耗在30%~40%范圍內。在實際中,設計人員設計空調系統的時候,會通過估算負荷指標的方法,同時從安全角度出發,相關的指標取值就會偏大,導致能量輸配設備、末端換熱設備與系統的冷熱源容量相對比實際需要都要大,導致投資增加的同時并不能實現節能的效果。基于此,在設計冷熱負荷的時候,應正確計算空調系統負荷,取合適的負荷值。
2.3新風量的設計標準應合理
在公共建筑空調系統中,如果新風量越少,那么處理空氣的時候所需要的冷量就會相應減少,此時的空調系統就會更加經濟。但根據空調系統運行的實際情況,新風量并不是可以無限制減少的。在室內衛生條件達標的情況下,就可采取有效的措施來控制新風量。一般情況下,公共建筑會利用集中式或半集中式的空調系統,但是新風量則是對能量消耗大小的一個至關因素[3]。如果是冬季和夏季使用最小的新風量,就需要在過渡季節增加新風量。公共建筑空調系統在夏季的時候需要供冷,冬季需要供暖。在室外新風量逐漸增加的時候,空調系統的能量消耗就會增加。如果在實際中,冬夏季節空調系統的新風量均使用最小,室內衛生達標后,就能夠稀釋有害物質,進行局部排風的時候,可促使室內正壓值保持恒定。而過渡季節,在室外空氣不斷發生變化的時候,調節新風閥、一次回風閥來改變信新風與回風的混合比,就能夠利用室外新風冷量來減少設備制冷的時間,實現節約能量的效果。在劇場、大型商場以及會堂等室內周邊負荷影響小,發熱量較大的公共建筑,室內是需要提供冷風的。這時就可利用室外新風冷量,將室外新風引入,由此便可減少設備制冷的時間和能量消耗。當然,在此過程中還可通過監測二氧化碳濃度,來控制室外空氣的取值。在室內人員發生變化的時候,適當增減室內新風量。
2.4空調系統形式需合理
設計人員在選擇具體空調系統的時候,應根據建筑的主要用途、使用特點、建筑物規模、參數、所處區域氣象條件、能源利用情況以及符合變化等各項因素,利用技術來確定。現如今的空調系統形式可根據空氣處理設備的具體為止分為集中、半集中以及分散等系統;而根據集中系統所處理的空氣來院就可分為混合式、直流式與分散式。另外根據負擔室內負荷的介質可分為空氣系統、全水系統以及空氣-水系統、制冷系統[4]。設計人員在選擇具體空調系統形式的時候,需要遵循相應的原則,并且滿足必要的使用要求,滿足空調系統運行經濟的目的,并能夠減少能量的消耗。另外,在公共建筑空調節能中,還應選擇合理的空調冷熱源。冷熱源是空調系統能量消耗最大的部分,這部分的選擇非常重要。
3結語
經濟發展逐漸加快,公共建筑數量越來越多,規模越來越大,但能量消耗并未減少。在能源日益緊張的情況下,公共建筑節能已經成為重要的部分。公共建筑節能,可從空調系統著手,唯有空調系統達到理想的節能效果,才能降低公共建筑能量消耗。
參考文獻:
[1]李德英,劉珊,郝斌,等.公共建筑空調系統節能診斷方法探討[J].供熱制冷,2010.
[2]劉軍,張立群,姜允濤,等.公共建筑空調節能設計的探討[J].低溫建筑技術,2010.
[3]葉嘉明,林心關,唐穎,等.關于完善公共建筑集中空調系統節能評價體系的一些探討[J].暖通空調,2012.
[4]韓廷麗.淺談對公共建筑中央空調的節能管理[J].中華民居旬刊,2012.