王莉莉
本文闡述了建筑供暖通風空調工程進行節能減排的必要性,并就其當前存在的一些問題,從設計角度提出了幾點改進措施,希望有助于推動節能減排工作的進一步發展。
當前,社會的發展進程逐漸加快,與此同時,人們對于能源的需求也逐漸增加,由于不加節制的利用和浪費,導致我國能源面臨著巨大的短缺危機。基于此,我國在開展建筑工程施工時,加大了對建設技術的改革力度,并且通過投入大量的人力資源、財力及物力資源,來加強城市建設中節能減排技術的發展。當前,在我國的建筑中,存在大量的能源損耗,它們對環境產生了巨大的破壞作用。而且在這些損耗的能源中,由暖通空調設備所引發的能源浪費占據了很大比重,比如制冷機組的超負荷配置導致制冷機組閑置,造成了初投資過高以及資源的浪費;冬季供暖設計過熱,有些用戶不得不開窗戶通風,造成了能源的過度浪費等。而且,伴隨著人們居住面積的增加,由暖通空調系統所帶來的能源損耗現象也越來越嚴重,使得我國在能源的供應和需求方面,存在著較大的不平衡問題。能源的供應,推動了經濟的發展,然而受某些因素的影響作用,我國的能源發展速度與經濟發展之間存在著較大的差距。我國的供暖通風空調設備大都將不可再生能源作為能量來源,而不加節制的利用,導致地球上的資源瀕臨枯竭,也造成了大量的環境問題。
暖通空調工程是建筑工程中不可缺少的一個專業,它在保證建筑舒適度以及消防安全等方面起著非常重要的作用,將供暖通風空調工程有效地融入到我國的建筑工程中,有助于保障我國現代建筑具有較大的使用性能,不僅可以充分發揮建筑的作用,也在一定程度上改變了人們的生產、生活方式,使人們的生活更加舒適和安全。為了獲得較大的經濟效益,大多數建筑工程在設計施工時,往往只追求利用較低的建筑成本來取得較大的經濟利潤,從而忽視了對環保作用的研究。而且在方案規劃時,僅僅考慮到暖通空調系統所具有的舒適性功能,卻忽略了其對空氣的污染危害。因此,在建筑行業發展過程中,需加強對建筑供暖通風空調工程節能減排措施的研究和分析。
據統計,目前建筑耗能占全社會總能耗的25%以上。其中采暖、空調、通風的能耗占三分之二以上。由于氣候條件的不同、房屋建筑用途和功能的差異,使房屋建筑耗能多少及耗能特點各有不同。例如,氣候寒冷的北方地區,居住建筑供熱采暖耗能占有很大比重;氣候溫暖的南方地區,居住建筑空調耗能占較大比重。在供熱空調設計中,詳細地進行冷熱負荷計算,對供冷供熱設備進行合理選型,以及選擇合適且節能的冷熱源方式是設計中的難點。但實際設計過程中,好多工程都因為房地產開發商僅考慮個人利益、公司利益等因素,導致冷熱源選擇不合理,造成能源的大量浪費且污染環境,與社會的可持續發展方針相違背。
在暖通空調的設計施工過程中,因為房地產以及市場的干預,設計人員在設計過程中無法按照最經濟最節能的設計方案來進行科學合理的設計研究及方案評估,很多情況都是根據甲方以及客戶的需求來進行設計,所以有些工程并不能完全貫徹實施國家的節能減排政策。所以,給設計師相應的自由設計空間,在方案評估階段對暖通空調方案做一個全面且完整的經濟評估和比對,更有利于推動暖通空調專業的節能減排的實施,從而緩解各項能源的浪費,并且減少污染物的排放,為人們的現代化生活,提供一個更加舒適和健康的生活環境。
高大空間的節能設計是暖通空調專業節能設計中的一個重要內容,因為對于貫通多層的高大空間,人員活動區域僅在下部2米高區域。如果對整個空間進行供冷供熱,勢必會造成上層空間的能源浪費,所以對于高大空間的設計多采用分層空調的方式,僅對下層人員活動區域進行供冷供熱,上層空間僅保證適量的通風換氣即可。或者如果建筑條件有限,不能實現分層空調的場合,也可以采用地暖加空調的方式來供冷供熱,這樣更能夠在有效保證高大空間冬季供熱效果的前提下合理配置室內機的容量。
在過渡季節,合理利用室外新風消除室內冷熱負荷是非常有效的節能措施。對于新風換氣機或組合式空調機組,新風入口必須按照全新風風量來設計風管管徑,只有這樣,才能保證在過渡季節的全新風運行。現在很多設計師的新風入口風管管徑設計過小,導致新風機組或組合式空調機組在過渡季節并不能達到百分之百的全新風狀態運行,所以在過渡季節就提前運行空調制冷設備,造成了能源的浪費及環境的污染。另外,在過渡季節,通過技術經濟評估,也可通過冷卻塔來免費供冷,這也可以達到有效的節能減排目的。
對于一些大型公共建筑如商業綜合體、體育館、機場建筑等,這些建筑的共同特點是人流量大,大部分都具有貫通上下各層的中庭,這種形式的建筑有一個很大的弊端:冬天熱氣流在中庭范圍內通過浮力上升,如果在建筑內再有餐飲廚房或其他需要自然補風量比較大的功能區域,那么在人員出入頻繁的外門處勢必會造成大量的冷風侵入,從而大大增加了建筑物的冷熱負荷。所以對于這類公共建筑,預防主要出入口的冷風侵入是此類建筑節能設計的重難點,現在防止冷風侵入的方式主要有以下幾種:(1)建筑設雙層門或轉門。事實證明,雙層門或轉門比單層門更能有效地減少冷風侵入量,如果雙層門的平面布置及內外層的開門位置能結合當地的風向進行氣流模擬,使室外氣流更不容易通過雙層門進入到室內,那會達到更好地阻斷冷風侵入的效果。(2)在有冷熱源的情況下,在外門處設冷熱水風幕。冷熱水風幕相對于電風幕更節能,相對于普通風幕更能有效地防止室外風侵入。在選擇風幕機時需要結合風幕機的安裝高度以及門的寬度合理選擇風幕機的型號,否則不能起到有效防止室外風侵入的作用。而且冷熱水風幕不僅能防止冬季冷風侵入,也能防止夏季的熱風侵入。
結合建筑物的實際情況和布局,對供暖空調系統進行合理的高低區以及內外區的劃分,也是暖通空調節能設計中的一個關鍵因素。另外,在空調水系統中通過合理配置冷水機組的臺數或進行大小機搭配,合理設置一、二級泵,也能起到很好的節能作用。
近年來,暖通空調行業出現了很多先進的可以應用于不同場合的節能產品和具有可持續發展前景的新技術,像空氣源熱泵、能源塔、地源熱泵、水源熱泵、冰蓄冷、水蓄冷、變風量空調系統、溫濕度獨立控制空調系統、廢熱利用、熱電聯產等,在實際的工程應用中,如果能夠結合工程的實際情況以及當地的政府政策,合理有效地推廣新產品和新技術的應用,可以對暖通空調行業的節能減排產生非常可觀的促進作用。
綜上所述,從現階段來看,建筑供暖及通風空調工程作為一項任重道遠的艱巨任務,需要暖通同仁們長期的探索思考和努力實踐,來切實實現節能減排的目的。因此,我們需重視并加強對供暖通風空調節能減排的研究,通過在設計過程中進行詳細有效的計算分析、有效提高并創新暖通空調的設計技術,來減少其對各項能源的損耗,極大改善人們的生活環境,從而為人們創造一個資源和環境更加節約和友好的社會。