淺析我國節(jié)能建筑暖通系統(tǒng)的設(shè)計與施工重點

李高權(quán)

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展也有了很大的進步。城市商業(yè)建筑、居民樓、學(xué)校等多種項目工程數(shù)量也在遞增。當(dāng)前，由于受全球能源短缺且環(huán)境污染嚴(yán)重問題的影響，人們對于生活工作的建筑功能要求日益嚴(yán)格，在滿足使用者的舒適度的前提下，暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠適應(yīng)建筑負荷變化，自動調(diào)整系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)，降低暖通系統(tǒng)能耗，緩解資源緊張狀況，保障建筑環(huán)境所需的同時還人們一個美好生態(tài)環(huán)境，是現(xiàn)階段人們最關(guān)注的課題。本文主要通過對現(xiàn)階段城市公共建筑暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析，探究其存在的弊病，并針對暖通空調(diào)節(jié)能應(yīng)用的問題進行優(yōu)化改進，達到節(jié)能效果的同時保證其系統(tǒng)設(shè)備的合理運行。

關(guān)鍵詞：我國;節(jié)能建筑;暖通系統(tǒng);設(shè)計;施工重點

引言

隨著我國人民生活水平與消費能力的不斷提高，居民建筑面積與建筑能耗也與時俱進，不斷上升。據(jù)統(tǒng)計，2015年全國城鄉(xiāng)房屋建筑面積已超過600億m2;2000年，國內(nèi)建筑能耗占社會總能量的27.6%，可折算成3.76億t標(biāo)準(zhǔn)煤;2015年，國內(nèi)建筑能耗占社會總能耗的1/3，可折算成11億t標(biāo)準(zhǔn)煤。而我國化石能源卻在加速枯竭，目前，煤炭可采期限已不足100年，石油可采期限已不足30年。在這種不以任何人意志為轉(zhuǎn)移的客觀形勢下，建筑業(yè)要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須致力于建造節(jié)能建筑，同時完善節(jié)能建筑的暖通系統(tǒng)。

1暖通空調(diào)系統(tǒng)運行現(xiàn)狀的概述

1.1冷源

冷源系統(tǒng)主要由制冷機、冷卻塔、冷卻水泵組成。在實際空調(diào)系統(tǒng)使用中，常見的問題主要是系統(tǒng)設(shè)備選型偏大且可調(diào)節(jié)性能較差，容易造成投資成本較大，供冷情況較好，但存在著耗電量過大問題，冷源設(shè)備選型過大還會造成與系統(tǒng)不匹配的情況，造成整個空調(diào)系統(tǒng)運行不暢問題。冷源系統(tǒng)設(shè)備中最重要的部分就是冷卻塔，其關(guān)系著整個制冷主機的運行效率，當(dāng)冷卻塔設(shè)備選用不當(dāng)或數(shù)量較多，冷卻塔調(diào)節(jié)功能也無法全面施展，導(dǎo)致高電耗、低效能。冷卻水泵選型偏大時，會影響系統(tǒng)功率，增大阻力，同樣達不到節(jié)能效果。

1.2空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)由冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個部分組成，在整個空調(diào)系統(tǒng)中承擔(dān)著輸送冷熱能的作用，不管空調(diào)系統(tǒng)是什么形式，多大負荷，只要有用戶，就必須開啟空調(diào)水系統(tǒng)，所以說空調(diào)水系統(tǒng)的能耗也是很大的。由于季節(jié)和天氣變化，末端負荷需求變化較為復(fù)雜，定流量水系統(tǒng)也增加了空調(diào)系統(tǒng)的部分能耗，變流量系統(tǒng)設(shè)置不達標(biāo)，多數(shù)情況由室內(nèi)溫度或冷凍水回水溫度設(shè)定冷水主機啟停，少數(shù)冷源站的冷凍/冷卻水泵設(shè)置變頻裝置，水泵額定功率高，效率普遍較低，造成能耗的提升，達不到節(jié)能效果。

1.3新風(fēng)系統(tǒng)

現(xiàn)階段，人們對于工作、居住建筑物內(nèi)空氣的溫度、濕度有著明確要求，進而對空調(diào)系統(tǒng)還加入了新風(fēng)系統(tǒng)裝置。新風(fēng)系統(tǒng)機組由送風(fēng)機段、回風(fēng)機段、表冷段、過濾段、熱回收段組成。新風(fēng)機組配備過濾壓差報警裝置、防凍保護和報警裝置。在新風(fēng)入口處均設(shè)置電動保溫風(fēng)閥，與機組運行聯(lián)動，新鮮的室外空氣經(jīng)過新風(fēng)系統(tǒng)過濾、冷卻、除濕后送入房間。但運行現(xiàn)狀普遍反映為新風(fēng)運行管理差，新風(fēng)量不足或新風(fēng)量不均勻等問題。

2高層建筑暖通設(shè)計中現(xiàn)存普遍問題

2.1圖紙設(shè)計不規(guī)范

在高層建筑暖通體系設(shè)計工作中，圖紙是設(shè)計師對于建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計思想的直接體現(xiàn)，是一個重要載體。從設(shè)計圖紙中，我們可以直接看出設(shè)計師對高層建筑暖通系統(tǒng)的具體設(shè)計方案，而且還可以同時比較不同的設(shè)計方案，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，提出解決辦法，使設(shè)計趨于完善。這就對圖紙設(shè)計的規(guī)范性提出了很高的要求，設(shè)計師要嚴(yán)格遵循設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。目前在設(shè)計圖紙中存在的不規(guī)范現(xiàn)象主要分為以下幾種，不同設(shè)計圖紙之間對應(yīng)關(guān)系不明確，平面圖和剖面圖的尺寸標(biāo)注不對應(yīng)，位置關(guān)系對應(yīng)不上等。如果設(shè)計圖紙規(guī)范性不強，會導(dǎo)致建筑工人無法讀懂圖紙，建造出的實體系統(tǒng)與設(shè)計出現(xiàn)偏差，無法體現(xiàn)設(shè)計理念。

2.2設(shè)計理念不規(guī)范

一些設(shè)計師會在設(shè)計中采用過多的供暖入口，這是非常不符合暖通系統(tǒng)設(shè)計理念的。如果暖通系統(tǒng)采用過多的供暖入口，設(shè)計不當(dāng)會嚴(yán)重增加工程實際施工時的技術(shù)難度，影響室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)，只有合理分配供暖系統(tǒng)中的供暖入口和各類管線等，才能真正控制系統(tǒng)的建設(shè)成本。常見的除了供暖入口設(shè)計不合理之外，普遍還存在排風(fēng)口設(shè)計不合理。眾所周知，暖通系統(tǒng)中要求最高的就是排風(fēng)口，一旦排風(fēng)口設(shè)計方案不合理，輕則會使系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)，重則會誤導(dǎo)施工部門，無法按照正確的方案施工，給暖通系統(tǒng)帶來功能性通風(fēng)問題，住戶的生活質(zhì)量嚴(yán)重降低。另外還有很多設(shè)計對節(jié)能理念不夠貫徹，一些暖通機組上居然未安裝到溫度計或者壓力表，嚴(yán)重影響了實際使用效果。例如設(shè)計要求暖通系統(tǒng)能在不同季節(jié)下都達到較高的能效比，如果在冬季時沒有考慮到融霜所消耗的多余能量，系統(tǒng)能耗就會上升，平白浪費能量。

3高層建筑暖通設(shè)計現(xiàn)存問題主要解決措施

3.1注重自然通風(fēng)

自然通風(fēng)設(shè)計是和建筑物本身的構(gòu)造有著直接的聯(lián)系，但是自然通風(fēng)可以有效改善室內(nèi)環(huán)境，同時也可以減少其他用電設(shè)備的使用，進而達到節(jié)約能源的目的，通過自然通風(fēng)，一方面可以促進建筑物內(nèi)的空氣流動，同時這也是一種被動的溫度調(diào)節(jié)方式，可以在不消耗任何能源資源的情況下降低室內(nèi)的溫度，達到一定的降溫、通氣和除濕的目的。另外也可以省去很多的風(fēng)機方面的能耗，整個過程綠色無污染，而且給人更舒暢的感覺。另一方面，自然通氣更健康環(huán)保，可以給人提供新鮮自然的空氣，利于身心健康和心理壓力的排解。為了促進自然通風(fēng)的效率，有的建筑物中還引入了專門的混合通風(fēng)系統(tǒng)，可以通過氣流控制來調(diào)節(jié)室內(nèi)的風(fēng)量和氣流大小。

3.2采用熱回收裝置

在暖通空調(diào)系統(tǒng)實際運行過程中會存在大量余熱被浪費的現(xiàn)象。因此在具體設(shè)計時，可以通過利用熱回收裝置，使用不同載熱及狀態(tài)的流體，運用熱交換裝置來對濕熱或是總熱進行傳遞，降低冷熱源能量消耗，更好的滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)所需要的濕、熱變化，達到空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的目的。在暖通空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，需要提成出一部分空氣，以此來保證室內(nèi)環(huán)境的潔凈，這必然也會造成一部分能耗，而且在處理新風(fēng)時還需要重新投入能量。通過設(shè)置熱回收裝置和對暖通空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)能量進行回收，利用這部分能量來處理新風(fēng)，可以有效的降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗及機組運行負荷，實現(xiàn)暖通系統(tǒng)的節(jié)能性和經(jīng)濟性。對于熱回收裝置，可以采用熱泵系統(tǒng)、蓄冷和蓄熱系統(tǒng)、換熱器等。在對暖通空調(diào)系統(tǒng)冷凝熱回收設(shè)計時，需要將熱水系統(tǒng)和制冷機組相結(jié)合，利用回收的熱量來對生活用水加熱，以此來實現(xiàn)熱水電能消耗的節(jié)省。

3.3建立可行性的節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計方案

建立一個可操作性較高的設(shè)計方案，對于整個建筑暖通系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要。由于節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計較復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)需要考慮的因素與常規(guī)設(shè)計不同。尤其是建立在綠色理念的節(jié)能設(shè)計，需要充分考慮到各個環(huán)節(jié)的具體設(shè)計內(nèi)容，并在具體施工前做好系統(tǒng)設(shè)計方案的構(gòu)建。具體設(shè)計方案，應(yīng)落實到建筑內(nèi)外部的結(jié)構(gòu)中。例如，需要考慮到不同房間的布局以及結(jié)構(gòu)，規(guī)劃暖通設(shè)備的不同安裝方案，選取最合適的位置與方位。對于建筑中的中央空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)計人員需要加強注意，確保溫度調(diào)控的可控性，同時保證中央空調(diào)系統(tǒng)的質(zhì)量。同時，還需要綜合考慮圍欄、墻壁等，避免因冷熱損失，而導(dǎo)致能源消耗過大，造成浪費。可采用隔熱保護的圍護結(jié)構(gòu)，幫助系統(tǒng)減少能源的損耗，提高資源的利用率。另外在綠色節(jié)能設(shè)計過程中，還應(yīng)以客戶的舒適度為設(shè)計基準(zhǔn)。

結(jié)語

簡而言之，我們應(yīng)該首先認識到高層建筑暖通空調(diào)的優(yōu)缺點，然后揚長避短。系統(tǒng)的好壞更是取決于暖通空調(diào)設(shè)計方案，施工中測試人員要詳細的跟進進度，摸清建筑實際情況后再開始設(shè)計。確保設(shè)計和建筑協(xié)調(diào)一致，注重經(jīng)濟性問題以及環(huán)保節(jié)能理念。

參考文獻

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