郭增超
東營市建筑設計研究院 山東東營 257091
暖通空調作為集采暖、通風和空氣調節功能為一體的空調器,在中大型建筑或辦公建筑的建設中占據著重要地位。綠色公共建筑項目中暖通空調的節能設計不僅可以為公共建筑提供舒適的室內環境,更能以節能的方向拓展暖通空調的發展方向,是可持續發展戰略的深入落實。
不同的公共建筑有不同的空調需求,這就需要在結合公共建筑自身需求的情況下選擇不同的空調系統建設方案,來實現節能合理的建筑空調工作。一般來說,常用的熱源系統有:熱電站、區域鍋爐房、直燃型溴化鋰吸收式熱水機組等,這些熱源系統各有所長,可以滿足很多種類建筑空調工作的需求。不同的特性決定了建筑建設的不同選擇,所以結合空調工作的需要會使得空調系統的工作更加契合公共建筑的建筑性質,提供更加舒適的建筑環境。例如,在一般的公共寫字樓辦公場所可以使用大型區域鍋爐房的熱源建設方案為公共建筑提供熱源,而不用能源利用率過高的復雜熱源建設方案。公共建筑的建設要考慮到更加舒適的建筑環境建設,要根據合理的調研進行準確的選擇,這樣既是對建筑特點的照應,也可以讓公共建筑以最少的成本獲得最好的建筑熱源系統。熱源系統作為暖通空調系統中溫度調節的重要部分,需要得到合理的規劃,為暖通空調系統提供溫度調節的保障,以應對不同季節,不同天氣的溫度調節情況。熱源系統的方案選擇也是空調系統能源基礎的確定,是電能、化學能和光能等能源應用方向的確定,是最能體現空調系統節能設計的部分。
公共建筑的暖通空調設計要推廣融入變頻技術,通過變頻技術,降低暖通空調的能源消耗,減少暖通空調設備的運行成本,同時也彌補空調系統設備本身的功率問題。由于公共建筑環境的不確定性,暖通空調系統只按照空調工作設定的額定功率運行是不行的,在應對某些空調系統負荷較低的情況下,很容易造成空調系統的能源浪費,若長此以往的按照額定功率運行[1],這必將形成嚴重的能源浪費問題。而通過暖通空調系統應用變頻技術的方式,就可以實現暖通空調設備輸出功率隨著空調工作的不同需求所調節的運行過程,起到了暖通空調節能減排的效果。另外在暖通空調的通風功能方面,應用變頻技術既可以實現空調系統室內送風量系統的補償機制,也可以保證室內的舒適溫度。變頻技術的融入使暖通空調的工作形式更傾向于實時的控制,這也是暖通空調發展的需要,進一步擴大了暖通空調對公共建筑環境的調節作用。暖通空調設備中變頻器的推廣使用可以優化系統的相關配置,將暖通空調設備的作用進一步發揮,以更低的工作成本獲得最佳的節能效果,這是暖通空調設備節能設計的核心技術。變頻技術的推廣使得暖通空調設備可以適應更多的工作環境,讓暖通空調的工作形式更具有普適性,這對暖通空調的節能發展具有重要意義。
空調系統最重要的作用是對建筑環境溫度的控制,而空調系統不同部分對溫度的傳導有著不同的要求,其中與節能問題直接掛鉤的是降低空調傳溫媒介的能耗。降低傳溫媒介的能耗可以使暖通空調以更少的能源調節建筑環境的溫度,提高暖通空調系統整體對能源的利用率。一般可以通過兩種方式將以實現,其一是通過改善熱能的輸送方式,其二是挑選有良好保溫特性的材料。改善熱能的輸送方式可以是暖通空調系統的工作效率提高,將熱量的傳輸控制到最佳時間,從而起到節能的效果。選擇不同的保溫材料,比如應用直埋管可以實現熱水的預制保溫等等,減少熱能在輸配過程中的損耗,進而實現暖通空調節能的目標。總之,要實現暖通空調節能的效果就是要減少配輸過程中的能耗,進而進一步發揮暖通空調的作用。另外,也可以通過設計備用配輸路線的形式,結合不同的公共建筑供暖狀況,在保證公共建筑室內環境舒適的前提下,實現更好的節能效果,防止配輸路線過多而造成的能源損耗。暖通空調配輸系統能源損耗降低的設計,進一步體現了暖通空調設備節能的發展方向。
暖通空調致力于對公共環境舒適健康方向的調節,其主要調節要素是環境的溫度,空氣的濕度和空氣的平均輻射溫度等,因此暖通空調的工作方式應提出相應的工作標準,提前制定相應的工作規劃,進而為公共建筑提供更佳的建筑環境。如在夏季的熱濕環境下,使用直接降溫的形式不僅會讓空氣變得更加沉悶,還會讓空氣的濕度上升,不利于更加環境的調節[2]。在降溫的過程中應適當的改變空氣的濕度,將溫度控制在一定的區間范圍內,這樣就會給夏季的公共建筑一個清爽的環境,滿足人們對環境的需求。這同樣也是暖通空調節能方向的體現,通過最佳的環境調節方式提供最佳的公共環境,不僅實現了暖通空調的工作要求,也通過最為準確的方式減少了多余能源的浪費,合適的空調方式的應用將進一步擴大暖通空調的節能效果。另外還要注重暖通空調冷熱能的回收,這也是暖通空調向節能方向發展的重要體現。將暖通空調排風余熱進行回收,可以將其利用到新風的預熱工作當中,在降低暖通空調設備工作量的同時,也實現了暖通空調能源的節能利用。常見的回收設備有全熱交換器和顯熱交換器,通過這兩種設備將排風余熱和顯熱進行回收,將進一步提高暖通空調設備的能源利用率。
暖通空調巨大的能源需求將其重要的節能問題也進一步顯現,在綠色公共建筑暖通空調的設計中,項目建設者應確定暖通空調的建設方向,在空調系統的建設中大膽嘗試,執著探索。相信在項目建設者不斷地努力下,暖通空調的節能技術將會得到很好的發展,為人類提供更加舒適健康的公共建筑環境,以更加環保節能的方式實現暖通空調的工作要求。