建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的節(jié)能減排措施研究

張 鑫，張向順，郭永志

（中建八局第三建設(shè)有限公司，江蘇南京 210023）

0 引言

城鎮(zhèn)化發(fā)展，推動(dòng)了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，長期以來，我國房屋建筑以粗放型模式發(fā)展，建筑施工過程中，需要耗費(fèi)大量的原材料、水能、電能，建筑能耗占全國總能耗的1/3。采暖通風(fēng)空調(diào)是建筑工程中能耗比較高的系統(tǒng)，占整個(gè)建筑能耗的1/3。我國北方普遍以煤炭供熱，以建筑供熱為例，我國集中供熱一次能源消耗為20 kg（標(biāo)煤）/m2。隨著人們生活水平的提高，空調(diào)逐漸走向千家萬戶，我國2020 年居民每百戶空調(diào)擁有量為117.7 臺(tái)，對(duì)電能的需求不斷增長[1]。我國電能分布不均勻，每年夏季用電高峰期，南方城市往往采用拉閘限電的方式緩解用電緊張的局面。在全球能源性危機(jī)、生態(tài)環(huán)境惡化的背景下，建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的節(jié)能減排措施可以降低能耗，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。

1 建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程存在的問題

建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程包括建筑采暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，通過人工干預(yù)方式，利用設(shè)備對(duì)建筑內(nèi)部空氣進(jìn)行熱處理、冷處理、過濾凈化等處理，從而讓房屋建筑室內(nèi)空氣達(dá)到適宜人體居住的環(huán)境，滿足人們生活、生產(chǎn)、工作需求。建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比，它改變了過去直接用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的局面，空調(diào)的運(yùn)行影響到通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程結(jié)合了空調(diào)、采暖、通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，可以營造一個(gè)適宜、安全的環(huán)境，是一種節(jié)能減排的有效措施。然而，當(dāng)前我國建筑采暖通風(fēng)空調(diào)存在以下兩大問題。

1.1 工程設(shè)計(jì)不合理

建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程融合了采暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，涉及到了物理學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械和流體力學(xué)等相關(guān)理論知識(shí)和技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)要求比較高。由于建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性的工程，在設(shè)計(jì)階段，建筑工程采暖、通風(fēng)、空調(diào)設(shè)計(jì)往往與建筑土方工程設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行，設(shè)計(jì)程序比較繁瑣。商業(yè)住宅、公共建筑采用公用的空調(diào)立管設(shè)計(jì)系統(tǒng)，整個(gè)建筑采暖空調(diào)共用立管采用豎向分區(qū)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)，還需要根據(jù)小區(qū)人口密度計(jì)算出采暖熱負(fù)荷、空調(diào)冷負(fù)荷、供水水壓、供水水量、采暖空調(diào)設(shè)備承受的壓力和管材材料性質(zhì)等相關(guān)問題[3]。

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，很多設(shè)計(jì)人員沒有綜合考慮到各個(gè)要素和實(shí)際情況，從而導(dǎo)致采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)不合理?？照{(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于計(jì)算誤差，可能導(dǎo)致建筑制冷機(jī)裝機(jī)容量過大，影響到制冷機(jī)的工作效率。在設(shè)計(jì)冷凍水泵的時(shí)候，沒有考慮到夏季和冬季的差異，夏季天氣比較熱，空調(diào)冷凍水溫為7～12 ℃，循環(huán)水量在600 m3/h，冬季氣溫比較低，空調(diào)冷凍水溫度在50～60 ℃，循環(huán)水量為289 m3/h。由此可以看出，夏季空調(diào)冷凍水循環(huán)量大于冬季循環(huán)水量，如果夏季和冬季選擇一樣的水泵，不僅造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，而且增加了用戶使用空調(diào)的成本。在設(shè)計(jì)階段，建筑企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了環(huán)保效益，導(dǎo)致后期采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷大，增加了建筑運(yùn)行成本[4]。

1.2 安裝質(zhì)量缺陷

（1）建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的施工質(zhì)量直接關(guān)系到采暖通風(fēng)空調(diào)的運(yùn)行效果，影響到居民的居住體驗(yàn)。建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程安裝涉及到各個(gè)采暖設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和空調(diào)設(shè)備的安裝，任何一個(gè)設(shè)備安裝出現(xiàn)問題，都可能影響到整個(gè)工程的運(yùn)行。在施工過程中，如果安裝人員沒有嚴(yán)格按照國家房屋建筑施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，施工選擇的設(shè)備、儀表、管道、電機(jī)等材料不符合建筑工程設(shè)計(jì)方案和技術(shù)參數(shù)，從而影響到整個(gè)工程的運(yùn)行。目前建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程施工質(zhì)量缺陷出現(xiàn)存在以下問題，如設(shè)備噪聲問題、管線設(shè)備定位、結(jié)露滴水等[5]。

（2）設(shè)備噪聲是采暖通風(fēng)空調(diào)工程面臨的最普遍問題，我國空調(diào)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，空調(diào)技術(shù)逐漸成熟，但是空調(diào)的出風(fēng)口、空調(diào)面板、空調(diào)壓縮機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，部分空調(diào)的噪聲已經(jīng)超過了國家規(guī)定的室內(nèi)噪聲低于48 dB、室外噪聲低于58 dB 的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響到人們的正常生活、工作。空調(diào)結(jié)露滴水與空調(diào)的工作原理有關(guān)，空調(diào)的壓縮機(jī)將制冷劑壓縮通過閥門開始膨脹，在膨脹時(shí)需要釋放熱量，降低制冷劑的溫度，制冷劑進(jìn)入到蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與室內(nèi)空氣接觸吸收了室內(nèi)大量的熱量，又將其壓縮進(jìn)行膨脹，這樣循環(huán)反復(fù)工作將室內(nèi)熱量帶走。

（3）如果空氣的水蒸氣比較多，遇到低溫的蒸發(fā)器直接凝結(jié)成水。空調(diào)蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度在60～70 ℃，如果室內(nèi)空氣進(jìn)入到空調(diào)內(nèi)部的溫度低于露點(diǎn)溫度，則會(huì)在空調(diào)管道上結(jié)露滴水。造成空調(diào)結(jié)露滴水與空調(diào)管道管道有關(guān)，如果空調(diào)安裝的管道連接不緊密，那么空調(diào)管道結(jié)露滴水會(huì)通過管道掉落下來[6]。室內(nèi)空氣進(jìn)入到空調(diào)蒸汽器遇冷后，變成冷凝水，如果空調(diào)管道安裝坡度比較高，無法讓冷凝水排出去，則可能導(dǎo)致結(jié)露滴水現(xiàn)象。房屋建筑涉及到給排水管道、電力管線、通信網(wǎng)絡(luò)、燃?xì)夤艿赖榷喾N管線，這些管線相互獨(dú)立，在安裝過程中，可能存在管線交叉現(xiàn)象，可能影響到管線的正常運(yùn)行。

2 建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的節(jié)能減排措施

2.1 優(yōu)化建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案是建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程安裝的前提和基礎(chǔ)，如果設(shè)計(jì)方案不合理，則會(huì)直接影響到采暖通風(fēng)空調(diào)工程的運(yùn)行效率。建筑開發(fā)商在設(shè)計(jì)時(shí)，必須用長遠(yuǎn)發(fā)展眼光看待建筑工程的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，按照國家節(jié)能環(huán)保相關(guān)要求設(shè)計(jì)，不能為了降低成本，采用高能耗的空調(diào)設(shè)備、采暖設(shè)備，降低整個(gè)建筑的能耗。根據(jù)建筑類型、性質(zhì)和功能，選擇不同的采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備。酒店、體育館、圖書館等大型公共建筑的公用空間門廳、餐廳、訓(xùn)練場(chǎng)、多功能展廳等活動(dòng)場(chǎng)所，空間比較大、人員流動(dòng)性比較大、使用集中，對(duì)通風(fēng)換氣系統(tǒng)要求比較高。因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要選擇新風(fēng)系統(tǒng)或者變風(fēng)量系統(tǒng)，客房、休息室、收藏室的人流量比較小，對(duì)通風(fēng)換氣要求比較低，可以選擇獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)人流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低建筑通風(fēng)空調(diào)的運(yùn)行成本[7]。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師聯(lián)合業(yè)主單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位進(jìn)行設(shè)計(jì)會(huì)審，在滿足建筑基本功能的前提下，優(yōu)化建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案，選擇節(jié)能環(huán)保技術(shù)，降低建筑能耗。

2.2 選擇節(jié)能減排技術(shù)

在設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，選擇環(huán)保節(jié)能技術(shù)。在北方可以采用外墻保溫技術(shù)，在建筑外墻使用收縮率、憎水性的材料，可以有效隔絕件建筑內(nèi)外的熱量傳遞，存儲(chǔ)熱能降低內(nèi)外溫差，讓室內(nèi)達(dá)到恒溫狀態(tài)，降低室內(nèi)采暖負(fù)荷。建筑師可以將泡沫板、玻璃棉等保溫材料安裝在建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)，起到保溫效果。其次，建筑可以采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為建筑提供電能，減少建筑內(nèi)部電能的損耗。太陽能光伏系統(tǒng)是直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，房屋建筑屋頂?shù)牟晒鈼l件比較好，可以直接接受太陽光的輻射，將太陽能存儲(chǔ)在光伏設(shè)備，為建筑內(nèi)部提供電能和熱能。我國北方新疆、西藏、寧夏、內(nèi)蒙等地方的太陽能資源比較豐富，房屋建筑階段要充分利用太陽能資源，緩解北方采暖用煤的現(xiàn)狀，降低公共建筑的用電成本[8]。

建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程設(shè)計(jì)方案出來，還需要對(duì)設(shè)計(jì)方案的價(jià)格、設(shè)備性能、舒適度、美觀性、運(yùn)營管理等因素進(jìn)行對(duì)比，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性。

2.3 提高建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程的安裝質(zhì)量

（1）采暖通風(fēng)空調(diào)工程安裝前，安裝公司必須組織全體安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們了解采暖通風(fēng)空調(diào)工程的安裝規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程安裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，不能隨意更改安裝方案和技術(shù)參數(shù)，以免影響后期的運(yùn)行。采用節(jié)能減排新技術(shù)的時(shí)候，需要對(duì)安裝人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，讓他們掌握安裝的技術(shù)要領(lǐng)，提高人員的質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)，以免造成安裝質(zhì)量不合格。安裝設(shè)備材料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，需要對(duì)材料設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量、材料等進(jìn)行質(zhì)量抽查，檢查產(chǎn)品質(zhì)量是否合格，不合格的需要立即聯(lián)系生產(chǎn)廠家、更換設(shè)備材料，驗(yàn)收合格以后才能進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)安裝。

（2）還要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)采暖通風(fēng)空調(diào)工程的質(zhì)量監(jiān)督。采暖通風(fēng)空調(diào)工程涉及的管線多、安裝范圍比較廣、可能存在交叉作業(yè)的情況，現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安裝情況進(jìn)行監(jiān)督管理，確保按照安裝方案進(jìn)行安裝。在安裝過程中，如果安裝人員空調(diào)管道連接不緊密，立管鋪設(shè)不合理，需要立即要求現(xiàn)場(chǎng)的施工人員進(jìn)行整改，整改合格后才能繼續(xù)施工。

（3）施工結(jié)束后，需要對(duì)安裝工程進(jìn)行驗(yàn)收，從里到外檢查設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題的要立即要求整改或者返工。設(shè)備安裝后還需要對(duì)通風(fēng)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，檢查通風(fēng)空調(diào)設(shè)備是否可以正常運(yùn)行，是否出現(xiàn)噪聲過大、排風(fēng)量比較小等問題，找到原因并進(jìn)行處理。

3 結(jié)束語

采暖通風(fēng)空調(diào)工程作為建筑一部分，也是建筑能耗比較大的環(huán)節(jié)。綠色節(jié)能是建筑發(fā)展方向，通過探討采暖通風(fēng)空調(diào)節(jié)能減排措施，對(duì)控制我國建筑能耗具有重要意義。在建筑設(shè)計(jì)與施工階段，必須嚴(yán)格按照建筑節(jié)能減排技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，并結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，選擇合適的節(jié)能減排措施。