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【摘 要】节能是世界各国的共同目标,而在建筑工程中实现暖通空调系统的节能是当前建筑界追求的目标,应从设计和系统运行本身充分考虑各种节能措施,以有效地达到节能环保的目的。本文简单的阐述了对环保节能技术在暖通空调系统中的应用。
【关键词】环保节能技术 暖通空调系统 应用
近年来,随着我国国民经济的发展、人民生活水平的提高,空调技术已在许多公用、住宅等建筑中广泛应用,在给人们的生产生活带来方便的同时也使建筑物的总能耗逐年增长,令日益严峻的人居环境和能源问题雪上加霜。据统计,建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%,而建筑能耗又尤其以建筑空调能耗较大,在我国一般宾馆、写字楼空调能耗约占建筑总能耗的30~40%,大中型商场空调能耗则高达50%。有的空调系统能耗占建筑总能耗的60%或更多。因此,暖通空调系统的节能是非常必要的。
1、暖通空调与节能环保系统存在的意义和影响
暖通空调的制造,在一定程度上提升了人们的生活水平,它向人们提供了温暖舒适与高品质的生活条件,对室内生活的产热情况也有很好的改善,对空气的温度、湿度以及气流速度都能起到很好的控制作用,而就人类而言,人体本身与周围建筑环境之间随时都会发生接触,而有了暖通空调的存在,就可以在一定程度上保持人体本身所需要的热平衡,以至于还能满足人体各感官部位的舒适需求,对于不同的区域,暖通空调也有着不同的作用,对很多大型企业而言,暖通空调系统能够为工作提供所必需的恒温恒湿环境,使得更能满足生产工艺的需求。
2、实际例子
某住宅小区的总体面积在26万㎡,而空调面积达22.8万㎡。在建筑结构布置过程中,多数是把环形当成重点结构,且小区内业布置了相应的绿化地,小区主要结构形式按照11栋楼组合起来,具体情况为8栋住宅楼,1所幼儿园(9#),1座中央会所(11#),1栋综合服务楼(10#)。
3、影响暖通空调的因素
3.1、规划设计的作用。建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素,即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素,通过建筑师的规划布置,认真分析,充分论证,利用和改造不利为有利,形成良好的、利于节能的微气候环境。
3.2、围护结构对暖通空调的影响。围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户(包括阳台门等);内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中,围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的,以4个单元6层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例:在北京地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%,通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%,由此可见,改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
4、存在的問题
4.1、公众对空调系统作用的理解观念问题。对于舒适性空调系统,从本专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上我们常常发现一种这样的观念:认为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好。这显然与舒适性空调的出发点相违背的。事实上,这样不仅大大增大了空调系统的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。这些可以通过宣传改变人们的观念。
4.2、暖通空调系统的设计管理问题。如前所述,空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,使得设计建造的系统不仅初投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。据实测,有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗的60%。为此,我们有必要建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查,对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。
4.3、新技术的推广问题。新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,并且可以带来显著的经济效益,是值得大力推广的。但是同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,而且使用的地域条件有一定的限制,并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此,对于新的节能技术,我们应当因地制宜,总结经验,积极推广。
4.4、暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法。暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来,随着对节能和环保要求的不断提高。新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从。
4.5、暖通空调系统运行管理中的节能问题。在实际中,有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,使得很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,导致在系统实际运行中不懂得根据人员的变化、室外参数的变化和实际负荷进行相应的调节,即使进行调节,也具有随意性和滞后性,由此造成大量的能量浪费。
5、浅析节能技术在暖通空调系统中的应用
5.1、推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统。随着人们生活层次的提高,空调已被广泛应用,空调对不可再生能源的消耗位居榜首,同时也严重破坏了生态系统的平衡,所以在对空调系统的研究上,开始考虑可再生能源和低品位能源的利用,这已成为空调领域研究的重要课题之一,热泵技术是把低位热源转化为高位热源的成熟技术,正好适应了这一课题的需要,在一定程度上了高位热源的能源消耗。同时太阳能技术和制冷技术也在不断的开发过程中,达到节能的目的。 5.2、提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV指标对空调系统进行调控,不仅可以解决传统控制方法存在的弊病,而且可以实现大幅度的节能。
5.3、加强建筑外围結构的保温设计施工管理,提高建筑的保温性能,减少热能损失。一般来讲,若建筑的外围结构具有较好的保温性能,就能够大幅度减少空调系统的使用率,从而实现节能环保效应。这是因为建筑的热能损失主要是通过外墙来散失的,墙体保温性能差,自然会给空调系统带来更大的负荷,从而消耗更多的能源。因而,增强建筑外围结构的保温性能也是实现暖通空调环保节能效应的重要途径。
5.4、热回收技术,是将空调机组排放出的热量进行回收,避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外,造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染,对热量的回收再利用,也获得了变废为宝的效果。
5.5、采用天然气作为空调制冷设备的能源。天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源,然而它的污染度远远低于煤炭和石油,它对于二氧化碳和二氧化硫排放量的控制十分到位,减少了对环境的污染,对人体健康的危害也大大降低了。因此,把天然气作为制冷空调的能源必定拥有广阔的市场前景。
5.6、提高全民的节能意识。近年来,多次指出节能减排,走可持续发展道路,虽然国家在很多方面都取得了一定的成果,但是应该真正落实到实际生活中。节能减排不仅是科研人员的任务,也是普通居民的任务,并应该从日常生活中做起。在暖通空调的使用上,政府部门应倡导人们尽量少使用,在需要的时候使用,使其用之有效。而不是为了盈利为目的鼓励用户使用暖通空调。
5.7、低温地板辐射采暖技术,是在地板中直接埋设热水管用以加热地板,由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式,常用热水做介质,辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中,热量均以对流的方式向上方传递,致使室内温度下高于上,让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽,感觉舒适。
综上所述,暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,政府职能部门的重视和支持,则是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济发展的保证。
参考文献:
[1]李祥,张永飞.暖通空调系统中环保节能技术应用发展探讨[J].科技致富向导.2011(27)
[2]吕立锋.暖通空调系统节能途径及未来的设计方向[J].中国新技术新产品.2010(23)
[3]路永华.暖通空调系统节能探讨[J].应用能源技术.2005(05)
[4]陈志英.浅谈暖通空调系统的节能问题[J].建材与装饰(下旬刊).2008(02)
【关键词】环保节能技术 暖通空调系统 应用
近年来,随着我国国民经济的发展、人民生活水平的提高,空调技术已在许多公用、住宅等建筑中广泛应用,在给人们的生产生活带来方便的同时也使建筑物的总能耗逐年增长,令日益严峻的人居环境和能源问题雪上加霜。据统计,建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%,而建筑能耗又尤其以建筑空调能耗较大,在我国一般宾馆、写字楼空调能耗约占建筑总能耗的30~40%,大中型商场空调能耗则高达50%。有的空调系统能耗占建筑总能耗的60%或更多。因此,暖通空调系统的节能是非常必要的。
1、暖通空调与节能环保系统存在的意义和影响
暖通空调的制造,在一定程度上提升了人们的生活水平,它向人们提供了温暖舒适与高品质的生活条件,对室内生活的产热情况也有很好的改善,对空气的温度、湿度以及气流速度都能起到很好的控制作用,而就人类而言,人体本身与周围建筑环境之间随时都会发生接触,而有了暖通空调的存在,就可以在一定程度上保持人体本身所需要的热平衡,以至于还能满足人体各感官部位的舒适需求,对于不同的区域,暖通空调也有着不同的作用,对很多大型企业而言,暖通空调系统能够为工作提供所必需的恒温恒湿环境,使得更能满足生产工艺的需求。
2、实际例子
某住宅小区的总体面积在26万㎡,而空调面积达22.8万㎡。在建筑结构布置过程中,多数是把环形当成重点结构,且小区内业布置了相应的绿化地,小区主要结构形式按照11栋楼组合起来,具体情况为8栋住宅楼,1所幼儿园(9#),1座中央会所(11#),1栋综合服务楼(10#)。
3、影响暖通空调的因素
3.1、规划设计的作用。建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素,即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素,通过建筑师的规划布置,认真分析,充分论证,利用和改造不利为有利,形成良好的、利于节能的微气候环境。
3.2、围护结构对暖通空调的影响。围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户(包括阳台门等);内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中,围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的,以4个单元6层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例:在北京地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%,通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%,由此可见,改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
4、存在的問题
4.1、公众对空调系统作用的理解观念问题。对于舒适性空调系统,从本专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上我们常常发现一种这样的观念:认为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好。这显然与舒适性空调的出发点相违背的。事实上,这样不仅大大增大了空调系统的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。这些可以通过宣传改变人们的观念。
4.2、暖通空调系统的设计管理问题。如前所述,空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,使得设计建造的系统不仅初投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。据实测,有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗的60%。为此,我们有必要建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查,对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。
4.3、新技术的推广问题。新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,并且可以带来显著的经济效益,是值得大力推广的。但是同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,而且使用的地域条件有一定的限制,并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此,对于新的节能技术,我们应当因地制宜,总结经验,积极推广。
4.4、暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法。暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来,随着对节能和环保要求的不断提高。新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从。
4.5、暖通空调系统运行管理中的节能问题。在实际中,有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,使得很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,导致在系统实际运行中不懂得根据人员的变化、室外参数的变化和实际负荷进行相应的调节,即使进行调节,也具有随意性和滞后性,由此造成大量的能量浪费。
5、浅析节能技术在暖通空调系统中的应用
5.1、推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统。随着人们生活层次的提高,空调已被广泛应用,空调对不可再生能源的消耗位居榜首,同时也严重破坏了生态系统的平衡,所以在对空调系统的研究上,开始考虑可再生能源和低品位能源的利用,这已成为空调领域研究的重要课题之一,热泵技术是把低位热源转化为高位热源的成熟技术,正好适应了这一课题的需要,在一定程度上了高位热源的能源消耗。同时太阳能技术和制冷技术也在不断的开发过程中,达到节能的目的。 5.2、提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV指标对空调系统进行调控,不仅可以解决传统控制方法存在的弊病,而且可以实现大幅度的节能。
5.3、加强建筑外围結构的保温设计施工管理,提高建筑的保温性能,减少热能损失。一般来讲,若建筑的外围结构具有较好的保温性能,就能够大幅度减少空调系统的使用率,从而实现节能环保效应。这是因为建筑的热能损失主要是通过外墙来散失的,墙体保温性能差,自然会给空调系统带来更大的负荷,从而消耗更多的能源。因而,增强建筑外围结构的保温性能也是实现暖通空调环保节能效应的重要途径。
5.4、热回收技术,是将空调机组排放出的热量进行回收,避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外,造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染,对热量的回收再利用,也获得了变废为宝的效果。
5.5、采用天然气作为空调制冷设备的能源。天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源,然而它的污染度远远低于煤炭和石油,它对于二氧化碳和二氧化硫排放量的控制十分到位,减少了对环境的污染,对人体健康的危害也大大降低了。因此,把天然气作为制冷空调的能源必定拥有广阔的市场前景。
5.6、提高全民的节能意识。近年来,多次指出节能减排,走可持续发展道路,虽然国家在很多方面都取得了一定的成果,但是应该真正落实到实际生活中。节能减排不仅是科研人员的任务,也是普通居民的任务,并应该从日常生活中做起。在暖通空调的使用上,政府部门应倡导人们尽量少使用,在需要的时候使用,使其用之有效。而不是为了盈利为目的鼓励用户使用暖通空调。
5.7、低温地板辐射采暖技术,是在地板中直接埋设热水管用以加热地板,由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式,常用热水做介质,辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中,热量均以对流的方式向上方传递,致使室内温度下高于上,让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽,感觉舒适。
综上所述,暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,政府职能部门的重视和支持,则是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济发展的保证。
参考文献:
[1]李祥,张永飞.暖通空调系统中环保节能技术应用发展探讨[J].科技致富向导.2011(27)
[2]吕立锋.暖通空调系统节能途径及未来的设计方向[J].中国新技术新产品.2010(23)
[3]路永华.暖通空调系统节能探讨[J].应用能源技术.2005(05)
[4]陈志英.浅谈暖通空调系统的节能问题[J].建材与装饰(下旬刊).2008(02)