暖通空調技術的發展對建築節能起著至關重要的作用。在能源危機的背景下,節能建築將成為未來建築發展的方向。隨著人們對住宅舒適度和衛生要求的不斷提高,暖通空調系統在建築能耗中占據了重要的比例。摘要:通過分析暖通空調系統能耗的構成和主要特點,針對目前節能方面存在的問題,提出了解決方案和方法。建築能耗是指建築能耗,包括采暖、通風、熱水供應、烹飪和家用電器。其中,建築采暖空調能耗占建築總能耗的50%-70%。隨著中國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高,中國的建築能耗日益增加。因此,暖通專業新產品、新技術、新材料的開發與創新對未來建築發展起著至關重要的作用。1暖通空調系統能耗構成及主要特點隨著我國國民經濟的快速發展,能源和環境問題日益尖銳,城市化的快速發展和人民生活水平的提高,建築能耗占總能耗的比重越來越大,在發達國家達到40%,而暖通空調能耗占建築能耗的三分之壹以上,且呈逐年上升趨勢。為了維持建築物內空氣環境的適當溫度和濕度,現代建築中通常安裝暖通空調系統來保證這種需求,所消耗的能量就是暖通空調系統的能耗。這部分能耗包括建築冷熱負荷引起的能耗、新風負荷引起的能耗和輸送設備(風機、水泵)的能耗。影響暖通空調系統能耗的主要因素有室外氣候條件、室內設計標準、圍護結構特性、室內人員和設備的采光條件、新風系統的設置等。暖通空調系統的能耗也有幾個特點:壹是系統不合理的設計、選型和運行管理會降低能效。第二,維持室內空氣環境所需的冷熱能量等級較低,具有季節性。這就使得在條件允許的情況下,可以利用天然氣能源來滿足要求,如太陽能、地熱能、余熱、淺層土壤蓄熱等。第三,暖通空調系統涉及的冷熱處理通常以交換的形式處理。因此,可以采取冷、熱回收措施,降低系統能耗,有效利用能源。2當前暖通空調系統節能存在的問題2.1暖通空調系統的設計與施工管理暖通空調系統的設計對暖通空調系統的節能有著重要的影響。但在實際工作中往往得不到壹些設計部門和設計人員的足夠重視,工程設計周期普遍較短,設計費與設計產生的經濟效益不掛鉤,壹些技術問題沒有完全解決。有些設計單位只求數量,忽視質量,使得設計建造的系統不僅投資大,而且能耗驚人,大大超過國家標準。甚至壹些公共建築的暖通空調能耗占建築總能耗的60%。此外,目前建築施工行業的暖通專業人員水平參差不齊,很大壹部分不是本專業院校的畢業生或非專業對口的,甚至有的根本沒有接受過任何培訓。他們往往使用通常的方案或甲方根據經驗指定的方案,因此在設計或施工中涉及方案調整的壹些問題不能得到及時、正確的處理和解決,最終導致系統不可挽回的不良後果,為系統的運行和管理留下隱患。2.2暖通空調系統節能設計方案近年來,隨著節能環保要求的不斷提高,新的技術方案不斷湧現,而每種技術方案往往都有各自的優缺點。面對眾多的設計方案,由於考慮的角度不同,各方面的評價結果往往不同,甚至差別很大;由於缺乏科學、客觀的設計方案評價方法,設計人員往往無所適從。如何在眾多設計方案中找到最合適的節能方案,是困擾暖通空調設計人員的重要課題。另壹方面,不科學的評價方法會起到誤導作用,造成嚴重損失。2.3暖通空調系統運行管理除了設計和施工,運行管理也起著重要的作用。在實踐中,有些單位認為設計施工可以達標,不重視暖通操作人員的培訓。很多操作人員沒有必要的暖通空調基礎理論知識,不知道如何根據室外參數的變化進行調節。全年只有開機、關機和冬夏切換運行,顯然系統達不到相應的節能效果。3解決暖通空調系統節能的有效途徑和方法3.1精心設計暖通空調系統,使其在高效、經濟的狀態下運行。暖通空調系統,尤其是中央空調系統,是壹個龐大而復雜的系統,系統設計的好壞直接影響系統的性能。可以說,空調系統的設計對系統的節能起著重要的作用。3.2提高建築維護結構的保溫性能,減少冷熱損失。對於暖通空調系統,通過維護結構的空調負荷占很大比重,維護結構的保溫性能決定了維護結構的綜合傳熱系數,也決定了通過維護結構的空調負荷。因此,在國家建築節能設計規範和標準中,首要要求是提高維護結構的保溫隔熱性能。3.3采用新型節能舒適空調方式,影響人體熱舒適的環境參數很多。不同的環境參數組合可以獲得相同的熱舒適效果,但不同熱濕環境參數組合的空調系統能耗不同。比如在冬季,如果用傳統空調對整個室內空氣進行加熱,通過空氣實現人體與環境的熱濕交換,就需要更高的空氣溫度。此時,通過維護結構和加熱新鮮空氣的熱量損失相對較大。如果根據熱濕環境的研究結果,改變傳統空調模式,增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖),此時所需空氣溫度會明顯下降,壹般達到12 ~ 14℃,而傳統模式壹般為18 ~ 20℃。顯然,後者比前者具有顯著的節能效果。夏天也有類似的結果。3.4利用可再生能源或低品位能源的空調系統的推廣應用如何利用可再生能源和低品位能源已成為該領域的重要研究課題。地源熱泵空調系統就是在這種情況下發展起來的。它利用地下恒溫層的土壤熱量顯著提高空調系統的COP值,在相同的制熱(或制冷)量下,大大降低了系統的能耗。此外,太陽能加熱或冷卻技術也在開發中。3.5開展冷熱回收的研究和應用,最大限度地利用能源。目前,許多關於空調系統冷熱回收的研究也在大力開展,如空調系統排風全熱回收裝置、夏季利用冷凝熱供應衛生熱水等,都回收了系統的冷熱,顯著提高了空調系統的能量利用率。3.6加強系統運行管理,提高系統控制水平。對暖通專業操作人員進行培訓,提高管理人員的專業水平和業務技能,使其具備必要的暖通基礎理論知識,實行空調操作人員操作證制度。達不到考核要求的要重新培訓,考核合格後才能上崗。同時提高管理人員的素質,增強他們的責任心,使管理人員能夠根據室外參數的變化做出相應的調整,達到設計要求的節能效果。4結論隨著全球變暖和自然環境的惡化,世界各國越來越重視建築節能。人們越來越認識到,建築能源產生的二氧化碳是氣候變暖的主要來源。暖通空調技術創新勢在必行,節能建築已成為建築發展的必然趨勢。目前,中國各地的電力供應非常緊張,但所需的能源也在迅速增長。因此,在空調設計中應註意提高圍護結構的熱工性能和熱力設備的保溫性能;空調系統方案應節能,充分回收能量,盡可能充分利用天然氣能量,並采取自控節能等措施。
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