建筑设计中空气调节系统采暖与通风的节能技术研究 张野

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:1张野 2张勇
[导读] 摘要:随着我国建筑工程事业迅速发展,现代建筑工程企业要想在市场竞争中占据有利位置,就务必要根据市场经济以及时代发展需求,重视资源能源可持续发展战略,全面加强建筑设计中空气调节系统采暖与通风的节能设计,采用合理的变风量空调系统设计和空调水系统设计,并做好管理设计和技术设计两方面的节能效应,积极应用现代节能新技术,只有这样才能够有效提高建筑设计空气调节系统采暖与通风设计的有效性,从而确保现代建筑工程事
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        摘要:随着我国建筑工程事业迅速发展,现代建筑工程企业要想在市场竞争中占据有利位置,就务必要根据市场经济以及时代发展需求,重视资源能源可持续发展战略,全面加强建筑设计中空气调节系统采暖与通风的节能设计,采用合理的变风量空调系统设计和空调水系统设计,并做好管理设计和技术设计两方面的节能效应,积极应用现代节能新技术,只有这样才能够有效提高建筑设计空气调节系统采暖与通风设计的有效性,从而确保现代建筑工程事业良好健康地发展。
        关键词:建筑设计;空气调节系统;采暖通风;节能技术
        引言
        随着我国经济的发展,能源消耗增长日益加剧,节能减排的任务日益艰巨,在都市建设领域,需要进一步加大规模对新建建筑物的节能性,以及提高利用自然能源的能力,作为从事暖通设计的工作人员,承担着节能减排的社会责任。当前,随着经济的发展和人民生活水平的提高,空调的市场需求飞速增长,使空调能耗激增。导致夏季的电力高峰负荷,我国多个省、市出现拉闸限电或错峰用电现象,因此,采用合理的措施和策略来节约空调能耗,可以节约资源的、保护环境,有利于国民经济的可持续发展。
        1建筑暖通空调工程节能减排的设计原则
        1.1整体全面性
        在建筑暖通空调工程节能减排的设计上应该保证设计的整体和全面性,也就是在整个节能减排的设计中,设计人员要用全面和整体的目光对每一个环节进行设计,能够通过对于节能减排的设计处理体现出整个系统的节能减排的结构思路。因此,这就要求设计人员在设计中要统筹全局,在全面整体性的原则上把握对于暖通空调工程的节能减排的设计以及各个环节的处理。将节能减排的思想与科学性的思想相结合,严格根据其整体全面性来把控整个设计的细节,保证设计的严谨和全面。
        1.2发展性
        在建筑暖通空调工程节能减排的设计上要有发展的目光和思想,也就是在整个系统的设计中,不能只按照固有的、老旧的目光去进行设计。因此,这就要求设计人员在进行设计时用发展的目光对其进行节能减排的设计,并且在设计中尽可能把握动态的效果。如果遇到较为复杂的工程,设计人员不仅仅是需要有节能减排的设计理念,还需要有利于节能减排技术的操作技能。因此,在对于空调工程节能减排的设计中,一方面需要设计人员时刻坚持节能减排的理念,另一方面还要求设计人员要用发展以及动态的目光和思想具体结合实际情况进行设计操作,避免设计与实际相脱离,避免设计与发展相脱离的局面。
        2我国能耗现状
        我国是世界能源消费大国,能源消费量约占到目前世界消费量的20%,但是我国的人均能源消耗水平仍然很低,大约只有世界平均水平的一半。我国能源的利用效率比较低,虽然自20世纪80年代以来我国在改革能源效率方面取得了显著的成效,但按目前的单位CDP产出计算的能源消费强度远高于世界的平均水平。
        当前,我国的能耗由三大部分组成:第一部分是工业用能,主要是冶金、建材、化工、石化、煤炭、有色金属等六大领域,约占工业用能80%以上;第二部分交通用能,主要出决于飞机、轮船、汽车等公共交通用能;第三大用能就是建筑用能,包括采暖、空调、生活热水、炊事、照明等建筑直接用能。虽然建筑直接用能只占社会总用能的巧%一02%,但是与建筑施工、建筑材料生产等相关产业用能相加起来,却占社会总用能的05%左右。可见建筑用能很大,且与建筑有关的很多环节都是高能耗。
        随着经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,建筑直接用能在急剧上升,占社会总用能的比例正从原来的20%水平向30%左右的水平发展。

其中,以采暖和通风与空调系统为主的用能比例已达到了全部建筑用能的56%以上。暖通空调系统能耗的急剧增长,势必要求建设更多的燃煤火力发电厂,而过度地使用煤炭也必然会带来效率低、环境污染的后果,这也是我国很多城市中空气污染、品质差和大面积危害的主要原因。可见,采暖与空调能耗问题已逐步成为影响我国建筑发展和环境质量的突出重要问题。
        3建筑暖通空调工程实现节能减排的设计方法
        3.1选择合理优化的设计方案
        建筑暖通空调工程集通风、采暖、空气调节等系统于一体的工程,应用到流体力学、热力学、物理学、机械学等多学科技术,工程的设计十分复杂,所以在工程进行节能减排的设计时更应谨慎。一般情况下,设计方案是依据建筑的室内温度通过合理的配置产生的,充分考虑室内温度的变化情况和需要实现的理想温度是方案设计的关键。对现场进行实地勘察,对建筑本身和所处地域环境特点进行合理的分析,进而为提供舒适的居住和办公条件。在满足需求的同时有效利用资源,通风部分可考虑自然通风的措施,做好符合建筑本身特点的室内气流组织,有效利用自然风,从而可减少空调和机械通风的工作时间。空调系统的另一关键设计在于风口的分布,风口分为送风口、回风口和检修口。送风口分布在人员出入频繁的活动区域,回风口布置在走廊或开放性的区域,确保气流顺畅,提高送风效果,检修可则根据后期检修便捷情况进行合理分布。
        3.2降低能耗的设计
        提高围护结构保温性能:建筑物的空间、体积相同的情况下,表面积越大通过围护结构传递的热量越大,热量变化越大空调系统运行负荷越大,所以在项目设计过程中对建筑物的围护结构保温性能进行充分的考虑。对于冷热量交换较大的区域采用双层玻璃或内外遮阳等方式进行保温隔热设计,减少热传递系数。热传递系数对于系统的能耗和空调系统负荷影响比较大,对系统设计过程中冷负荷的考虑也是十分重要的,充分周全的考虑可以有效提升系统的使用效率并且实现节能减排。合适的供回水温差设计:通过使用低温送风系统和大温差水系统对水泵和风机进行节能处理,进而减小空调系统运行过程中的阻力,降低能量损耗,最终实现节能减排。夏季制冷期间,出水和回水温差一般控制在5℃以内,出水温度7℃,回水温度12℃。供回水温差越小主机越节能,但是最小温差低于3℃后就会出现浪费的情况,设计过程中控制合适的温差十分重要。供回水温差变化的时候,冷水管管径因热胀冷缩而变化,循环泵和制冷机的规格可以选择相对小的,对于能源供应要求降低,进而实现了节能,设计中还要考虑大温差水系统管道开裂问题,选择合适的配管。借助低温冷媒进行低温送风使温差较大,送风量和循环水量随之减少,使得系统成本下降,实现节能减排。
        3.3有效利用可再生能源
        暖通空调工程每天都在直接或间接地影响着在城市生活的人们,这些设备运行中消耗的能量十分大,资源消耗速度非常快,使用可再生资源替代常规资源,不仅可以使生存环境更清洁还能实现节能减排。目前使用最多的可再生资源有风能、太阳能和地热能,将这些能源合理地引入到建筑暖通空调工程的节能减排中是建筑业长久发展的趋势。
        4结语
        我国建筑工程事业的迅速发展,现代建筑工程企业要想在市场竞争中占据有利位置,就务必要根据市场经济以及时代发展需求,重视资源能源可持续发展战略,全面加强建筑设计中空气调节系统采暖与通风的节能设计,采用合理的变风量空调系统设计和空调水系统设计,并做好管理设计和技术设计两方面的节能效应,积极应用现代节能新技术,只有这样才能够有效提高建筑设计空气调节系统采暖与通风设计的有效性,从而确保现代建筑工程事业良好健康地发展。
        参考文献
        [1]曲淑梅.节能技术在暖通空调设计中的应用探讨[J].全面腐蚀控制,2019(03):72-73+76.
        [2]王江云.建筑暖通空调工程节能减排探究[J].科技经济导刊,2018,26(29):126.
 
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