中建科技集团有限公司深圳分公司 广东省深圳市 518000
摘要:随着我国居民对生活水平要求的提高,日常能源消耗也越来越高,节能成为当下建筑工程中最为紧迫的问题之一。暖通空调是建筑工程中重要的项目之一,也是建筑工程中能源消耗的主要项目之一,其节能技术越来越受到关注。本文主要针对建筑工程中的暖通空调节能技术进行简要分析。
关键词:建筑工程;暖通空调;节能技术
1暖通空调节能技术概述
我国的发展趋势促使城市化进程不断加快,大多数地区不断出现新的建筑工程,其中暖通空调是建筑工程重要的环节之一。建筑工程作为能源消耗最为巨大的行业之一,一定程度上加大了我国能源紧张的程度,而暖通空调的设计、安装与运行,能耗约占城市总能耗的五分之一。如果节能技术可以在建筑工程的暖通空调中合理使用,则可以避免消耗大量的资源。暖通空调节能技术是在确保建筑温度、湿度、空气流通和清洁度等诸多参数的基础上,完全遵守各个部门提出的暖通空调标准,最大限度地利用能源的技术。通过一系列有效的技术实施,可以有效降低暖通空调的能源消耗,对城市环境的起到保护作用,对社会发展至关重要。
2变频器的基本原理和作用
变频技术是伴随着三相异步电动机及负载的变速需求产生的,其原理是通过改变供电频率来实现电动机运转速度的调节功能。由电机学公式 n =60f(1 - s)/p 可知,转速 n 与电源频率 f 成正比,改变频率即可改变转速。目前,采用变频器作为变频电源调节转速的手段已广泛应用于暖通行业。在工程中,变频技术主要有三个方面的应用:调速、节能和变频启动。
2.2变频调速
变频调速是节能的基础,但在很多情况下,工艺工况才是决定应用变频的首要因素。比如放化类实验室和电子厂房,很多工艺设备需要局部排风,在变频技术之前大多采用两种方式:一种是一台工艺设备一台排风机,风机台数众多,占地面积大、初投资高、运行噪声大;另一种是用一台定速风机服务多台工艺排风设备,通过调节阀节流的方式来实现不同工艺设备风量的分配,这种方式的弊端是控制不精确、风量分配不合理、运行能耗高。在第二种方式的基础上增加变频调速后,调节范围扩大,与现有控制系统相结合,调节平稳,线性度可达 0. 99,控制精度高;随着系统中工艺设备启停台数的变化,通过对风管中压力的检测自动地调节风机转速,满足风量连续变化的要求,实现风量按需分配。
1.2 节能
暖通空调领域常用到的传输传动装置主要是水泵和风机,其电动机的转速、功率存在以下关系:N 1 /N 2 =(n 1 /n 2)3 =(f 1 /f 2)3(1)其中,N 1,N 2 均为异步电动机的轴功率,W;n 1,n 2均为异步电动机的转速,r/min;f 1,f 2 均为电动机的频率。由式(1)可以看出,频率的变化对电机功率的影响很大,即变频调速有很好的节能潜力。理论上,设备使用变频器后的节能情况见表 1。
表 1 风机、水泵变频节能一览表
3暖通空调节能技术的应用现状
近年来,公众和有关部门更加重视节能环保,并通过多种渠道提高了节能环保的力度。但是,在建筑工程中设计暖通空调时,设计人员需要在设计中考虑许多因素,并从不同角度进行全面的暖通空调分析,并形成多个设计方案。不同的方案其优缺点和侧重点有所不同,因此需要根据实际情况进行合理选择。但是,由于涉及因素众多,没有一个设计方案可以兼顾所有的设计要求,也难以全面准确的评估判断,这可能最终将导致在施工阶段无法合理采用节能技术。此外暖通空调设计团队中有部分设计人员不认真工作,在暖通空调设计中,很容易造成隐患和安全威胁。而一些单位为了获得最大的利益,在设计过程中不会灵活使用节能技术,甚至有可能在暖通空调设计中不使用任何节能技术,以降低整个项目的成本。如果在暖通空调中不使用节能技术,则在后续运行过程中消耗大量能源,造成极大的能源浪费。因此,暖通空调节能技术的合理应用至关重要。根据相关信息,在暖通空调系统中使用节能技术,则可以有效地减少能耗,通常降低20%到50%。
4建筑工程暖通空调的关键节能技术
4.1变频技术
设计暖通空调系统时,有两种设计方法,即变频和定频。其中,暖通空调变频设计节能效果和效率更高。这类暖通空调主要采用变频器节能技术,当建筑中的暖通空调负载发生变化时,可以使用风扇,水泵和冷却器来降低暖通空调能耗,从而有助于暖通空调在工作环境中达到相关的节能标准,通过变频技术暖通空调节能效果可以达到30%以上。而且,在采用变频技术后,暖通空调系统中的变频系统和风力装置将构成可变的气流系统,可以提高建筑居住的舒适度并降低暖通空调能耗。变频技术用于暖通空调中,可以实现以下节能目标:(1)在暖通空调开始工作后,变频技术可以有效地调节能耗并控制暖通空调。即使暖通空调技术在较差的条件下运行,运行期间也可以有效地调节暖通空调,并有助于控制暖通空调消耗的能量。(2)整个建筑所有房间都可以控制或调节暖通空调的运行,并且所有房间中的暖通空调不会相互限制,从而使建筑拥有更舒适的体验。(3)借助变频技术,可以平衡暖通空调的冷热能输出速度,从而可以有效地保护暖通空调中的水泵,减少能源的消耗。
4.2BIM技术
BIM技术可以使整个工作流程在建筑行业中可视化。因此,BIM技术在现代建筑领域非常普遍,暖通空调也是建筑工程的一部分。如果在暖通空调设计中可以使用BIM技术,则将具有更大的节能效果。主要是因为BIM技术可以在暖通空调建筑工程的设计、制造和安装中发挥数据集成作用,将原本无法控制的各种因素转换为可控制的因素。通过使用BIM技术集成数据,计算机软件可用于全面收集和分析暖通空调能耗数据,可以确定安装后的实际暖通空调能耗。此外,在现代建筑领域,暖通空调节能设计,节能制造和节能安装将产生大量数据。如果可以在暖通空调设计过程中及时了解整个建筑的相关数据,则对设计工作将非常有帮助。例如,在设计建筑空间和暖通空调操作参数时,为确保整个建筑中的所有暖通空调完全统一,必须实时共享数据,并且可以使用BIM技术预先创建共享平台。这样,就不会因数据共享而在暖通空调的设计、生产和安装中出现问题,从而有效地实现暖通空调节能设计。
4.3太阳能技术
当使用节能技术设计暖通空调工程系统时,太阳能是一种广泛使用的节能技术,主要是因为太阳能的可再生性非常强。因此,在暖通空调中合理使用太阳能技术可以大大提高暖通空调的节能效果,同时降低能耗。例如:在设计暖通空调时要适当考虑气候因素,合理利用太阳能技术来促进热水装置和暖通空调装置之间的能量转换。如果建筑设计中暖通空调可以有效利用太阳能技术,可以将太阳能产生的能量用于正常运行,则可以极大的降低暖通空调运行成本,并大大提高节能效果和暖通空调效率,确保建筑工程中的暖通空调能够完全满足相关的节能标准,并帮助城市发展和节省更多能源。
5结束语
综上所述,我国经济发展推动了城镇建设,随之而来的就是高楼林立,建筑业得到突飞猛进的发展,人们的物质生活也得到了改善,同时,由于人们需要,一系列暖通空调系统也走进人们的生活,暖通空调开始在维系空间温度环境的同时改善建筑物使用环境,相应的我们在自己的工作生活中更应重视这一类问题,重要的是去寻找解决问题的正确做法,坚定原则,不断改进,不断提升,以此来推进暖通空调的发展与进步。现阶段,人们对节能环保已有一定的认识,因此,引起了人们对绿色建筑,节能环保概念的关注。在建筑工程中设计暖通空调时,如果可以合理应用节能技术,则可以避免能源浪费,并保护建筑环境和生态。
参考文献:
[1]韩明.建筑暖通空调工程的节能设计研究[J].工程与建设,2020(3):554-555.
[2]刘燕南,遆曙光.建筑暖通空调设计及节能分析[J].节能,2019(11):36-37.
[3]杨华.暖通空调系统节能技术及设计方法探究[J].建筑技术开发,2019(22):142-143.
[4]李祥.绿色建筑中暖通空调节能控制方法研究[J].智能建筑与智慧城市,2020(10):49-52.
[5]陈志伟.建筑空调工程的节能减排技术措施[J].绿色科技,2020(10):197-198.