暖通空調(diào)節(jié)能設計探討

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 　　　暖通空調(diào)節(jié)能設計探討

　　摘要：節(jié)能是世界各國的共同目標，而在建筑工程中實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是當前建筑界追求的目標。本文將對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計進行論述。 關鍵字：建筑工程；暖通空調(diào)；節(jié)能設計；再生能源 abstract: the energy conservation is the aim for all countries, but in building a project to achieve energy-saving hvac systems is the current construction industry goal. the hvac system energy conservation design was discussed. keywords: construction project; hvac system; energy-saving design; renewable energy 中圖分類號：tb494文獻標識碼：a 文章編號： 1 暖通空調(diào)領域能耗 1.1建筑環(huán)境與暖通空調(diào)能耗 能源為經(jīng)濟的發(fā)展提供了動力，但是能源的發(fā)展往往滯后于經(jīng)濟的發(fā)展。近幾年，我國的國民生產(chǎn)總值增長率維持在10％，但能源增長率只有3％～4％。這樣的形勢要求我們必須節(jié)能。建筑能源消耗占社會總能耗的比例較大，建筑節(jié)能是建筑發(fā)展的基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新的生長點。現(xiàn)代建筑的必要組成部分——暖通空調(diào)領域也已經(jīng)受到這種趨勢的影響，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能正在引起暖通空調(diào)設計者的注意，并且針對不同國家、地區(qū)的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調(diào)要求發(fā)展著相關的節(jié)能技術。現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例。研究建筑環(huán)境，了解暖通空調(diào)負荷產(chǎn)生的原因及影響因素，可以更加合理地提出解決問題的方法。 1.2暖通空調(diào)能耗的組成 為了創(chuàng)造舒適的室內(nèi)空調(diào)環(huán)境，必須消耗大量的能源。暖通空調(diào)能耗是建筑能耗中的大戶，據(jù)統(tǒng)計在發(fā)達國家中暖通空調(diào)能耗占建筑能耗的65％，以建筑能耗占總能耗的35％計算，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例竟高達22．75％，由此可見建筑節(jié)能工作的重點應該是暖通空調(diào)的節(jié)能。從暖通空調(diào)的能耗組成可以看出：暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要決定于空調(diào)冷、熱負荷的確定和空調(diào)系統(tǒng)的合理配置，空調(diào)系統(tǒng)的布置和空調(diào)設備的選擇是以空調(diào)負荷為依據(jù)的。所以暖通空調(diào)節(jié)能的關鍵是空調(diào)外界負荷和內(nèi)部負荷的確定，而暖通空調(diào)節(jié)能工作也應該從這個方面著手，合理布置建筑物的位置，正確選擇外墻、門、窗、屋頂?shù)男螤罴安牧系?，盡量減少空調(diào)負荷。 1.3建筑規(guī)劃設計對暖通空調(diào)節(jié)能的影響 規(guī)劃設計是建筑節(jié)能設計的重要方面，規(guī)劃節(jié)能設計應從建設選址、分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行研究。充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌，利用自然因素，分析氣候的決定因素、輻射因素、大氣環(huán)流因素和地理因素的有利、不利影響，通過建筑的規(guī)劃布局對上述因素進行充分利用、改造，形成良好的居住條件和有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。建筑旁邊的綠化不但有防風、隔聲、防塵和美化環(huán)境的作用，而且對于建筑節(jié)能也有重要作用。 2 暖通空調(diào)的節(jié)能設計 2.1供暖系統(tǒng)的設計 對于新建住宅，如果只允許各戶的供暖管道在本層套內(nèi)安裝而不允許穿越戶內(nèi)樓板連接時，供暖系統(tǒng)首先應采用共用立管、分戶獨立循環(huán)的系統(tǒng)，然后在滿足室溫可調(diào)控、熱量（費）可分攤、管路系統(tǒng)簡單三原則的要求下，可設計成下列任一系統(tǒng)形式： 下供下回（下分式）水平雙管系統(tǒng)。管道暗敷在本層地面下溝槽內(nèi)或鑲嵌在踢腳板內(nèi)，局部過門處暗敷在過門溝槽內(nèi)。 上供上回（上分式）水平雙管系統(tǒng)。供、回水干管沿本層天花板下水平布置。 下供下回（下分式）全帶跨越管或裝設分配閥（h閥）的水平單管系統(tǒng)。供、回水干管暗敷在本層地面下墊層中的溝槽內(nèi)或沿地面明裝，或鑲嵌在腳踢板內(nèi)。地面上局部過門管道暗敷在溝槽內(nèi)。 放射雙管式（章魚式）系統(tǒng)。每組散熱器通過各自的供、回水支管直接與戶內(nèi)的集、分水器連接。供、回水支管均暗敷在本層地面下的墊層內(nèi)，并采取外加軟性塑料套管等保溫措施，以防地面開裂。 低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)以工作壓力大于0.8mpa、溫度不高于60℃的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內(nèi)供熱。通常用的供、回水加熱管為化學管材，均暗敷在本層地面下的墊層內(nèi)。由于該系統(tǒng)供水溫度低，垂直方向溫度梯度小，室內(nèi)設計溫度取值標準可適當降低，因此，舒適度高、也能效果明顯，一般建筑面積大于80m2的住宅宜優(yōu)先采用。 2.2通風系統(tǒng)的設計 變配電室、電梯機房等場所的以排除房間余熱為主的通風系統(tǒng)，宜設置通風設備的溫控裝置。這樣可避免在氣候涼爽或房間發(fā)熱量不大的情況下通風設備滿負荷運行狀況的發(fā)生，既可節(jié)約電能，又能延長設備的使用年限。通常采用的控制方法有： ①控制通風設備運行臺數(shù)； ②對于單臺風機采用改變其轉(zhuǎn)速的方法，可以通過改變電動機的級數(shù)進行多級變速運行，也可以通過變頻實現(xiàn)連續(xù)可調(diào)變速； ③雙位控制，根據(jù)設定溫度的上、下限，控制風機的啟、停運行。 2）集中空調(diào)系統(tǒng)的排風熱回收，應符合以下規(guī)定： ①風機盤管加新風系統(tǒng)，全樓設計最小新風量大于或等于20000m3/h時，應設集中排風系統(tǒng)，并至少有總新風量的40%設置熱回收裝置； ②送風量大于或等于3000m3/h的直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風和排風的溫差大于或等于8℃，應至少有總風量的70%設置熱回收裝置； ③設計新風量大于或等于4000m3/h的空調(diào)系統(tǒng)，且新風與排風的溫差大于或等于8℃，宜設置熱回收裝置； ④宜設置跨越熱回收裝置的旁通風管，以便于當空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下運行，且室外氣溫低于室內(nèi)溫度時（如夏夜），新風換氣機監(jiān)測到這種情況，就會自動切換到旁通熱回收設備的運行模式，吸入室外的冷空氣來減少空調(diào)器的制冷負荷，達到最大節(jié)能的目的。 3）排風熱回收裝置的選用，應按以下原則確定： ①排風熱回收裝置（全熱和顯熱）的額定熱回收效率不應低于60%； ②冬季也需要除濕的空調(diào)系統(tǒng)應采用顯熱回收裝置； ③根據(jù)衛(wèi)生要求新風與排風不應直接接觸的系統(tǒng)應采用顯熱回收裝置； ④其余熱回收系統(tǒng)宜采用全熱回收裝置。 3 暖通空調(diào)領域節(jié)能的途徑與方法 3.1改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失 對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占很大比例，而圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設計規(guī)范和標準中，首先要求的就是提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。適當增加墻體、屋頂?shù)谋匦阅?，可以減少通過這些圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷熱負荷。例如：采用新型節(jié)能墻體——小型混凝土空心砌塊傲墻體可有效減輕建筑物的負荷，其墻體傳熱系數(shù)k=0.54w/m2，比傳統(tǒng)黏土實心磚墻節(jié)能一倍以上。根據(jù)權威部門對住宅圍護結(jié)構(gòu)的熱工測試結(jié)果證明，住宅內(nèi)熱量有40％～50％是通過門窗損失，所以應盡量采用密封性好、保溫節(jié)能的新型塑鋼門窗。