暖通空調節(jié)能設計探討

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 　　　暖通空調節(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。本文將對暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計進行論述。 關鍵字：建筑工程；暖通空調；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 暖通空調領域能耗 1.1建筑環(huán)境與暖通空調能耗 能源為經濟的發(fā)展提供了動力，但是能源的發(fā)展往往滯后于經濟的發(fā)展。近幾年，我國的國民生產總值增長率維持在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——暖通空調領域也已經受到這種趨勢的影響，暖通空調系統(tǒng)中的節(jié)能正在引起暖通空調設計者的注意，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、空調要求發(fā)展著相關的節(jié)能技術?，F(xiàn)有的暖通空調系統(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，了解暖通空調負荷產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暖通空調能耗的組成 為了創(chuàng)造舒適的室內空調環(huán)境，必須消耗大量的能源。暖通空調能耗是建筑能耗中的大戶，據統(tǒng)計在發(fā)達國家中暖通空調能耗占建筑能耗的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的節(jié)能。從暖通空調的能耗組成可以看出：暖通空調系統(tǒng)的能耗主要決定于空調冷、熱負荷的確定和空調系統(tǒng)的合理配置，空調系統(tǒng)的布置和空調設備的選擇是以空調負荷為依據的。所以暖通空調節(jié)能的關鍵是空調外界負荷和內部負荷的確定，而暖通空調節(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、屋頂的形狀及材料等，盡量減少空調負荷。 1.3建筑規(guī)劃設計對暖通空調節(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安裝而不允許穿越戶內樓板連接時，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或鑲嵌在踢腳板內，局部過門處暗敷在過門溝槽內。 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或沿地面明裝，或鑲嵌在腳踢板內。地面上局部過門管道暗敷在溝槽內。 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，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。由于該系統(tǒng)供水溫度低，垂直方向溫度梯度小，室內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； ②對于單臺風機采用改變其轉速的方法，可以通過改變電動機的級數進行多級變速運行，也可以通過變頻實現(xiàn)連續(xù)可調變速； ③雙位控制，根據設定溫度的上、下限，控制風機的啟、停運行。 2）集中空調系統(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，以便于當空調系統(tǒng)在制冷模式下運行，且室外氣溫低于室內溫度時（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系統(tǒng)應采用顯熱回收裝置； ③根據衛(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 暖通空調領域節(jié)能的途徑與方法 3.1改善建筑圍護結構的保溫性能，減少冷熱損失 對于暖通空調系統(tǒng)而言，通過圍護結構的空調負荷占很大比例，而圍護結構的保溫性能決定圍護結構綜合傳熱系數的大小，亦即決定通過圍護結構的空調負荷的大小。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構的保溫隔熱性能。適當增加墻體、屋頂的保溫性能，可以減少通過這些圍護結構產生的冷熱負荷。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k=0.54w/m2，比傳統(tǒng)黏土實心磚墻節(jié)能一倍以上。根據權威部門對住宅圍護結構的熱工測試結果證明，住宅內熱量有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。