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【摘 要】随着经济的发展以及人们生活水平的提高,对能源的消耗量不断增大,这使人们对能源节约的关注度也越来越高。现代建筑大多配备暖通空调,可以给用户提供更加舒适的使用或居住环境,但暖通空调耗能量占建筑整体耗能的一半以上,对暖通空调的使用过程采取节能措施很有必要。鉴于此,本文对高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施进行了分析探讨,仅供参考。
【关键词】高层楼宇;暖通空调;节能降耗
一、室内环境对暖通空调节能的影响
在建筑中配置暖通空调的主要目的是为了给人们提供良好的生产生活环境,无论是室内温度、湿度,还是室内气体流动速度,都要给人们一种舒适感。
建筑的散热和保温性能与室内环境有着密切的关系,不同的建筑设计结构和围护结构对隔绝室内外环境差异、保障室内微气候舒适有着不同的效果。下面分别从室内温度、建筑设计结构和围护结构性能三方面探讨室内环境对暖通空调节能的影响。
1、室内温度
室内设定温度与室内实时温度对暖通空调的工作都有一定影响。如果对暖通空调设定过高或过低的温度要求,会造成电能的浪费,并且冬日过高的室内温度和夏日过低的室内温度可能引起人体不适,过大的室内外温度差也容易使人们发生疾病,故选择合适的室内设定温度十分重要。当室内实时温度与设定温度相差较大时,暖通空调会处于大功率工作状态。
冬季暖通空调的工作依据是稳态传热原理,如果适当降低冬季供暖温度会起到明显的节能效果;夏季室内外温差越小,空调能耗降低水平会越大,部分资料显示,夏季室内温度每上升1℃,空调大约可减少5%的用电量。
2、建筑设计结构
进行建筑设计时不仅要考虑基本的建筑承载能力、建筑成型后的外观效果,还应考虑合适的结构造型对建筑中各用电设施能源消耗的影响。首先在建筑设计时要将建筑物的体形系数和窗墙比等对节能有影响的参数严格控制在《公共建筑节能设计规范》要求的范围内;在平面布置、正立面朝向等方面要进行合理选择,不能仅追求立面效果,大面积减少维护结构去采用玻璃幕墙;由于我国处于北半球,应多采用南北通风朝向的建筑风格,减小东西朝向和狭长过细的建筑设计,这样可以大幅减小暖通空调的负荷压力。
3、围护结构性能
围护结构的性能优劣对暖通空调的节能具有十分重要的影响,围护结构主要包括屋面、窗户、围墙、地面、内隔热强等。如果围护结构性能较差,隔热效果不佳,很容易出现室内外热能的单向传递,这部分传热热损失会使暖通空调的效果变差,需要浪费更多的电能来达到设定温度。墙体的主要作用是承重,复合墙体可以节约一部分资源,但其保温性能对建筑节能效果很有影响,主要分为内保温、中间保温和外保温三种保温形式;门窗作为每一建筑体不能舍弃的围护结构,其隔热性能一般比较差,并且门窗与墙体之间或多或少会存在一些缝隙,这是冷风吹入的主要通道;屋顶与外界环境的接触面积很大,不仅要做到防水,还要采用合适材料隔热。
二、室外环境对暖通空调节能的影响
室外环境对暖通空调的能耗有很大影响,对其独特性进行分析才能更好地研究暖通空调的节能技术。室外环境主要包括两方面,一方面是建筑物建设前的周边气象条件,另一方面是城市建设规划,周边将会出现什么类型的建筑群。
1、气象条件
气象条件主要包括室外温度、湿度、阳光辐射程度,这些对暖通空调系统的实际工作负荷都有着很大影响。室外温度的选择应保证暖通空调工作的绝大部分时间都应处在设定预测的负荷下,这样才能保证空调较高的工作效率。
如果室外空气湿度过高,暖通空调不仅要调节温度,还要对室内空气进行除湿,这增加了暖通空调系统的能耗。在设计空调时,要考虑到不同的工作环境设定不同的工作模式,实际使用时更应根据实时天气情况改变暖通空调的工作模式,提高电能的利用效率。
根据建筑物所处的具体地理位置可以考虑利用太阳辐射,冬日南向窗户可以接受最多的太阳辐射,这样可以缓解暖通空调的工作压力,节约其能耗。
2、建筑规划设计
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要方面,主要包括建设选址、区域划分、道路走向、建筑间距、冬季主导风向研究等方面,充分利用地理环境、太阳能等隐形资源,可以缓解恶劣的室外环境。建筑周边的绿化带建设也十分必要,不仅可以起到隔风、防噪、美化小区的功能,还对建筑物的温、湿平衡系统改善有一定作用,能够降低暖通空调工作负荷,起到节能效果。
三、暖通空调节能技术措施
1、始终坚持节能的设计理念,科学的计算方式设计
第一,因为“十二五”节能减排新的要求,在暖通空调设计中要始终坚持以节能为设计理念,如在材料选择时,要考虑初期投入的成本和运行的所用费用,极其能源消耗的程度,要进行综合考虑。还要综合分析当地能源条件和建筑用途的特征,对消耗能源的标准进行科学的制定。
第二,在对系统进行科学预测时要注意不同地区周边地区和区域内的不同特点。系统要实现分离或者分环节设置,以便系统可以针对不同问题,不同环节进行单独处理。这样可以避免地区冷热不均,不会导致某些区域夏冷冬热过度的想象。大大降低了能源的消耗力度。
第三,要时刻分析节能技术应用效果,不能不根据实际情况就过分地追求先进的技术,错误地认为先进技术就是最合理的技术。要具体问题具体分析,应用条件是否符合使用先进的技术是暖通空调工作人员应当考虑的必备条件。
第四,不能错误的认为复杂的设计就是最佳的设计,因为在实际的操作中,复杂设计的实现需要繁多的设备来完成,不仅成本提高了,而且可掌控的能力却下降了,也就达不到节能的效果。
最后,要进行科学的计算,保证设计的合理性。要根据工程项目的实际情况来对暖通空调设计的全局进行分析和计算,制作出一个合理科学的设计,还要准确地分析暖通设计中各个要素的数据信息,确保设计零失误。确定合适的各种设备,检测各种设备的运行效率与性能,确保工程项目的顺利进行。 2、增强系统的管理水平
管理人员的专业能力和业务水平是决定暖通空调设计水平是否可以进行节能技术的关键。增强暖通空调操作人员的专业技能,要通过集体的培训来完成。不断强化其暖空空调的基础知识,这样才能使暖通操作人员可以对节能设计做出科学的决策,达到节能技术在暖通空调设计中的发挥。
3、采用节能的形式
因为建筑形式设计的不同,环境质量和舒适度的要求也会有差异,采用节能的暖通空调设计方式为首选,空调形式中主要有辐射式和对流式两种形式,其中,辐射式的空调设计方式比较节能,因此,在暖通空调设计时一般采用辐射式的空调设计方式。
4、采用可再生能源
在能源短缺的紧张形势下,对能源的利用受到各种限制,因此,发掘可再生资源成为资源利用的新主题。自然资源中有许多可再生资源,比如可以利用太阳能进行供热,利用地热等设计来分担暖通空调的供热制冷。可再生资源的利用,缓解资料利用的紧张度。
5、采用高质量的隔热保温材料
对建筑中围护材料采用保温效果好的材料,比如室内的门窗,可以选择保温效果好的材料,来分担热量的储存。而且暖通空调的管道也要采用高质量的保温隔热材料,以免在能量的运输中适当的保护管道,保证管道消耗的最小限度。
6、采用高质量的暖通空调设备
只有采用高质量的暖通空调设备,才能有效地对冷热资源进行回收利用。例如夏季空调的排风设计可以采用冷凝热的热能回收手段代替全热。灵活的调节冷热资源的回收利用,使空调系统运行始终处于高质量的状
态中。
结束语
综上所述,节能技术在暖通空调设计中的应用实践,全面的贯彻了国家节能减排目标的实现,从小处着眼,实行节能技术,为节能减排的大局奠定基础。节能技术的应用,使可再生资源得到有效利用,缓解资源短缺的现状,而且对保证人们生产生活的环境具有保护的作用。节能技术在暖通空调技术上的应用,对改造暖通空调技术具有重要意义。
参考文献
[1]张利臣.高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施探讨[J].硅谷,2014,13:129+75.
[2]仲训禄.浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法[J].中国新技术新产品,2013,09:213.
[3]赵邦亮.住宅建筑暖通空调节能设计问题探讨[J].技术与市场,2013,08:88-89.
[4]杨伟杰,袁羊勇.关于民用建筑暖通空调节能经济原理探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,06:134.
【关键词】高层楼宇;暖通空调;节能降耗
一、室内环境对暖通空调节能的影响
在建筑中配置暖通空调的主要目的是为了给人们提供良好的生产生活环境,无论是室内温度、湿度,还是室内气体流动速度,都要给人们一种舒适感。
建筑的散热和保温性能与室内环境有着密切的关系,不同的建筑设计结构和围护结构对隔绝室内外环境差异、保障室内微气候舒适有着不同的效果。下面分别从室内温度、建筑设计结构和围护结构性能三方面探讨室内环境对暖通空调节能的影响。
1、室内温度
室内设定温度与室内实时温度对暖通空调的工作都有一定影响。如果对暖通空调设定过高或过低的温度要求,会造成电能的浪费,并且冬日过高的室内温度和夏日过低的室内温度可能引起人体不适,过大的室内外温度差也容易使人们发生疾病,故选择合适的室内设定温度十分重要。当室内实时温度与设定温度相差较大时,暖通空调会处于大功率工作状态。
冬季暖通空调的工作依据是稳态传热原理,如果适当降低冬季供暖温度会起到明显的节能效果;夏季室内外温差越小,空调能耗降低水平会越大,部分资料显示,夏季室内温度每上升1℃,空调大约可减少5%的用电量。
2、建筑设计结构
进行建筑设计时不仅要考虑基本的建筑承载能力、建筑成型后的外观效果,还应考虑合适的结构造型对建筑中各用电设施能源消耗的影响。首先在建筑设计时要将建筑物的体形系数和窗墙比等对节能有影响的参数严格控制在《公共建筑节能设计规范》要求的范围内;在平面布置、正立面朝向等方面要进行合理选择,不能仅追求立面效果,大面积减少维护结构去采用玻璃幕墙;由于我国处于北半球,应多采用南北通风朝向的建筑风格,减小东西朝向和狭长过细的建筑设计,这样可以大幅减小暖通空调的负荷压力。
3、围护结构性能
围护结构的性能优劣对暖通空调的节能具有十分重要的影响,围护结构主要包括屋面、窗户、围墙、地面、内隔热强等。如果围护结构性能较差,隔热效果不佳,很容易出现室内外热能的单向传递,这部分传热热损失会使暖通空调的效果变差,需要浪费更多的电能来达到设定温度。墙体的主要作用是承重,复合墙体可以节约一部分资源,但其保温性能对建筑节能效果很有影响,主要分为内保温、中间保温和外保温三种保温形式;门窗作为每一建筑体不能舍弃的围护结构,其隔热性能一般比较差,并且门窗与墙体之间或多或少会存在一些缝隙,这是冷风吹入的主要通道;屋顶与外界环境的接触面积很大,不仅要做到防水,还要采用合适材料隔热。
二、室外环境对暖通空调节能的影响
室外环境对暖通空调的能耗有很大影响,对其独特性进行分析才能更好地研究暖通空调的节能技术。室外环境主要包括两方面,一方面是建筑物建设前的周边气象条件,另一方面是城市建设规划,周边将会出现什么类型的建筑群。
1、气象条件
气象条件主要包括室外温度、湿度、阳光辐射程度,这些对暖通空调系统的实际工作负荷都有着很大影响。室外温度的选择应保证暖通空调工作的绝大部分时间都应处在设定预测的负荷下,这样才能保证空调较高的工作效率。
如果室外空气湿度过高,暖通空调不仅要调节温度,还要对室内空气进行除湿,这增加了暖通空调系统的能耗。在设计空调时,要考虑到不同的工作环境设定不同的工作模式,实际使用时更应根据实时天气情况改变暖通空调的工作模式,提高电能的利用效率。
根据建筑物所处的具体地理位置可以考虑利用太阳辐射,冬日南向窗户可以接受最多的太阳辐射,这样可以缓解暖通空调的工作压力,节约其能耗。
2、建筑规划设计
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要方面,主要包括建设选址、区域划分、道路走向、建筑间距、冬季主导风向研究等方面,充分利用地理环境、太阳能等隐形资源,可以缓解恶劣的室外环境。建筑周边的绿化带建设也十分必要,不仅可以起到隔风、防噪、美化小区的功能,还对建筑物的温、湿平衡系统改善有一定作用,能够降低暖通空调工作负荷,起到节能效果。
三、暖通空调节能技术措施
1、始终坚持节能的设计理念,科学的计算方式设计
第一,因为“十二五”节能减排新的要求,在暖通空调设计中要始终坚持以节能为设计理念,如在材料选择时,要考虑初期投入的成本和运行的所用费用,极其能源消耗的程度,要进行综合考虑。还要综合分析当地能源条件和建筑用途的特征,对消耗能源的标准进行科学的制定。
第二,在对系统进行科学预测时要注意不同地区周边地区和区域内的不同特点。系统要实现分离或者分环节设置,以便系统可以针对不同问题,不同环节进行单独处理。这样可以避免地区冷热不均,不会导致某些区域夏冷冬热过度的想象。大大降低了能源的消耗力度。
第三,要时刻分析节能技术应用效果,不能不根据实际情况就过分地追求先进的技术,错误地认为先进技术就是最合理的技术。要具体问题具体分析,应用条件是否符合使用先进的技术是暖通空调工作人员应当考虑的必备条件。
第四,不能错误的认为复杂的设计就是最佳的设计,因为在实际的操作中,复杂设计的实现需要繁多的设备来完成,不仅成本提高了,而且可掌控的能力却下降了,也就达不到节能的效果。
最后,要进行科学的计算,保证设计的合理性。要根据工程项目的实际情况来对暖通空调设计的全局进行分析和计算,制作出一个合理科学的设计,还要准确地分析暖通设计中各个要素的数据信息,确保设计零失误。确定合适的各种设备,检测各种设备的运行效率与性能,确保工程项目的顺利进行。 2、增强系统的管理水平
管理人员的专业能力和业务水平是决定暖通空调设计水平是否可以进行节能技术的关键。增强暖通空调操作人员的专业技能,要通过集体的培训来完成。不断强化其暖空空调的基础知识,这样才能使暖通操作人员可以对节能设计做出科学的决策,达到节能技术在暖通空调设计中的发挥。
3、采用节能的形式
因为建筑形式设计的不同,环境质量和舒适度的要求也会有差异,采用节能的暖通空调设计方式为首选,空调形式中主要有辐射式和对流式两种形式,其中,辐射式的空调设计方式比较节能,因此,在暖通空调设计时一般采用辐射式的空调设计方式。
4、采用可再生能源
在能源短缺的紧张形势下,对能源的利用受到各种限制,因此,发掘可再生资源成为资源利用的新主题。自然资源中有许多可再生资源,比如可以利用太阳能进行供热,利用地热等设计来分担暖通空调的供热制冷。可再生资源的利用,缓解资料利用的紧张度。
5、采用高质量的隔热保温材料
对建筑中围护材料采用保温效果好的材料,比如室内的门窗,可以选择保温效果好的材料,来分担热量的储存。而且暖通空调的管道也要采用高质量的保温隔热材料,以免在能量的运输中适当的保护管道,保证管道消耗的最小限度。
6、采用高质量的暖通空调设备
只有采用高质量的暖通空调设备,才能有效地对冷热资源进行回收利用。例如夏季空调的排风设计可以采用冷凝热的热能回收手段代替全热。灵活的调节冷热资源的回收利用,使空调系统运行始终处于高质量的状
态中。
结束语
综上所述,节能技术在暖通空调设计中的应用实践,全面的贯彻了国家节能减排目标的实现,从小处着眼,实行节能技术,为节能减排的大局奠定基础。节能技术的应用,使可再生资源得到有效利用,缓解资源短缺的现状,而且对保证人们生产生活的环境具有保护的作用。节能技术在暖通空调技术上的应用,对改造暖通空调技术具有重要意义。
参考文献
[1]张利臣.高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施探讨[J].硅谷,2014,13:129+75.
[2]仲训禄.浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法[J].中国新技术新产品,2013,09:213.
[3]赵邦亮.住宅建筑暖通空调节能设计问题探讨[J].技术与市场,2013,08:88-89.
[4]杨伟杰,袁羊勇.关于民用建筑暖通空调节能经济原理探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,06:134.