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摘要:当前,以最少的能耗,创造健康、舒适的室内环境,并保护大气环境,是绿色建筑对暖通专业的要求。本文具体分析了建筑安装工程中暖通空调“绿色节能”策略的构建。
关键词:安装工程;暖通空调;绿色节能;运行策略
Abstract: at present, with minimal energy consumption and create a healthy, comfortable indoor environment, and the protection of the atmospheric environment, is the green building for hvac professional requirements. This paper analyses the construction and installation of air conditioning "green energy saving" strategy construction.
Keywords: installation project; Hvac; Green energy saving; Operation strategy
中圖分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
1.绿色建筑是暖通空调技术发展的必然趋势
随着社会不断进步和发展,人们对能源的需求不断增加,环境和能源问题日益尖锐。暖通空调系统的能耗可以占到建筑能耗的30%-40%。随着人们的认识水平不断提高,如何把节能和保护环境有机地统一起来,以最少的能耗,创造健康、舒适的环境,并且能够不破坏生态环境,这是建筑行业发展的方向,当然也是绿色建筑对暖通专业的要求。按照这些要求,暖通空调的专业设计人员、施工人员及运行管理人员都需要充分考虑绿色节能策略的构建。
2.建筑节能存在的问题与原因
2.1存在的问题
能源的消耗总是伴随着社会的发展而产生的,建筑能耗在总能耗中所占的比重越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗有逐年上升的趋势,随着城市化进程的不断发展,人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的应用也将更广泛,毫无疑问,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的问题进一步激化。另一方面,由于现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例,对这些能源的大量使用,能源消耗的危机已经是可以预见的事实,地球资源的日益匮乏也将不可避免。
暖通空调系统能源消耗量巨大的背后隐藏的是下降的环境质量。据报道在我国很多地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境保护和可持续发展带来了很大影响。
2.2原因剖析
暖通空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响,但是在工程实践中,这个问题往往没有得到设计部门和设计人员的高度重视。使得暖通工程投资大,实际运行能耗更是高得惊人。根据权威数据的检测结果,有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗的60%以上,
安装工程的瑕疵,也是造成暖通系统高能耗的原因之一。暖通空调系统的安装运行是一个系统性很强,对施工人员技术要求较高的工程,如在施工过程中,没有严格按照施工图纸和规范施工、没有注意到系统安装需要的关键部位,造成了系统本身存在缺陷,势必增加了设备运行能耗。
空调采暖系统的运行管理,对建筑能耗的影响也是举足轻重的。空调在运行期,经常处于非满负荷运行状态,与设计条件不一致。必须采取一定的措施,适应不同的符合条件,才能避免不必要的浪费。
3.建筑绿色节能的实现
3. 1设计优化
暖通空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响,合理的设计是“绿色节能”实现的关键一步。空调系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那么系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计,系统应该能随着室外气象参数的变化进行调整,以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
3.1.1设计方案的选择
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大,针对同一个设计项目,必须进行大量的方案比较和优选的工作主要从以下几个方面考虑
a、可行性的研究非常必要。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。
b、运行能耗和运行费用是在暖通空调设计方案技术经济性就必须考虑的。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
c、推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统及新型节能舒适健康的空调方式。随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
3.2.2设备的选择
根据计算的负荷大小选择与设计容量相同的机组,不要选用容量过大的主机。容量过大的主机不能全负荷运转,既增加设备的投资,又浪费运转能耗。选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号,而不能按铭牌数据确定。合理的负荷计算,也是空调设备选型的关键,根据容量大小尽量选择能效比高的机组。如螺杆式、离心式冷水机组等,此类制冷机组的能效比一般都在4.5~5.8之间。
优化空调机组和末端设备的选择设计中也应该注意选用重量轻,噪声少,单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用风机风量、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。
3.2.3变频技术应用
空调系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,系统的能耗会很大。随着自控技术的发展,各种类型的冷水机组及水泵都有较完善的自动控制调节装置,能随负荷变化自动调节运行状况,保持高效率运行。针对空调控制系统的特点,再加上电力电子技术及微机控制技术的发展,变频器的应用日益广泛,因此在空调控制系统中采用变频技术也是不可避免的。这就给我们提供了一种既能达到控制要求又能节约能源的方法。
3.2.4水系统的合理设计
由于空调水系统的输配用电占空调能耗比重较大,水系统设计对节能也有很大的影响。设计中应注意以下几点问题:①应对每个水环路进行水力平衡计算,②避免大流量、小温差的现象,切实落实节能设计标准的要求值。 选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号,而不能按铭牌数据确定。
3.2施工优化
暖通空调设备安装涉及的管道非常复杂,用途也各不相同,涵盖了空调设备、送风管、排风管、冷冻水管、冷凝水管,电气桥架、良好的施工品质是构建“绿色节能”建筑的基础,是绿色节能策略方案实现的必备条件。
3.2.1加强保温的严密性及完整性。
空调系统输送介质系统内外温差较大,如保温效果差,则会导致失温严重。保温材质的传热系统大小及保温层是否受损坏会对系统的能源损耗影响较大。
空调设备和管道的保温质量,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好,不但过多地消耗了冷量,也会由于所供冷水温度的过大温升致空调系统在对空气的处理过程中因无法保证其机器露点而使空调房间相对湿度超标。 应注意保温材料应遵循材料的保温系数低,耐热性较高,材料密度小,并具有一定的孔隙率,同时还要求一定的机械强度,防止破损。同时注意重点部位的支吊架、阀门等部位的保温处理,避免冷桥产生,损失冷量。
3.2.2减少系统的阻力损失和杜绝管网堵塞。
施工过程注意做好管网的综合布局,减少管网的局部阻力及沿程阻力。在管网安装时注意防止杂物进入管网以防堵塞,在系统冲洗时做到符合施工验收规范要求。
3.3建筑运行优化
首先,对于绿色生态建筑来说,保持良好的建筑物周围外环境,不仅能充分发挥出暖通空调系统的效能,而且还能展现出良好的暖通空调设計优势。在建筑物的四周种植树木,不仅具有遮荫、防风的功能,而且还有蓄水及改善景观等效果。现代建筑物的内部也逐渐水景化、绿色化,不仅在建筑物内部空间设置了水幕、水帘、水池、喷泉等水景,也采取了大量的盆栽、有土种植、无土种植等绿色的植物。
其次,一个高效的运行管理制度对建筑节能将起着关键的作用,如果管理不善,将会造成能源较大地浪费。空调运行管理的节能措施有:
3.3.1实行空调操作人员持证上岗制度。
目前社会上进行空调运行管理的人员存在空调专业知识不强的现象,对各项调节和节能措施的实施造成不少的影响。因此加强对空调操作人员的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员持证上岗。
3.3.2系统运行节能措施的应用。
a、不连续工作的空调通风系统,尽可能的缩短预冷的时间,并且在预冷时采用循环风,不引入新风。
b、人员数量变化比较大的系统,最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO2浓度检测器,自动控制新风人口阀门,调节新风量。
c、当过渡季节中室内有冷负荷时,应尽量采用室外新风的自然冷却能力,节省人工冷源的冷量。根据季节的变换,合理设置被控制房间的温度,避免夏季室内过冷,冬季室内过热的现象。
3.3.3加强日常和定期对设备和系统的维护。
运行管理人员应经常检查自控设备和仪表,并对仪表数据进行运行记录,根据仪表数据发现系统运行存在的问题,保证系统正常运作。
总结
有效地控制空调暖通专业在设计、施工、和运行管理各个阶段,对实现我们真正意义上的“生态建筑”和“绿色建筑”都是非常关键和必不可缺的。暖通设计人员在“绿色节能”起着举足轻重的作用。
参考文献
[1]贾庆贤,赵荣义等.吹风对舒适性影响的主观调查与客观评价[J].暖通空调,2000
[2]计旭东.绿色建筑的探讨[J].城市发展研究.2002
[3]黄翔,颜苏芊.绿色建筑与暖通空调设计[J].制冷与空调,2010
关键词:安装工程;暖通空调;绿色节能;运行策略
Abstract: at present, with minimal energy consumption and create a healthy, comfortable indoor environment, and the protection of the atmospheric environment, is the green building for hvac professional requirements. This paper analyses the construction and installation of air conditioning "green energy saving" strategy construction.
Keywords: installation project; Hvac; Green energy saving; Operation strategy
中圖分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
1.绿色建筑是暖通空调技术发展的必然趋势
随着社会不断进步和发展,人们对能源的需求不断增加,环境和能源问题日益尖锐。暖通空调系统的能耗可以占到建筑能耗的30%-40%。随着人们的认识水平不断提高,如何把节能和保护环境有机地统一起来,以最少的能耗,创造健康、舒适的环境,并且能够不破坏生态环境,这是建筑行业发展的方向,当然也是绿色建筑对暖通专业的要求。按照这些要求,暖通空调的专业设计人员、施工人员及运行管理人员都需要充分考虑绿色节能策略的构建。
2.建筑节能存在的问题与原因
2.1存在的问题
能源的消耗总是伴随着社会的发展而产生的,建筑能耗在总能耗中所占的比重越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗有逐年上升的趋势,随着城市化进程的不断发展,人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的应用也将更广泛,毫无疑问,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的问题进一步激化。另一方面,由于现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例,对这些能源的大量使用,能源消耗的危机已经是可以预见的事实,地球资源的日益匮乏也将不可避免。
暖通空调系统能源消耗量巨大的背后隐藏的是下降的环境质量。据报道在我国很多地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境保护和可持续发展带来了很大影响。
2.2原因剖析
暖通空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响,但是在工程实践中,这个问题往往没有得到设计部门和设计人员的高度重视。使得暖通工程投资大,实际运行能耗更是高得惊人。根据权威数据的检测结果,有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗的60%以上,
安装工程的瑕疵,也是造成暖通系统高能耗的原因之一。暖通空调系统的安装运行是一个系统性很强,对施工人员技术要求较高的工程,如在施工过程中,没有严格按照施工图纸和规范施工、没有注意到系统安装需要的关键部位,造成了系统本身存在缺陷,势必增加了设备运行能耗。
空调采暖系统的运行管理,对建筑能耗的影响也是举足轻重的。空调在运行期,经常处于非满负荷运行状态,与设计条件不一致。必须采取一定的措施,适应不同的符合条件,才能避免不必要的浪费。
3.建筑绿色节能的实现
3. 1设计优化
暖通空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响,合理的设计是“绿色节能”实现的关键一步。空调系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那么系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计,系统应该能随着室外气象参数的变化进行调整,以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
3.1.1设计方案的选择
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大,针对同一个设计项目,必须进行大量的方案比较和优选的工作主要从以下几个方面考虑
a、可行性的研究非常必要。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。
b、运行能耗和运行费用是在暖通空调设计方案技术经济性就必须考虑的。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
c、推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统及新型节能舒适健康的空调方式。随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
3.2.2设备的选择
根据计算的负荷大小选择与设计容量相同的机组,不要选用容量过大的主机。容量过大的主机不能全负荷运转,既增加设备的投资,又浪费运转能耗。选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号,而不能按铭牌数据确定。合理的负荷计算,也是空调设备选型的关键,根据容量大小尽量选择能效比高的机组。如螺杆式、离心式冷水机组等,此类制冷机组的能效比一般都在4.5~5.8之间。
优化空调机组和末端设备的选择设计中也应该注意选用重量轻,噪声少,单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用风机风量、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。
3.2.3变频技术应用
空调系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,系统的能耗会很大。随着自控技术的发展,各种类型的冷水机组及水泵都有较完善的自动控制调节装置,能随负荷变化自动调节运行状况,保持高效率运行。针对空调控制系统的特点,再加上电力电子技术及微机控制技术的发展,变频器的应用日益广泛,因此在空调控制系统中采用变频技术也是不可避免的。这就给我们提供了一种既能达到控制要求又能节约能源的方法。
3.2.4水系统的合理设计
由于空调水系统的输配用电占空调能耗比重较大,水系统设计对节能也有很大的影响。设计中应注意以下几点问题:①应对每个水环路进行水力平衡计算,②避免大流量、小温差的现象,切实落实节能设计标准的要求值。 选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号,而不能按铭牌数据确定。
3.2施工优化
暖通空调设备安装涉及的管道非常复杂,用途也各不相同,涵盖了空调设备、送风管、排风管、冷冻水管、冷凝水管,电气桥架、良好的施工品质是构建“绿色节能”建筑的基础,是绿色节能策略方案实现的必备条件。
3.2.1加强保温的严密性及完整性。
空调系统输送介质系统内外温差较大,如保温效果差,则会导致失温严重。保温材质的传热系统大小及保温层是否受损坏会对系统的能源损耗影响较大。
空调设备和管道的保温质量,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好,不但过多地消耗了冷量,也会由于所供冷水温度的过大温升致空调系统在对空气的处理过程中因无法保证其机器露点而使空调房间相对湿度超标。 应注意保温材料应遵循材料的保温系数低,耐热性较高,材料密度小,并具有一定的孔隙率,同时还要求一定的机械强度,防止破损。同时注意重点部位的支吊架、阀门等部位的保温处理,避免冷桥产生,损失冷量。
3.2.2减少系统的阻力损失和杜绝管网堵塞。
施工过程注意做好管网的综合布局,减少管网的局部阻力及沿程阻力。在管网安装时注意防止杂物进入管网以防堵塞,在系统冲洗时做到符合施工验收规范要求。
3.3建筑运行优化
首先,对于绿色生态建筑来说,保持良好的建筑物周围外环境,不仅能充分发挥出暖通空调系统的效能,而且还能展现出良好的暖通空调设計优势。在建筑物的四周种植树木,不仅具有遮荫、防风的功能,而且还有蓄水及改善景观等效果。现代建筑物的内部也逐渐水景化、绿色化,不仅在建筑物内部空间设置了水幕、水帘、水池、喷泉等水景,也采取了大量的盆栽、有土种植、无土种植等绿色的植物。
其次,一个高效的运行管理制度对建筑节能将起着关键的作用,如果管理不善,将会造成能源较大地浪费。空调运行管理的节能措施有:
3.3.1实行空调操作人员持证上岗制度。
目前社会上进行空调运行管理的人员存在空调专业知识不强的现象,对各项调节和节能措施的实施造成不少的影响。因此加强对空调操作人员的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员持证上岗。
3.3.2系统运行节能措施的应用。
a、不连续工作的空调通风系统,尽可能的缩短预冷的时间,并且在预冷时采用循环风,不引入新风。
b、人员数量变化比较大的系统,最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO2浓度检测器,自动控制新风人口阀门,调节新风量。
c、当过渡季节中室内有冷负荷时,应尽量采用室外新风的自然冷却能力,节省人工冷源的冷量。根据季节的变换,合理设置被控制房间的温度,避免夏季室内过冷,冬季室内过热的现象。
3.3.3加强日常和定期对设备和系统的维护。
运行管理人员应经常检查自控设备和仪表,并对仪表数据进行运行记录,根据仪表数据发现系统运行存在的问题,保证系统正常运作。
总结
有效地控制空调暖通专业在设计、施工、和运行管理各个阶段,对实现我们真正意义上的“生态建筑”和“绿色建筑”都是非常关键和必不可缺的。暖通设计人员在“绿色节能”起着举足轻重的作用。
参考文献
[1]贾庆贤,赵荣义等.吹风对舒适性影响的主观调查与客观评价[J].暖通空调,2000
[2]计旭东.绿色建筑的探讨[J].城市发展研究.2002
[3]黄翔,颜苏芊.绿色建筑与暖通空调设计[J].制冷与空调,2010