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摘 要:空调系统的能量消耗很大,空调节能是建筑节能的关键环节。本文从建筑节能、空调工程节能、空调工程的节能设计分析等方面阐述了空调节能的重要性及具体措施。
关键词:节能;空调工程节能;设计;措施
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:1671-3362(2013)10-0053-02
引言
随着社会经济的高速发展,人们生活水平的不断提升,建筑能耗也将随之不断增加,大概50%的一次能源消耗会在建筑领域,毫无疑问,建筑领域将是用能最多的领域。实际上,我国建筑领域的节能潜力还是有的,建筑领域能耗的2/3~3/4都可以利用可行的节能措施节省下来。
1 建筑节能
建筑节能包括规划、设计、施工、运作、报废等建筑生命周期的所有环节,同时,在实施建筑节能的时候,必须从建筑的具体生命角度来考虑。在挖掘建筑本身、设施潜能的同时,建筑的实际使用者也要充分发挥其使用者的作用。科学调节建筑的实用性、功能性、舒适性,发挥节能意识的作用,能最大限度地降低建筑能耗、减少投资成本。通过优化设计制定出合理科学的解决方案,可以把用户对建筑物的功能要求以及自然界的可再生能源紧密结合。这种方案的具体优势表现在:质量很高的设施和建筑部件的配合可以最大限度地降低黑色能源及灰色能源的运用,与此同时尽可能地采用可再生能源。
1.1 规划环节
在建筑的初期规划环节就应该考虑到建筑的节能性,具体有:从节能的角度来考虑建筑的选址,建筑能源的规划与开发必须尽可能地提升土地的使用效率,同时制定一个完善的建筑设计、施工、运作及管理方案。
1.2 设计环节
在设计环节应该细化一下规划阶段的具体要求,尽可能地使用可再生能源,科学制定建筑热工设计,选择实用经济、节能环保的建筑设施,确保室内的环境质量,同时要科学设计建筑的采光以及照明系统,科学设计建筑的HVAC系统,科学设计建筑自动控制系统,最大限度地使用节能创新技术,以当地的实际气候条件、使用习惯等为依据选购建筑设施系统。
1.3 施工环节
具体的施工过程必须完全按照设计的具体要求执行,同时最大限度地实施节能施工,这一阶段可以采取的节能措施有:制定一个详细的节能施工方案,同时建立一个了解建筑节能规范标准、施工操作认真负责的施工监理团队,由这个团队监督具体的施工过程。
1.4 调试和验收环节
在调试和验收环节可以执行的节能措施包括:安排专业的团队进行调试、建筑能效的测评以及审计,使用全能耗模拟软件或者现场测试的方法审查建筑节能,建筑节能工程在实施具体验收工作时,应该严格遵循建筑节能工程的施工质量验收标准。
1.5 运行环节
运行环节可以采取的具体措施包括:将具体的运作过程交由专业的技术工作者去管理,使用实时监测以及诊断功能的自动控制系统进行节能管理。
1.6 翻新和报废环节
报废环节可以采取的措施包括:仔细审查结构、材料以及设施等,可以进行循环使用的就一定循环使用,对环境会造成很大污染、无法达到节能要求的就必须报废。
2 空调工程节能概述
空调工程节能最好以建筑物空调系统的实际生命周期为依据来划分,各个环节可以使用的节能技术包括:
2.1 方案设计阶段
方案设计阶段的节能技术主要包括:地源热泵技术、空气源热泵技术、高效冷热源制冷、太阳能空调技术、制热技术;冷热电联供技术、蓄能空调技术、水泵节能技术、风机节能技术;大温差中央空调技术、热回收技术;变风量空调技术、低温送风技术、分层空调技术等。
2.2 施工、调试和验收环节
这一环节包括节能施工技术、能耗测评与审计的技术项目、全能耗模拟软件等。
2.3 翻新或报废环节
这一环节包括:旧系统改造技术、回收利用技术、废弃物处理技术等。
3 空调工程的节能设计分析
空调工程的节能设计可以将节能目标贯穿于设计的所有环节。具体包括如下几点:
3.1 制定科学的设计参数
建筑室内的设计温度、湿度、新风量等都必须满足节能设计的相关规定,建筑热工设计必须控制在有关规范的标准数据范围之内,不满足现行节能设计标准规范的必须实施维护结构热工性能的权衡判定,与此同时必须让建筑师修改建筑热工设计,以达到节能设计标准为宜,建筑耗热量或耗冷量指标也必须控制在规范规定的相关数据内,不满足现行节能设计标准规范的必须实施权衡判定。
3.2 计算负荷
空调施工图的具体设计环节,在这一环节中必须对每一个空调房间或区域实施逐项逐时的冷负荷运算,空调系统设计冷负荷也必须按照不一样的系统类型采用不一样的运算手段,新风冷负荷具体怎么运算也必须按照系统的具体形式来定。冷负荷的精确计算离不开如下辅助资料的支持:空调区人员的群集情况、设施设备的使用效率、服务空调的使用现状、空调系统的具体类别及调节形式等。
面对下述情况时,最好使用经过国际验证的计算机模拟软件对空调系统实施全年的动态负荷运算以及研究:必须对空调方案实施能耗以及投资经济研究的时候;使用热回收装置回收冷热量、利用室外新风作冷源调节室内温度、冬季利用冷却塔提供空调冷水等节能手段,必须实施节能效果评估的时候;使用蓄热蓄冷设备,必须确知设施容量时。
3.3 空调系统方案设计
夏季时,需要配置空调的建筑,当空调房间有着比较大的内区需要常年供冷时,应该以室内进深、房间朝向、分隔、楼层、维护结构特征等为依据切实划分内、外区域,同时按照内、外区域配置空气调节系统或末端。
空调系统方案在进行设计时,必须以建筑物的具体功能、面积、使用特征、负荷变化情况、参数要求等为依据,同时结合地区气象条件和能源状况等,比较技术、经济条件来确定空气空调系统,同时,还要优先选用能源消耗比较低、经济适用的空调系统。使用时间段、湿度、温度等条件都不相同和新风比相差比较悬殊的空调区,最好不要划分在一个定风量全空气空调系统里。全空气空调系统必须给不同新风比的多个空调区域服务时,不能使用新风比最大区域的数值当作系统的总新风比,必须以公共建筑的节能设计规范为依据来运算制定。集中空调系统必须使用方便系统运作节能的自动监测以及控制,同时以建筑功能、系统类别为依据选定自动监控的参数数据和调控手段。空调风系统必须满足如下几项监控注意事项:空气温、湿度的检查与调控;定风量全空气空调系统最好使用变新风比焓值控制;使用变风量系统时,风机最好使用变速控制;设施的运作状态的检查及预警;过滤器超压预警以及显示;为节能监察配置专门的空调系统以及设施用电量独立计量器械。 3.4 气流组织设计
在进行风口选用以及配置的时候,必须以建筑物的内部条件、使用功能、供冷供暖系统方案、人员活动区大概会形成的流场、可供选择的风口形式等因素综合制定。进行高大空间的气流组织设计时,必须从节能的角度优先使用分层空调技术,工程设计最好在理论运算的前提下对室内环境实施计算机气流组织模拟,通过这种方式实施辅助设计,同时对送、回风口的具体形式、位置等实施流场节能的优化。
3.5 冷热输配系统设计
在进行施工图设计时,必须实施谨慎的空调冷热水系统的水力平衡运算,同时将这些数据当作冷热源设施、输配设施、空气处理末端设备、自控和调节阀门等的运算资料。空调冷水的供、回水设计温度必须不比5e小。在确保技术可行、经济适用的基础上,最大限度地加大冷水供回水的温差,使用冷冻水大温差技术可以在很大程度上减少水系统的输配能耗,设计空调系统的冷(热)量计量设施是实现空调设计节能的技术性手段之一,在工程设计方面必须符合如下几点要求:
使用区域性的冷源及热源时,在每一栋公共建筑的冷源以及热源入口的地方,必须配置冷量、热量计量设施;在公共建筑的内部必须以经济核算单位为依据配置冷量、热量运算设施,在进行节能设计时一般空调系统的作用半径不能太大,必须选择合理的空调风系统的风机。风机压头及空气处理机机组外余压必须以水力的运算结果为依据来制定,不能选择太大;必须使用高效率的风机以及电机;就节能层面来说,最好还是选择直联驱动的风机。
3.6 系统的冷、热源设施
在选用空调冷源、热源水机组的时候,一方面必须考虑到机组的满负荷COP值,另一方面必须考虑部分符合的COP值,同时以综合性能系数及部分负荷非标性能系数为依据考量全年的综合能源效率。制冷机组的单台容量以及台数在进行选择时,要以空调系统负荷全年变化规律及系统运转特征为依据进行确定。除了特殊情况,住宅建筑一般是不会使用集中冷(热)源的空调。
3.7 系统的保冷及保温
空调系统管道设备的保冷、保温,也就是空调节能设计的重要内容,空调冷、热水管道绝热层的具体厚度运算时必须按照下述准则实施:单冷管道必须按照防结露法运算保冷层的具体厚度,然后以经济厚度法为依据实施核算,最后取其较大值;单热管道必须使用经济厚度法运算保温层的具体厚度;冷热合用管道,必须分别按照冷管道、热管道的运算法计算绝热厚度,比较之后再取比较大的那个值。
4 结语
空调节能设计是建筑节能的关键阶段和重要环节,空调节能新技术、新设施的发展与进步可谓日新月异、层出不穷,每一个暖通空调设计工程师都必须与时俱进,积极致力于空调节能技术的革新与改造,迎来低碳时代的绿色建筑风潮。
参考文献
[1] 王李龙,刘丹.建筑及空调节能的几点探讨[J].制冷空调与电力机械,2007(01).
[2] 古春晓,张津京.发展绿色建筑推进建筑节能[J].建设科技,2006(07).
关键词:节能;空调工程节能;设计;措施
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:1671-3362(2013)10-0053-02
引言
随着社会经济的高速发展,人们生活水平的不断提升,建筑能耗也将随之不断增加,大概50%的一次能源消耗会在建筑领域,毫无疑问,建筑领域将是用能最多的领域。实际上,我国建筑领域的节能潜力还是有的,建筑领域能耗的2/3~3/4都可以利用可行的节能措施节省下来。
1 建筑节能
建筑节能包括规划、设计、施工、运作、报废等建筑生命周期的所有环节,同时,在实施建筑节能的时候,必须从建筑的具体生命角度来考虑。在挖掘建筑本身、设施潜能的同时,建筑的实际使用者也要充分发挥其使用者的作用。科学调节建筑的实用性、功能性、舒适性,发挥节能意识的作用,能最大限度地降低建筑能耗、减少投资成本。通过优化设计制定出合理科学的解决方案,可以把用户对建筑物的功能要求以及自然界的可再生能源紧密结合。这种方案的具体优势表现在:质量很高的设施和建筑部件的配合可以最大限度地降低黑色能源及灰色能源的运用,与此同时尽可能地采用可再生能源。
1.1 规划环节
在建筑的初期规划环节就应该考虑到建筑的节能性,具体有:从节能的角度来考虑建筑的选址,建筑能源的规划与开发必须尽可能地提升土地的使用效率,同时制定一个完善的建筑设计、施工、运作及管理方案。
1.2 设计环节
在设计环节应该细化一下规划阶段的具体要求,尽可能地使用可再生能源,科学制定建筑热工设计,选择实用经济、节能环保的建筑设施,确保室内的环境质量,同时要科学设计建筑的采光以及照明系统,科学设计建筑的HVAC系统,科学设计建筑自动控制系统,最大限度地使用节能创新技术,以当地的实际气候条件、使用习惯等为依据选购建筑设施系统。
1.3 施工环节
具体的施工过程必须完全按照设计的具体要求执行,同时最大限度地实施节能施工,这一阶段可以采取的节能措施有:制定一个详细的节能施工方案,同时建立一个了解建筑节能规范标准、施工操作认真负责的施工监理团队,由这个团队监督具体的施工过程。
1.4 调试和验收环节
在调试和验收环节可以执行的节能措施包括:安排专业的团队进行调试、建筑能效的测评以及审计,使用全能耗模拟软件或者现场测试的方法审查建筑节能,建筑节能工程在实施具体验收工作时,应该严格遵循建筑节能工程的施工质量验收标准。
1.5 运行环节
运行环节可以采取的具体措施包括:将具体的运作过程交由专业的技术工作者去管理,使用实时监测以及诊断功能的自动控制系统进行节能管理。
1.6 翻新和报废环节
报废环节可以采取的措施包括:仔细审查结构、材料以及设施等,可以进行循环使用的就一定循环使用,对环境会造成很大污染、无法达到节能要求的就必须报废。
2 空调工程节能概述
空调工程节能最好以建筑物空调系统的实际生命周期为依据来划分,各个环节可以使用的节能技术包括:
2.1 方案设计阶段
方案设计阶段的节能技术主要包括:地源热泵技术、空气源热泵技术、高效冷热源制冷、太阳能空调技术、制热技术;冷热电联供技术、蓄能空调技术、水泵节能技术、风机节能技术;大温差中央空调技术、热回收技术;变风量空调技术、低温送风技术、分层空调技术等。
2.2 施工、调试和验收环节
这一环节包括节能施工技术、能耗测评与审计的技术项目、全能耗模拟软件等。
2.3 翻新或报废环节
这一环节包括:旧系统改造技术、回收利用技术、废弃物处理技术等。
3 空调工程的节能设计分析
空调工程的节能设计可以将节能目标贯穿于设计的所有环节。具体包括如下几点:
3.1 制定科学的设计参数
建筑室内的设计温度、湿度、新风量等都必须满足节能设计的相关规定,建筑热工设计必须控制在有关规范的标准数据范围之内,不满足现行节能设计标准规范的必须实施维护结构热工性能的权衡判定,与此同时必须让建筑师修改建筑热工设计,以达到节能设计标准为宜,建筑耗热量或耗冷量指标也必须控制在规范规定的相关数据内,不满足现行节能设计标准规范的必须实施权衡判定。
3.2 计算负荷
空调施工图的具体设计环节,在这一环节中必须对每一个空调房间或区域实施逐项逐时的冷负荷运算,空调系统设计冷负荷也必须按照不一样的系统类型采用不一样的运算手段,新风冷负荷具体怎么运算也必须按照系统的具体形式来定。冷负荷的精确计算离不开如下辅助资料的支持:空调区人员的群集情况、设施设备的使用效率、服务空调的使用现状、空调系统的具体类别及调节形式等。
面对下述情况时,最好使用经过国际验证的计算机模拟软件对空调系统实施全年的动态负荷运算以及研究:必须对空调方案实施能耗以及投资经济研究的时候;使用热回收装置回收冷热量、利用室外新风作冷源调节室内温度、冬季利用冷却塔提供空调冷水等节能手段,必须实施节能效果评估的时候;使用蓄热蓄冷设备,必须确知设施容量时。
3.3 空调系统方案设计
夏季时,需要配置空调的建筑,当空调房间有着比较大的内区需要常年供冷时,应该以室内进深、房间朝向、分隔、楼层、维护结构特征等为依据切实划分内、外区域,同时按照内、外区域配置空气调节系统或末端。
空调系统方案在进行设计时,必须以建筑物的具体功能、面积、使用特征、负荷变化情况、参数要求等为依据,同时结合地区气象条件和能源状况等,比较技术、经济条件来确定空气空调系统,同时,还要优先选用能源消耗比较低、经济适用的空调系统。使用时间段、湿度、温度等条件都不相同和新风比相差比较悬殊的空调区,最好不要划分在一个定风量全空气空调系统里。全空气空调系统必须给不同新风比的多个空调区域服务时,不能使用新风比最大区域的数值当作系统的总新风比,必须以公共建筑的节能设计规范为依据来运算制定。集中空调系统必须使用方便系统运作节能的自动监测以及控制,同时以建筑功能、系统类别为依据选定自动监控的参数数据和调控手段。空调风系统必须满足如下几项监控注意事项:空气温、湿度的检查与调控;定风量全空气空调系统最好使用变新风比焓值控制;使用变风量系统时,风机最好使用变速控制;设施的运作状态的检查及预警;过滤器超压预警以及显示;为节能监察配置专门的空调系统以及设施用电量独立计量器械。 3.4 气流组织设计
在进行风口选用以及配置的时候,必须以建筑物的内部条件、使用功能、供冷供暖系统方案、人员活动区大概会形成的流场、可供选择的风口形式等因素综合制定。进行高大空间的气流组织设计时,必须从节能的角度优先使用分层空调技术,工程设计最好在理论运算的前提下对室内环境实施计算机气流组织模拟,通过这种方式实施辅助设计,同时对送、回风口的具体形式、位置等实施流场节能的优化。
3.5 冷热输配系统设计
在进行施工图设计时,必须实施谨慎的空调冷热水系统的水力平衡运算,同时将这些数据当作冷热源设施、输配设施、空气处理末端设备、自控和调节阀门等的运算资料。空调冷水的供、回水设计温度必须不比5e小。在确保技术可行、经济适用的基础上,最大限度地加大冷水供回水的温差,使用冷冻水大温差技术可以在很大程度上减少水系统的输配能耗,设计空调系统的冷(热)量计量设施是实现空调设计节能的技术性手段之一,在工程设计方面必须符合如下几点要求:
使用区域性的冷源及热源时,在每一栋公共建筑的冷源以及热源入口的地方,必须配置冷量、热量计量设施;在公共建筑的内部必须以经济核算单位为依据配置冷量、热量运算设施,在进行节能设计时一般空调系统的作用半径不能太大,必须选择合理的空调风系统的风机。风机压头及空气处理机机组外余压必须以水力的运算结果为依据来制定,不能选择太大;必须使用高效率的风机以及电机;就节能层面来说,最好还是选择直联驱动的风机。
3.6 系统的冷、热源设施
在选用空调冷源、热源水机组的时候,一方面必须考虑到机组的满负荷COP值,另一方面必须考虑部分符合的COP值,同时以综合性能系数及部分负荷非标性能系数为依据考量全年的综合能源效率。制冷机组的单台容量以及台数在进行选择时,要以空调系统负荷全年变化规律及系统运转特征为依据进行确定。除了特殊情况,住宅建筑一般是不会使用集中冷(热)源的空调。
3.7 系统的保冷及保温
空调系统管道设备的保冷、保温,也就是空调节能设计的重要内容,空调冷、热水管道绝热层的具体厚度运算时必须按照下述准则实施:单冷管道必须按照防结露法运算保冷层的具体厚度,然后以经济厚度法为依据实施核算,最后取其较大值;单热管道必须使用经济厚度法运算保温层的具体厚度;冷热合用管道,必须分别按照冷管道、热管道的运算法计算绝热厚度,比较之后再取比较大的那个值。
4 结语
空调节能设计是建筑节能的关键阶段和重要环节,空调节能新技术、新设施的发展与进步可谓日新月异、层出不穷,每一个暖通空调设计工程师都必须与时俱进,积极致力于空调节能技术的革新与改造,迎来低碳时代的绿色建筑风潮。
参考文献
[1] 王李龙,刘丹.建筑及空调节能的几点探讨[J].制冷空调与电力机械,2007(01).
[2] 古春晓,张津京.发展绿色建筑推进建筑节能[J].建设科技,2006(07).