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【摘 要】我国的城市化进程逐渐加快,建筑行业兴起发展,空调耗能占了建筑耗能的大部分比例,建筑耗能和空调耗能已经成为了全社会关注的焦点问题,尤其是在现如今全球能源危机以及环境危机的紧要关头,节能减排关系到全社会的发展,国家及全国人民需要共同行动起来的,以此促进可持续发展方针。基于此,本文对建筑环境与暖通空调的相关问题进行了具体分析。
【关键词】建筑环境;暖通空调;空调节能
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
建筑规划设计的科学与否直接决定了建筑工程的节能效果,如果建筑物在规划设计时没有将节能因素考虑进去,就会大大提高暖通空调的能耗,因此在建筑工程规划设计时一定要进行科学的规划,充分借助自然环境降低暖通空调的能耗。
1.气候环境对暖通空调负荷的影响
气候条件对暖通空调系统的影响比较大,空调系统、通风系统以及采暖系统会根据不同的气候采取不同的参数,气候对暖通空调的影响主要体现在暖通空调系统的负荷参数上,比如在温度、湿度以及空气流动性都比较理想的情况下,空调系统的负荷就相对低,消耗的能源就比较少,同时暖通空调也可以充分利用太阳能资源,通过太阳能提高室内温度。
2.环境绿化对暖通空调节能的影响
植被不仅具有绿色的作用,其对于调节周围气候,改善周围环境也具有非常重要的作用,通过在建筑物周围种植相应的植被,可以起到隔音消尘的作用,还可以吸收部分热能、防止太阳辐射,以及降低风力的作用,因此建筑物周围的绿色植被对暖通空调节能具有重要的作用。比如树木通过蒸发叶面水分降低周围空气的温度,同时其茂密的树叶可以阻挡阳光的直射,降低路面的二次热辐射。
三、暖通空调节能的具体措施
1.降低室内的设定值
室内环境中,相对湿度和温度是空调系统给我们最直观的舒适感体验。如果人体一直处于建筑固定环境中,是不会产生大差异的舒适感变化的。空调系统为了实现空调的功能却要进行各种有效的调节,将温度、湿度做到舒适适合。这个调节湿度和温度的过程,是一个能源消耗的过程。空调调节要保证人體健康以及满足生活生产需求的基础上,将室内的设定值降低,来达到节能的目的。冬季的时候降低建筑物室内的湿度和温度的设定值,到了夏季的时候在对其进行提升。
2.新风量的控制
空调系统的能耗主要是电力的消耗,空调机组处理新风量大必然会造成负荷增大,电能就会增加。但空调机组处理的新风量过少,就会造成建筑环境空气质量不能达到标准的情况。既然要做到节能,就要具体问题具体分析,针对具体的环境,制定相应的新风比和送风温度。对于夏季供冷冬季供暖的房间,室外新风量需要控制到卫生要求以内的最小值。在过渡季节或者冬季,对于室内周边负荷影响小但内区发热量的建筑物来说,就需要充分利用内外新风所具有的冷度进行调节,也可将室外的新风全部引入室内,将人工冷源的使用时间向后推迟,这样可以节省人工冷源的能耗。
3.重视空调控制的节能作用
暖通空调控制室建筑环境控制系统是重要组成部分,所以,如果这部分的调节作用发挥到最大,能耗降到最低,必然会增加环境控制的经济性和节能性。为建设环境友好型社会贡献很大的力量。
空调设置时,应控制冷冻机的数目,最好在两到三台,并使用温度补偿功能,采用夜间循环的模式,在创造温湿度和空气质量都较好的建筑环境的同时也能达到很好的节能效果。夏季是空调能耗量最大的时间段。夜间可以使用夜风净化功能,加强环境控制中暖通空调的节能作用。
4.暖通空调设计人员和环境控制设备人员之间应进行有效沟通
环境控制相关人员提出具体的设计要求,如安全控制标准等,并应该对暖通设计人员的方案进行指导。暖通设计人员应在日常设计中除了按照规范的要求以外,应紧随行业发展的趋势,提高业务水准,加强和环境控制人员的交流沟通。所以二者之间的沟通交流至关重要,在平时的管理中,出现问题要及时有效的解决,为居住人员提供舒适环境。
综上所述,协调建筑环境和暖通空调的关系,主要从两个方面分别进行:一是对建筑环境进行优化改革,提倡绿色建筑,改善建筑环境,强化建筑物质量,防止“豆腐渣”工程的出现;二是改革空调系统,对于空调暖通功能进行改造,加强空调自动化功能,提高空调管理水平,实现建筑环境与暖通空调相互协作功能,共同保护环境、爱护环境、改善环境。
参考文献:
[1]白翠翠.浅谈建筑环境与暖通空调能耗[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,10:126-127.
[2]林伟华.浅谈建筑环境与暖通空调能耗[J].企业导报,2013,07:274-275.
[3]陆华新.关于建筑环境与暖通空调节能的思考[J].城市建筑,2013,12:160.
【关键词】建筑环境;暖通空调;空调节能
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
建筑规划设计的科学与否直接决定了建筑工程的节能效果,如果建筑物在规划设计时没有将节能因素考虑进去,就会大大提高暖通空调的能耗,因此在建筑工程规划设计时一定要进行科学的规划,充分借助自然环境降低暖通空调的能耗。
1.气候环境对暖通空调负荷的影响
气候条件对暖通空调系统的影响比较大,空调系统、通风系统以及采暖系统会根据不同的气候采取不同的参数,气候对暖通空调的影响主要体现在暖通空调系统的负荷参数上,比如在温度、湿度以及空气流动性都比较理想的情况下,空调系统的负荷就相对低,消耗的能源就比较少,同时暖通空调也可以充分利用太阳能资源,通过太阳能提高室内温度。
2.环境绿化对暖通空调节能的影响
植被不仅具有绿色的作用,其对于调节周围气候,改善周围环境也具有非常重要的作用,通过在建筑物周围种植相应的植被,可以起到隔音消尘的作用,还可以吸收部分热能、防止太阳辐射,以及降低风力的作用,因此建筑物周围的绿色植被对暖通空调节能具有重要的作用。比如树木通过蒸发叶面水分降低周围空气的温度,同时其茂密的树叶可以阻挡阳光的直射,降低路面的二次热辐射。
三、暖通空调节能的具体措施
1.降低室内的设定值
室内环境中,相对湿度和温度是空调系统给我们最直观的舒适感体验。如果人体一直处于建筑固定环境中,是不会产生大差异的舒适感变化的。空调系统为了实现空调的功能却要进行各种有效的调节,将温度、湿度做到舒适适合。这个调节湿度和温度的过程,是一个能源消耗的过程。空调调节要保证人體健康以及满足生活生产需求的基础上,将室内的设定值降低,来达到节能的目的。冬季的时候降低建筑物室内的湿度和温度的设定值,到了夏季的时候在对其进行提升。
2.新风量的控制
空调系统的能耗主要是电力的消耗,空调机组处理新风量大必然会造成负荷增大,电能就会增加。但空调机组处理的新风量过少,就会造成建筑环境空气质量不能达到标准的情况。既然要做到节能,就要具体问题具体分析,针对具体的环境,制定相应的新风比和送风温度。对于夏季供冷冬季供暖的房间,室外新风量需要控制到卫生要求以内的最小值。在过渡季节或者冬季,对于室内周边负荷影响小但内区发热量的建筑物来说,就需要充分利用内外新风所具有的冷度进行调节,也可将室外的新风全部引入室内,将人工冷源的使用时间向后推迟,这样可以节省人工冷源的能耗。
3.重视空调控制的节能作用
暖通空调控制室建筑环境控制系统是重要组成部分,所以,如果这部分的调节作用发挥到最大,能耗降到最低,必然会增加环境控制的经济性和节能性。为建设环境友好型社会贡献很大的力量。
空调设置时,应控制冷冻机的数目,最好在两到三台,并使用温度补偿功能,采用夜间循环的模式,在创造温湿度和空气质量都较好的建筑环境的同时也能达到很好的节能效果。夏季是空调能耗量最大的时间段。夜间可以使用夜风净化功能,加强环境控制中暖通空调的节能作用。
4.暖通空调设计人员和环境控制设备人员之间应进行有效沟通
环境控制相关人员提出具体的设计要求,如安全控制标准等,并应该对暖通设计人员的方案进行指导。暖通设计人员应在日常设计中除了按照规范的要求以外,应紧随行业发展的趋势,提高业务水准,加强和环境控制人员的交流沟通。所以二者之间的沟通交流至关重要,在平时的管理中,出现问题要及时有效的解决,为居住人员提供舒适环境。
综上所述,协调建筑环境和暖通空调的关系,主要从两个方面分别进行:一是对建筑环境进行优化改革,提倡绿色建筑,改善建筑环境,强化建筑物质量,防止“豆腐渣”工程的出现;二是改革空调系统,对于空调暖通功能进行改造,加强空调自动化功能,提高空调管理水平,实现建筑环境与暖通空调相互协作功能,共同保护环境、爱护环境、改善环境。
参考文献:
[1]白翠翠.浅谈建筑环境与暖通空调能耗[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,10:126-127.
[2]林伟华.浅谈建筑环境与暖通空调能耗[J].企业导报,2013,07:274-275.
[3]陆华新.关于建筑环境与暖通空调节能的思考[J].城市建筑,2013,12:160.