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【摘 要】 暖通空调系统的节能设计不仅是企业关注的问题,也是国家关注的重大问题。它不仅关系到我国的能源消耗问题,也关系到我国环境质量的问题。基于此,本文主要就是针对暖通空调系统设计之中的节能问题来进行分析。
【关键词】 暖通空调系统;节能;设计
引言:
对于空调暖通系统的设计时可以采用各种办法来进行解决,已达到空调系统的节能性、安全性、舒适性、和美观性的作用。另外还要从实际情况出发,结合各种措施来实现空调系统的控制。并且通过对于其中的各个部分进行一个合理的设计,规划已从根本上降低暖通空调能耗的问题。
1、概述
建筑物在使用时通过暖通空调系统的应用可改善室内的空气质量,调节室内温度、湿度与洁净度,从而为人们创造一个良好的生活空间。在现代化建筑工程中,大多数都属于一个密闭的空间,由于空气不流通,室内存在大量的细菌与有害气体,加之人们在室内长时间使用空调,并没有及时通风换气,使室内空气质量下降,影响到人们的身体健康。因此我们需要在建筑工程中安装暖通空调系统,通过该系统的应用可改善室内空气质量,及时通风换气,为人们创造一个良好的生活环境,保证人们居住的舒适性与安全性,提高人们的生活水平与生活质量,促进社会的发展。但是我们也需要清楚的知道,暖通空调系统在使用过程中会消耗大量的能源,对城市环境相当不利,这就需要我们将环保节能技术应用在其中,从而使其在运行中达到节能环保的目的。
2、暖通空调节能设计原则
2.1、以节能为原则,以热舒适指标指导工程中的节能设计的实际应用
影响热舒适指标的主要因素有:劳动强度、风速、平均辐射温度、湿度及其温度。通过寻找这六个之间的合适比例,进行六者之间的巧妙组合,最终达到舒适与节能之间的协调。与此同时,充分的利用房屋围护结构的热导性,抵抗室外气候的变化,使得房间之内产生十分舒适的微气候。管路系统的设计也得要尽量的简单,这样一来才会是得管材的消耗量减少,且十分的便于施工,最终就会达到节省投资的根本目的。
2.2、处理好整体和局部的关系,个人与全体兼顾
在某种限定的条件之下,一般实行的都是集体供暖,就会降低能耗,但之得注意的是还得充分的满足个人的要求,坚决不可以全方位统一,这样就可以对节能与控制的灵活性都十分的有利。一方面是暖通空调系统得充分的保障各个房间的室内温度可以独立的进行调控;另外一方面也十分的便于实现分室或分户热量分摊的功能。
3、暖通空调系统节能设计问题分析
3.1、室内设计计算温度的取值
建筑室内设计温度的取值应根据具体情况进行分析,取合适的值。在取值过程中,地域不同、环境不同、室内功能不同,对于室内温度的取值也不相同。室内温度取值的高低与建筑工程暖通空调系统耗能具有重要的联系。据调查显示,室内夏季制冷温度升高1℃时,暖通空调耗能就会降低10%左右;冬季室内制暖温度降低1℃时,其能耗就会降低8%左右。可见,在室内温度计算取值中,根据实际情况科学合理的取值可以有效降低暖通空调的能耗。《公共建筑节能设计标准》中就已经明确规定了建筑室内暖通空调温度取值的标准。在夏季,公共建筑工程室内的温度不得低于25℃,居民建筑和办公室冬季制暖温度不得高于20℃。建筑工程建筑中的设计人员在设计的过程中,应严格按照相关规定制定的标准来执行。
3.2、冷热负荷计算
暖通空调工程设计中的冷热负荷计算是最为重要数据。冷热负荷计算的数据是输送管道尺寸;供暖与空调冷、热源容量;空气处理设备能力等方面最有利的依据。当前,设计人员在施工图纸设计的过程中,对建筑面积冷、热负荷设计的指标不加区别的将其确定为施工阶段所应达到的冷热负荷指标。在这样的情况下,容易导致末端设备偏大、水泵配置过大、管道直径过大以及冷热源设备装置容量过大的“四大”现象。“四大”现象将直接导致工程建设成本的增加,建筑工程能耗增加,直接给我国造成较大的经济损失。建筑设计人员在设计的过程中,由于不能对建筑的门窗、结构进行详细的计算,使得其设计的成果与实际不相符,因此只能根据经验来设计。
3.3、采暖与空调冷冻水系统的设计
在设计采暖系统时,应该尽量保证空调管路系统的结构简单化,方便操作,有效降低相关设备的能源消耗,在建筑建设前期就有效降低完工后的维护费用;保障建筑内不同空间之间的调温系统独立运行;热量消耗分户平摊等等多方面原则。目前多采用下供下回垂直双管系统作为采暖系统的主要形式,此外,也包含了上供下回垂直双管系统、水平式双管系统以及高层建筑竖向分区供暖系统等多种形式,根据实际情况选择相应的系统形式。
在设计冷冻水系统时,结合国家规定,遵循负荷变化同系统流量的自动调整相适应的基本原则,降低系统运行时的能源消耗。一般多采用同一次泵变流量系统,当然也包含了一次泵定流量系统、二次泵变流量系统以及两管或四管制系统等个种类,同样需要结合实际情况进行选择。
3.4、采暖与空调水系统的补水和定压等方面设计
一般而言,需要根据采暖及空调水系统在单位时间内的泄漏量,确定补水管道的规格、补水量的数值乃至水泵水箱等设备的规格。实际设计时,应该考虑到空调整体系统规模乃至各类系统的不同实现形式,结合系统用水容量确定最终数值。
通常,以供冷和采用换热供暖的空气调节形式时,若为全空气系统,则单位水容量多确定在0.5左右(偏差在0.1以内);若为水空气系统,则单位水容量多确定在1.0左右(偏差在0.3以内)。若供暖采用热水锅炉,全空气系统情况下,单位水容量取1.3~2.0以内;水空气系统则取值在1.2~1.9以内。此外,若为封闭式采暖空调系统,那么其补水定压点的选择,应该在循环水泵入口。
3.5、风系统的设计
(1)空调系统新风量的大小不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关,而且关系到人体的健康,《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)对其CO2浓度检测值增加或减少新风量,使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。
(2)风机盘管机组加新风空调系统的新风口应单独设置,或布置在风机盘管机组出风口的旁边,不应将新风接至风机盘管机组的回风吸入口处,以免减少新风量或削弱风机盘管处理室内回风的能力。
(3)房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温、湿度控制和管理的空调场所,其空调风系统宜采用全空气空调系统,不宜采用风机盘管系统。全空气空调系统具有易于改变新、回风比例,必要时可实现全新风运行,从而获得较大的节能效益和环境效益,且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度,设备集中,方便维修和管理等优点。
(4)建筑空间高度大于或等于10m、且体积大于10000m3时,宜采用分层空调系统。与全室性空调方式相比,分层空调系统夏季可节省冷量30%左右。采用分层空调,其目的是将这部分范围的空气参数控制在使用要求之内。
(5)同一个空调风系统中,各空调区的冷、热负荷差异和变化大、低负荷运行时间较长,且需要分别控制各空调区温度,以及建筑内区全年需要送冷取值进行了规定,设计人员进行工程设计时,不应随意增加或减少。另外,在人员密度相对较大且变化较大的房间,宜采用新风需求控制,即根据室内风的场所,宜采用变风量(VAV)空调系统。由于VAV系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化,同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用系数,所以能够减小风机运行能耗和装机容量。
4、结束语
随着时代的发展,能源问题已经成为世界关注的焦点问题,节约能源已经成为当今不可回避的难题。相关资料显示,建筑暖通系统的能耗占建筑总能耗的30%以上,因此,强化对暖通系统的节能设计,对节约能源具有十分重要的作用。
参考文献:
[1]王清喜,曹丛霞.谈暖通空调系统在设计中的节能问题[J].河南建材,2011,01:87.
[2]曾志坚.暖通空调系统的节能问题分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,06:145-146.
[3]惠米清.关于空调系统设计中的节能问题[J].陕西发展和改革,2010,02:44-46.
【关键词】 暖通空调系统;节能;设计
引言:
对于空调暖通系统的设计时可以采用各种办法来进行解决,已达到空调系统的节能性、安全性、舒适性、和美观性的作用。另外还要从实际情况出发,结合各种措施来实现空调系统的控制。并且通过对于其中的各个部分进行一个合理的设计,规划已从根本上降低暖通空调能耗的问题。
1、概述
建筑物在使用时通过暖通空调系统的应用可改善室内的空气质量,调节室内温度、湿度与洁净度,从而为人们创造一个良好的生活空间。在现代化建筑工程中,大多数都属于一个密闭的空间,由于空气不流通,室内存在大量的细菌与有害气体,加之人们在室内长时间使用空调,并没有及时通风换气,使室内空气质量下降,影响到人们的身体健康。因此我们需要在建筑工程中安装暖通空调系统,通过该系统的应用可改善室内空气质量,及时通风换气,为人们创造一个良好的生活环境,保证人们居住的舒适性与安全性,提高人们的生活水平与生活质量,促进社会的发展。但是我们也需要清楚的知道,暖通空调系统在使用过程中会消耗大量的能源,对城市环境相当不利,这就需要我们将环保节能技术应用在其中,从而使其在运行中达到节能环保的目的。
2、暖通空调节能设计原则
2.1、以节能为原则,以热舒适指标指导工程中的节能设计的实际应用
影响热舒适指标的主要因素有:劳动强度、风速、平均辐射温度、湿度及其温度。通过寻找这六个之间的合适比例,进行六者之间的巧妙组合,最终达到舒适与节能之间的协调。与此同时,充分的利用房屋围护结构的热导性,抵抗室外气候的变化,使得房间之内产生十分舒适的微气候。管路系统的设计也得要尽量的简单,这样一来才会是得管材的消耗量减少,且十分的便于施工,最终就会达到节省投资的根本目的。
2.2、处理好整体和局部的关系,个人与全体兼顾
在某种限定的条件之下,一般实行的都是集体供暖,就会降低能耗,但之得注意的是还得充分的满足个人的要求,坚决不可以全方位统一,这样就可以对节能与控制的灵活性都十分的有利。一方面是暖通空调系统得充分的保障各个房间的室内温度可以独立的进行调控;另外一方面也十分的便于实现分室或分户热量分摊的功能。
3、暖通空调系统节能设计问题分析
3.1、室内设计计算温度的取值
建筑室内设计温度的取值应根据具体情况进行分析,取合适的值。在取值过程中,地域不同、环境不同、室内功能不同,对于室内温度的取值也不相同。室内温度取值的高低与建筑工程暖通空调系统耗能具有重要的联系。据调查显示,室内夏季制冷温度升高1℃时,暖通空调耗能就会降低10%左右;冬季室内制暖温度降低1℃时,其能耗就会降低8%左右。可见,在室内温度计算取值中,根据实际情况科学合理的取值可以有效降低暖通空调的能耗。《公共建筑节能设计标准》中就已经明确规定了建筑室内暖通空调温度取值的标准。在夏季,公共建筑工程室内的温度不得低于25℃,居民建筑和办公室冬季制暖温度不得高于20℃。建筑工程建筑中的设计人员在设计的过程中,应严格按照相关规定制定的标准来执行。
3.2、冷热负荷计算
暖通空调工程设计中的冷热负荷计算是最为重要数据。冷热负荷计算的数据是输送管道尺寸;供暖与空调冷、热源容量;空气处理设备能力等方面最有利的依据。当前,设计人员在施工图纸设计的过程中,对建筑面积冷、热负荷设计的指标不加区别的将其确定为施工阶段所应达到的冷热负荷指标。在这样的情况下,容易导致末端设备偏大、水泵配置过大、管道直径过大以及冷热源设备装置容量过大的“四大”现象。“四大”现象将直接导致工程建设成本的增加,建筑工程能耗增加,直接给我国造成较大的经济损失。建筑设计人员在设计的过程中,由于不能对建筑的门窗、结构进行详细的计算,使得其设计的成果与实际不相符,因此只能根据经验来设计。
3.3、采暖与空调冷冻水系统的设计
在设计采暖系统时,应该尽量保证空调管路系统的结构简单化,方便操作,有效降低相关设备的能源消耗,在建筑建设前期就有效降低完工后的维护费用;保障建筑内不同空间之间的调温系统独立运行;热量消耗分户平摊等等多方面原则。目前多采用下供下回垂直双管系统作为采暖系统的主要形式,此外,也包含了上供下回垂直双管系统、水平式双管系统以及高层建筑竖向分区供暖系统等多种形式,根据实际情况选择相应的系统形式。
在设计冷冻水系统时,结合国家规定,遵循负荷变化同系统流量的自动调整相适应的基本原则,降低系统运行时的能源消耗。一般多采用同一次泵变流量系统,当然也包含了一次泵定流量系统、二次泵变流量系统以及两管或四管制系统等个种类,同样需要结合实际情况进行选择。
3.4、采暖与空调水系统的补水和定压等方面设计
一般而言,需要根据采暖及空调水系统在单位时间内的泄漏量,确定补水管道的规格、补水量的数值乃至水泵水箱等设备的规格。实际设计时,应该考虑到空调整体系统规模乃至各类系统的不同实现形式,结合系统用水容量确定最终数值。
通常,以供冷和采用换热供暖的空气调节形式时,若为全空气系统,则单位水容量多确定在0.5左右(偏差在0.1以内);若为水空气系统,则单位水容量多确定在1.0左右(偏差在0.3以内)。若供暖采用热水锅炉,全空气系统情况下,单位水容量取1.3~2.0以内;水空气系统则取值在1.2~1.9以内。此外,若为封闭式采暖空调系统,那么其补水定压点的选择,应该在循环水泵入口。
3.5、风系统的设计
(1)空调系统新风量的大小不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关,而且关系到人体的健康,《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)对其CO2浓度检测值增加或减少新风量,使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。
(2)风机盘管机组加新风空调系统的新风口应单独设置,或布置在风机盘管机组出风口的旁边,不应将新风接至风机盘管机组的回风吸入口处,以免减少新风量或削弱风机盘管处理室内回风的能力。
(3)房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温、湿度控制和管理的空调场所,其空调风系统宜采用全空气空调系统,不宜采用风机盘管系统。全空气空调系统具有易于改变新、回风比例,必要时可实现全新风运行,从而获得较大的节能效益和环境效益,且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度,设备集中,方便维修和管理等优点。
(4)建筑空间高度大于或等于10m、且体积大于10000m3时,宜采用分层空调系统。与全室性空调方式相比,分层空调系统夏季可节省冷量30%左右。采用分层空调,其目的是将这部分范围的空气参数控制在使用要求之内。
(5)同一个空调风系统中,各空调区的冷、热负荷差异和变化大、低负荷运行时间较长,且需要分别控制各空调区温度,以及建筑内区全年需要送冷取值进行了规定,设计人员进行工程设计时,不应随意增加或减少。另外,在人员密度相对较大且变化较大的房间,宜采用新风需求控制,即根据室内风的场所,宜采用变风量(VAV)空调系统。由于VAV系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化,同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用系数,所以能够减小风机运行能耗和装机容量。
4、结束语
随着时代的发展,能源问题已经成为世界关注的焦点问题,节约能源已经成为当今不可回避的难题。相关资料显示,建筑暖通系统的能耗占建筑总能耗的30%以上,因此,强化对暖通系统的节能设计,对节约能源具有十分重要的作用。
参考文献:
[1]王清喜,曹丛霞.谈暖通空调系统在设计中的节能问题[J].河南建材,2011,01:87.
[2]曾志坚.暖通空调系统的节能问题分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,06:145-146.
[3]惠米清.关于空调系统设计中的节能问题[J].陕西发展和改革,2010,02:44-46.