耿小军
陕西建工安装集团有限公司 陕西西安 710068
摘要:随着社会经济的突飞猛进和人们生活水平的提高,节能理念被广泛应用到建筑节能中去,其中暖通空调节能是建筑节能的重要组成部分,本文对建筑环境与暖通空调节能进行分析研究,以供参考。
关键词:建筑环境;暖通空调;节能
引言
当前,全球都面临着能源供应紧张的问题。在我国,能源发展速度不能满足经济建设速度之间的矛盾越来越突出,为此我国必须在各个领域实施节能技术。而在我国的建筑能耗的主体便是暖通空调能源的消耗,所以推行建筑节能的一个关键环节就是大力发展建筑暖通空调的节能技术。
一、建筑环境对暖通空调存在的影响
1、室外环境对暖通空调的影响
在对暖通空调的负荷进行确定的过程中,首先应该对室外环境存在的影响因素进行充分的研究,对有利的影响因素进行充分的利用。首先,气象条件方面。在对暖通空调的负荷进行确定的过程中,室外气象条件是较为重要的影响因素之一。暖通空调中包含有空调系统、采暖系统与通风系统,不同的系统需要选择不同的室外参数,对系统的负荷进行计算,为暖通空调节能目标的实现奠定基础。其次,环境绿化方面。建筑周围的树木、花草等不仅仅发挥着美化环境的工作,还具有吸热与防太阳辐射的作用。如果建筑周围的环境绿化较好,就能够通过隔热吸热的作用来降低建筑中暖通空调的负荷。
2、建筑物自身对暖通空调的影响
首先,结构设计与,建筑措施。具体来说,可分为以下几点:设计师需用运用科学方式将其窗墙比、建筑物的体形系数等相关的节能设计的计算值有效控制在《公共建筑节能设计规范》规定的范围内,使建筑物在节能方面满足要求;设计师要运用包含平面布局、朝向、墙体材料以及门窗材料的选用、围护结构的保温等有效措施合理降低建筑物的能耗,从而有效降低空调负荷,达到节约空调能耗的目的。其次,科学的平面布局和建筑造型。合理的建筑造型和建筑朝向能够有效减低暖通空调的负荷,能够对其节能效果造成直接的影响。为此,在对建筑物进行设计的过程中,不能一味追求建筑物外表美观而大面积运用玻璃幕墙代替围护结构,此外建筑物的朝向设计要科学,尽量使建筑物南北朝向,避免东西朝向。其三,围护结构性能及保温措施。《公共建筑节能设计标准》实行对围护结构的保温要求进行了强化,在一定程度上提高了其保温效果,大大降低围护结构的冷热负荷。随着经济及技术的不断发展,复合自保温EPS粉煤灰混凝土空心砌块以及加气混凝土砌块等新型墙体的普及使用,加上双层中空玻璃、塑钢门窗的使用,为暖通空调节能打下了夯实的基础。
3、室内环境对暖通空调的影响
室内环境对暖通空调的影响主要是指室内空气对暖通空调节能的影响。大家都知道,暖通空调的作用就是为人们提供良好的使用和居住环境,这些都是通过有效调节室内空气的湿度、温度、热辐射环境以及气流速度等方式来实现的。比如,有效运用建筑物围护结构的热特性可实现调节室外气温变化的作用。过高或者过低的建筑物室内环境都会对人体造成不适,因此选择适宜的室内温度不仅能够有效避免能源浪费,实现暖通空调的节能,还有益于身体健康。
二、暖通空调节能措施
1、加强建筑结构的保温性能
改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失,对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
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2、使用变频技术
变频技术实现暖通空调系统节能主要包括两个方面的内容,一方面是通过变频泵与变频风机降低暖通空调系统内部的消耗,从而提高设备的效率,最终实现能耗降低的目的;另一方面依据空调的实际负荷对水流量或者风流量进行适当的调节,不仅能够降低运行调节过程中的能量损失,而且能够节约水泵与风机的能耗,最终实现能耗降低的目的。
3、采用新型节能舒适健康的空调方式
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12~14℃,而传统方式一般在18~20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。
4、控制室外新风量
经过空调机组处理的新风量越多,其空调的负荷也会相应增加,电耗也会大大增加,但是处理的新风量太少又会对整个空调环境的质量造成一定的影响,所以在实际操作过程中,依据实际的空调环境,调整好新风比例和送风温度对于节能十分有效。尤其是对于夏天需要提供冷气,冬季需要提供暖气的房间,室内的风量越大,整个空调系统的能耗也就越大,为此将室外新风控制到卫生要求的最小值可以相应降低能耗。对于冬季和过渡季,大会堂、商场以及剧院等室内四周负荷影响较小,而内部有着较大热量的建筑物,其室内仍需要提供冷风,此时就要对室外新风的冷量加以充分运用,有效推迟了人工冷源的使用时间,从而达到节约人工冷源能耗的目的。
5、可再生能源的利用
实现建筑设计中暖通空调系统的节能设计,应用可再生能源是一项有效的措施。其中,对可再生能源的充分利用,主要可以应用太阳能进行供暖和制冷、实现自然通风、利用地热能等技术。
首先,太阳能供暖和制冷。太阳能供暖主要是指利用主动式太阳能供暖系统或者应用被动式太阳能。一般情况下,利用太阳能进行制冷的方法主要有两种。一种是通过对太阳能的利用,实现对机械装置的驱动,然后机械装置再实现对压缩制冷循环的驱动;另外一种是直接利用太阳能获取一定的热量,实现对吸收式制冷机的驱动,从而实现对室内温度进行降低的作用。其次,自然通风的应用。自然通风,主要是指充分的利用自然条件,是对热环境进行改善的一项有效措施。如果建筑室外中空气的干球温度和焓值,比建筑室内的数值低的时候,进行自然通风,可以以不消耗能源为前提,实现对建筑室内空气温度的有效降低,还能驱散潮湿气体,使人体产生热舒适感。其三,地热能的应用。利用地热实现对建筑环境的供热和供冷,具有良好的应用前景,已经逐渐衍生出了地热水间接供热、地热泵供热加热、地热供暖加调峰锅炉和地偶冷却等新的节能方式。目前,我国的建筑设计中,在进行暖通空调安装的过程中,地热工程的应用已经非常广泛。不仅可以供热,还可以供冷,具有良好的节能效果和显著的经济效益。
结束语
在对建筑节能与暖通空调节能进行研究的过程中,一方面要考虑建筑物的建筑环境,通过建筑环境的优化来实现建筑物自身的节能,另一方面要结合建筑物的特点考虑暖通空调的节能,通过对空调系统的优化、合理选用及自动化等措施实现暖通空调能耗的降低,实现建筑物节能。在暖通空调系统设计的过程中,要兼顾舒适与节能,实现两者之间的相互结合,达到最优的效果。
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论文作者:耿小军
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签:节能论文; 暖通空调论文; 建筑论文; 建筑物论文; 环境论文; 负荷论文; 结构论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;