摘要:当前,我国既有建筑修筑的时间年代不同、技术水平不同,其中应用的暖通空调系统存在了很多问题,本文结合笔者多年的相关专业工作实践,探讨既有建筑暖通空调系统绿色改造的综合评价。
关键词:既有建筑;暖通空调;绿色改造;综合评价
伴随着我国社会经济的不断发展及人们生活水平的提高,暖通空调逐渐成为人们生活中必不可少的设施,但在长期的使用中发现了不少问题,主要集中于与当前社会提倡的绿色环保相背离的使用原理,本文由此着手进行探讨。
1.当前既有建筑暖通空调系统应用存在的主要问题
在当前使用的建筑中,由于建筑建造的年代与标准技术不同,现有的大多数技术都存在能耗水平高、环境负面影响大、室内热环境不良、使用性能普遍不高的问题,给人们生活质量的保障带来了一定的影响,而要解决既有建筑存在的问题,必须从当下提倡的绿色节能、绿色改造的工作上着手,这也是未来的建筑发展的重要方向[1]。
我国从2013年以来,在建筑科学研究院、城乡建设部等相关单位中就针对这个问题进行了深入的研究,从调查的结果中各界相关人士都深入总结了应用绿色改造评价标准的必要性。到了2016年下半年以后,更是出台了《既有建筑绿色改造评价标准》[2],实施过程坚持了以专业划分的原则,囊括规划建筑、结构材料、暖通空调等方方面面。
在现有建筑性能应用的负面影响中,暖通空调系统能耗占据了非常重大的比例。有资料显示[3],我国建筑能耗占社会终端总能耗接近30%,而暖通空调所产生的能耗又占据其中的30%~50%,且伴随其覆盖率的扩大和人们生活质量的提高有逐年增长的趋势。这就说明暖通空调系统节能潜力非常大,也是执行绿色改造工作的重要方向。但深入研究这一课题后发现,暖通空调系统涉及到非常多专业的领域和问题,不但要研究设备的耗能,还要掌握室内湿热环境、空气品质、能源利用等,那么建立合理的暖通空调系统绿色改造评价指标体系,对有效指导暖通空调系统绿色改造工作有着非常重要的意义。
2.综合评价指标
2.1设备系统
对设备系统的绿色改造包含了冷热源机组能效、风机性能、水泵、能耗分项计量、一些负荷运行的能耗、节能技术以及能源管理系统。(1)冷热源机组能效中,对应的能耗占据了建筑总能耗非常大的比例,所以对这一指标有严格的控制目标;(2)风机性能、水泵。有资料显示[4],在既有的建筑中,输配能耗的占比超过了暖通空调能耗的四分之一,所以在绿色改造工作中也要将大流量小温差和水泵、风机低效率运转的问题重视起来,将其解决;(3)一些负荷运行的能耗,很多的暖通空调系统根据设计的工况以及具体满足负荷的情况来进行选型,而当前建筑的很多应用时间都在部分负荷状态,包括了同一时间中一些处于使用状态。所以部分的负荷状态中要着重针对节约能源的措施进行绿色改造,具有很高的应用价值;(4)能耗分项计量,针对当前现有建筑还未实施分项计量暖通空调系统的情况,影响了系统设备能耗数据信息的掌握,所以通常比较难发现能源使用不合理的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么在进行绿色改造以后,工作人员就要充分考虑到这一问题,通过加装电能表、进行电路改造等方式优化,确保暖通空调各个系统的能耗都能有独立的分项计算,及时帮助工作人员掌握各种信息,以发现问题并及时改正;(5)能源管理系统应该成为节能的重要手段,要建立暖通空调系统能源管理系统,以掌握更多与设备运行相关的能耗数据,通过对比分析,实现暖通空调系统运行状态的改进,发现潜在的更多低能耗或高能耗问题,从而在创新开发中发现更多节能潜力;(6)节能技术表示为在不更换冷热源机组的基础上,对暖通空调系统整体的能耗采用改造技术的方式来降低总量,通常改造的技术方法包括重新设置冷热源机组出水温度、增设变频装置、采用水泵叶轮切削技术等等。
2.2湿热温度与空气品质
这两项主要体现指标为末端独立调节以及室内净化。首先,末端独立调节更强调室内环境舒适度的问题,并确保这些问题在可调控的范围内,操作技术包括主动式空调末端可调性以及具备个性化的各项调节措施,改造的目的在于满足人们对室内温热舒适程度的差异化需求,以及实现节能的目标。在具体操作中,还鼓励以区域和具体房间的功能为主,采用空调系统的形式,合理科学地设置可调节末端装置,比如地板辐射、干式风机盘管等以供冷,要确保良好的节能效果以及更高的舒适度。其次是室内净化,要积极采取措施确保室内空气得以净化,降低污染物存在的水平,主要净化对象为苯系物、甲醛以及其他总发挥性的有机物,排除各种对人们生理健康和舒适感产生不良影响的因素,确保室内空气有较高的质量,改善人们生活居住的环境,促进身体健康。
2.3能源综合利用
能源的综合利用主要包含了自然冷源利用、余热余冷的回收利用以及可再生能源利用的三项指标。首先是自然冷源利用,比如处于过渡季节或是冬季,能源综合利用就能从室外的低温中获取空气,来替代冷负荷,以达到降低暖通空调系统能耗的目的。应用较为频繁的方式是全新风自然供冷,在冷却后可以自然而然地产生通风和供冷的效果,应用渠道包括地道风、太阳能热压通风等等。当前的既有建筑对于自然冷源供冷的合理应用,能够有效缩短冷热源机组运行的整体时间,最终达到节能的效果。其次是回收利用室内排风中的冷热量,以循环利用的方式来提高节能效益与环保环境效益。在进行设计时,工作人员就要结合回收排风冷热量的具体情况,特别是有新风进入以后与排风独立输送过程中的装置,以达到装置自动独立回收的使用效果。最后是可再生能源的利用,这是非常有效的节能减排措施,比如日常生活中的热水、低温冷热源等等,在实际应用中已经多次证实其利用价值,尤其是符合当前绿色改造的需求,还能根据具体的气候与自然资源条件,充分利用地热能或是太阳能等自然资源。
2.4改造效果
改造效果的相关指标有暖通空调系统能耗实际的降低幅度、室内湿热环境的改善程度以及从经济性方面考虑的静态投资回收期。首先是暖通空调能耗降低幅度,需要通过计算的方式对改造前后暖通空调系统的机体能耗进行计算,得出绿色改造实行后实际的效果。而能耗降低幅度的指标就以节能改造措施实施以后使得的电、燃煤、燃气以及燃油等能耗的幅度降低,排除因为围护结构节能改造而间接性产生暖通空调系统能耗降低的幅度。其次是室内湿热环境改善情况,这是对建筑环境优劣程度的重要评价指标,需要在确保室内湿热环境质量的基础上找出更加节能的方法。室内湿热环境受到人们活动情况、室内温度、湿度以及空气流速的影响,参照需求要结合建筑功能需求以及气候的适应性进行,并采取有效节能措施保障室内湿热环境。最后要做到结合能耗降低幅度基础上的改造方案静态投资回收期缩短的目标,以确保方案实施的经济性。
3.结束语
综上所述,当前的暖通空调系统在绿色节能方面还存在较多的不足,工作人员需要从提高冷热源机组能效、降低部分负荷运行能耗、优化输配系统性能、充分利用自然冷源与可再生能源等多个方面着手,不但要确保暖通空调基本性能得到发挥,还要努力达到节能减排的目标。此外,还需要考虑到既有建筑室内环境质量的提升,结合人们热舒适差异化的需求,促进节能行为的发生,并保障室内空气的质量,提高生存品质。
参考文献:
[1]王厚华.既有建筑绿色改造评价指标体系和权重研究[J].暖通空调,2015,45(12):2-3.
[2]刘永刚,吴志敏.江苏省既有办公建筑绿色化改造探索与工程实践[J].特别关注,2015,12(11):37-38.
[3]孟冲,李国柱.既有建筑暖通空调系统绿色改造综合评价[J].煤气与热力,2016,36(3):10-12.
[4]饶小军,胡鸣.南北差异:既有建筑绿色改造技术的评价方法[J].绿色建筑技术与设计,2010,11(5):22-23.
论文作者:吴博
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:建筑论文; 空调系统论文; 暖通论文; 节能论文; 热源论文; 室内论文; 湿热论文; 《防护工程》2017年第15期论文;