摘要:近年来,随着国际能源紧缺现象的加深以及建筑施工经济利益的追求,建筑施工的节能问题成为建筑施工关注的重点问题。暖通空调作为建筑配套设施中重要的组成部分,它的能源耗损量在整座建筑中比例相对较大,所以对于建筑工程的节能主要集中在暖通空调的节能。基于此,文章介绍了暖通空调的基本概念,并通过影响暖通空调的因素分析提出了相应的节能措施,为相关的节能工作人员提供必要的参考和依据。
关键词:建筑环境;暖通空调节能;探讨
前言:
近年来建筑事业在经济的带动下得到了突飞猛进的发展,建筑施工技艺和建筑材料都得到了进步,为了满足居民日益提高的居住要求,国内的建筑设施大规模的引进了暖通空调装置,该装置在调节了室内温度的同时也带来了大量的能源耗损和经济负担,为此虽然在根据以往的经验总结和技术研讨,已经实行了相应的节能措施比如提高空调能效、供热计量改革等,但是节能问题没有得到根本解决,随着国际能源总量的递减和能源局势的紧张,仍需要技术工作人员进行深层次的探讨。
1暖通空调节能的基本原则及构成暖通空调耗损基本要素
暖通空调作为建筑工程的一项基本配套设施而存在,它起着调节室内温度的主要功能,是居民生活中必不可少的一项装置。因此,对于暖通空调的节能举措的制定应该首先保证其能正常运作,保证居民的温度调节需求。总体来说既保证暖通空调的基本使用效能又节省用户的暖通空调使用费用,降低暖通空调的能源耗损量。其次构成暖通空调耗损的基本要素,暖通空调能够较好的调节室内的温度,因此随着人们经济条件的改善,暖通空调的使用率大大提高。数据调查表明,发达国家的暖通空调使用率远远高于发展中国家的使用率,但是无论在任何国家的任何建筑物中,暖通空调的能源损耗数值都占整座建筑能源耗损数值的半数以上,因此,对于建筑物的能源节能工作应该集中在对于暖通空调的节能举措中来[1]。
所以,经过技术人员的反复研究,最终确定影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。从暖通空调的能耗组成可以看出:暖通空调系统的能耗主要决定于空调冷、热负荷的确定和空调系统的合理配置,撇开暖通空调工作者们经常研究的节能措施,如:提高空调能效、供热计量改革、发展地源热泵、合同能源管理等,暖通空调节能的另一关键措施应该是对建筑环境的考虑,如合理布置建筑物的位置,正确选择外墙、门、窗、屋顶等的形状及材料等,尽量减少冷热负荷的损失,降低能耗。
2建筑环境之暖通空调节能的探讨
2.1建筑室内环境暖通空调节能探讨
暖通空调的目地是为人们提供舒适的生活及生产室内热环境,主要包括:室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境之间的辐射换热等。在一般的舒适性空调中,以能够使人体保持热平衡而满足人们的舒适感觉为目的;在恒温恒湿或有洁净要求的工艺性空调中,一切以满足生产工艺为目标。而房屋的建筑热工设计是恰当地利用房屋围护结构的热特性,抵抗室外气候的变化,使房间内产生舒适的微气候。
首先围护结构暖通空调负荷的影响,建筑围护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有很大的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%―6%,而节能却可达20%―40%。通过改善建筑围护结构的热工性能,在夏季可减少建筑冷、热消耗[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆提高围护结构组成部件的热工性能,一般通过改善其组成材料的热工性能实现,然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,选择围护结构组合优化设计方案。围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户;内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的以4个单元6层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例:在北京地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%(其中外墙25%,窗户24%,楼梯间隔墙11%,屋面9%,阳台门下部3%,户门3%,地面2%);通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%;在哈尔滨地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的71%(其中外墙28%,窗户28%,屋面9%,阳台门下部1%,外门1%,地面4%);通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占29%。由此可见改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
其次墙体是建筑外围护结构的主体,主要作承重用的单一墙体材料;往往难以同时满足较高的保温、隔热要求。目前在节能的前提下,复合墙体越来越成为当代墙体的主流。复合墙体一般用砖或钢筋混凝土作承重墙,并与绝热材料复合;或者用钢或钢筋混凝土框架结构,用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。在复合墙体的节能考虑中,其关键技术是保温。目前的墙体保温形式主要有内保温、外保温和中间保温,它们的比较主要从建筑热稳定性、冷桥、施工难度、防震、维护的难度等诸多方面来考虑。再次在建筑的外围护结构中,门窗的保温隔热性能较差,而且门窗的缝隙还是冷风渗透的主要通道。在采暖建筑中,以4个单元6层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例,窗户的传热热损失和空气渗透热损失相加,约占全部热损失的47%(北京)、57%(哈尔滨)。最后屋顶由于与外界的接触面较大,会产生冬冷夏热的问题。改善屋顶的热工性能主要是加强屋顶的保温,屋面的保温应结合防水等要求来综合考虑,平顶屋面和尖顶屋面的保温情况会有所不同。
2.2建筑室外环境暖通空调节能探讨
室内热环境对暖通空调节能的影响 表现在以下三个方面,首先室内温度,冬季过高和夏季过低的温度不但会造成能源的浪费,也会给人体带来不适。有资料表明,选择合适的室内温度,对暖通空调系统的节能具有重要作用[3]。冬季供热情况,冬季的采暖设计是用稳态传热的原理来计算的,室内温度对负荷的影响可以直观得到。在热舒适许可的条件下将冬季的室内采暖温度适当降低可以起到明显的节能效果,而且对于冬季室外采暖设计温度较低的地区更为有利。夏季供冷情况,夏季的空调负荷中围护结构的负荷只是其中的一部分,室内温度对空调负荷的影响表现在围护结构的负荷的变化。在热舒适许可的条件下将夏季的室内空调温度适当提高也可以起到明显的节能效果,对于围护结构负荷占空调负荷大部分的宾馆、办公楼等建筑,夏季的空调室内外温差较小使得这种优势更为明显。有资料表明,夏季室内温度每升高1℃,一般的空调器可减少5%~10%的用电量。其次室外环境的影响,暖通空调的负荷确定是建立在克服室外环境影响的基础上,研究暖通空调节能应该研究室外热环境,以减轻室外对室内的热作用,并且充分利用室外环境中的有利因素,使之对改善室内热环境起到积极的作用。
总结:
建筑物内暖通空调的节能举措不但是一项经济以及能源的双重需要,同时也跟构建和谐社会以及科学发展观的基本理念相符。因此,暖通空调体系节能关系到千家万户的冷暖以及广大群众的健康,还关系到国家能源安全策略以及环境保护工作,是影响到国计民生以及国家可持续发展的产业。所以我们一定要主动适应措施应对暖通空调体系的节能问题,一起构建和谐社会。
参考文献:
[1]郝明均.建筑环境与暖通空调节能[J].山东工业技术,2016,(04)
[2]蔡连庆.探讨建筑环境与暖通空调节能[J].现代装饰(理论),2015,(04)
[3]盛永平,姚小奇.对于建筑环境与暖通空调节能的思考[J].科技与企业,2014,(06)
论文作者:张勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/4
标签:暖通空调论文; 节能论文; 建筑论文; 结构论文; 环境论文; 温度论文; 负荷论文; 《基层建设》2017年第19期论文;