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【摘 要】简单介绍了工业建筑暖通空调系统特点,探讨了工业建筑暖通空调系统设计中除了要保证系统基础功能的实现外,还需要就其能耗方面进行综合研究,采取合理的措施进行节能设计,降低其运行能耗,提高其节能与使用性能。工业建筑暖通空调系统设计的节能标准,也是设计的关键。
【关键词】暖通空调;节能设计;工业建筑节能标准
引言
生活水平的提升促使人们对建筑生活环境提出更高要求,社会的进步和经济的发展,工业生产中工艺设备对环境温湿度等的变化要求更加严苛,不论是舒适性暖通空调系统,还是工业生产领域工艺性暖通空调系统,暖通空调系统起到调节室内温湿度的作用,可以对室内环境进行改善,一直以来都是人们关注的要点。工业建筑自身就是能源消耗大户,其中暖通空调系统的能耗也占据相当大的部分,因此在设计时,应进行综合分析,对设计方案进行优化,在保证工艺和舒适性要求的基础上,最大程度上降低能耗,促进暖通空调绿色建设。
一、工业建筑暖通空调系统特点分析
1.1多样化
暖通空调系统的设计与建设中逐渐有更多新型技术被应用其中,实际需求不同,则设计方案不同,相应的最终形式也就不同,具有多样化特点。因此,在对工业建筑暖通空调进行设计时,需要从多个方面考虑,实现不同因素之间的相互协调,避免不同因素之间的相互影响。尤其是节能因素,是影响系统设计与应用综合效率的主要因素。
1.2复杂化
暖通空调系统设计涉及到的参数众多,并且在施工过程中还会与其他专业存在大量的交叉作业,这就为设计工作提出了更高的要求。在进行工业建筑暖通空调系统节能设计时,一般可以从设计参数选取、节能设备确定(包含冷热源及末端设备)、能量回收等方面进行。暖通空调系统构件复杂度高,工业建筑暖通空调系统节能设计时就需要以实际需求为基础,做好对相关专业技术的研究,争取不断提高设计方案科学性。
1.3多元化
多元化主要是指影响工业建筑暖通空调系统复杂的设计因素,尤其是以降低能耗为目的的绿色节能设计,更是要做到各项因素的综合分析,最大程度上来降低其造成的影响。如果不能做好对影响因素的控制,不但会加大设计难度,同时也会影响最终节能降耗效果。
二、工业建筑暖通空调节能设计要点分析
工业建筑特点复杂,不能完全继承民用建筑暖通空调系统设计的节能方法,设计过程中,应根据项目特点,综合考虑其安全可靠和经济实用性。
2.1合理确定各项设计参数
为保证系统设计各项参数的合理性,需要结合工业建筑所处环境及生产工艺要求,对室内外温度进行测试分析,确定最佳取值,避免冬季温度过低,夏季温度过高。对于工业建筑暖通空调系统节能设计参数的确定,需要重点做好室内温湿度测试计算,因为其会直接影响到系统运行能耗。目前,室内设计参数一般都由工艺专业提供,工艺没有要求时,均参照行业标准选取或经验值确定。
工业建筑所处地区气候条件与维护结构同样会影响到节能效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对工业建筑维护结构传热系数K值的选取,目前工艺性空气调节房间可根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)中6.5.1条规定选取。对于以供暖为主的严寒地区及部分寒冷地区,工业建筑在选择维护结构传热系数K值时,目前没有相关国家规范标准,利好消息是在2015年5月11日住房和城乡建设部公告中确定批准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2015)于2016年2月1日实施,填补了工业建筑供暖通风与空气调节设计没有详细国标设计规范的空白。现在所有工业暖通空调系统的设计标准主要是从工艺生产和经济方面等行业标准考虑的,对节能要求的规定很少,可以说工业建筑节能标准还是一个空白,随着经济发展,能源资源的持续匮乏,工业建筑应该制定相关节能标准,在暖通空调系统设计负荷计算阶段,选取维护结构传热系数K值时有据可依,也可为暖通空调节能设计奠定基础。
2.2节能产品选择
暖通空调设备中以冷热源设备耗能最大,而工艺生产对室内环境要求较高时,尤其是在夏热冬暖地区,对应的空调负荷也非常大,因此工业建筑暖通空调系统设计选择空调设备只能根据《公共建筑节能设计标准》(GB50189),空气调节与采暖系统冷热源中的规定进行合理选择,具体来说,对于冷热源设备的选型,需要根据工业建筑功能需求、建设规模以及造价等进行综合分析,同时还需要做好对工程所处地区气候环境的研究,争取提高设备选型的合理性与有效性。一方面,应以当地能源结构为基础,选择相对富余的能源作为冷能源,如太阳能、地热能以及风能等[1]。另一方面,可以利用工业生产产生的余热作为冬季热源,或者是选择用溴化锂吸收式冷水机组对工业循环热水降温处理后作为夏季制冷源。本质上就是利用一定技术手段,来将工业余热引入到工业建筑暖通空调系统内,降低不可再生能源的损耗。其它暖通空调设备选择可以继承民用设计选择暖通空调设备的方法。我国目前就工业建筑中对暖通空调系统的设备节能性规定没有相关强制性标准,设计人员在空调设备选型时以安全可靠为第一位,对设备的节能性不会做过多的考虑,也是工业建筑领域暖通空调系统能源浪费的原因之一。
2.3能量回收装置及能量回收系统设计
民用建筑的能量回收装置或系统可以复制到工业建筑节能设计当中使用,如石油化工行业,生产过程能耗非常大,石油化工行业装置区内建筑物体量小且分散,大部分建筑对室内环境要求都很高,如石油化工工厂的抗暴控制室等对新风系统要求按照工作人员计算,每人50m3/h,或总送风量10%,可以采用全热交换器,在寒冷地区使用,节能效果显著,陕西省延安地区某项目控制室设计了全热换气设备,该设备风量为500m3/h,设备可以在-15℃~50℃DB,80%RH或以下运行,冬季节能率为61%。
对于以放散有毒有害气体为主且建筑面积较大的压缩机厂房、泵房的换气次数通常在8~12次/时,对层高为6米的600m2建筑,新风换气量高达28800~43200m3/h,目前对于这类建筑的设计方法是机械排风、自然补风和机械送风结合,在严寒地区和寒冷地区,处于防冻考虑,冬季还要对送风用热水或蒸汽进行加热处理,这类建筑应设计液体循环式热回收系统或热管热回收器,及送排风联动控制系统,节能潜力显著。在严寒地区选择液体式热回收方式时,应结合气候条件综合考虑,进行技术、经济分析比较,以确定选用合适的热回收装置[2]。
三、结语
工业建筑暖通空调系统的节能设计需要从现有基础上进行分析,明确存在的不足,并结合实际实践经验确定设计要点,从不同方面进行综合研究,提高各项设计参数的合理性与专业性,并采取措施来降低各项因素的影响,提高各分项系统运行有效性,在保证系统基础功能实现的基础上,来降低运行能耗,另外,相关工业建筑供暖通风与空气调节的节能标准需要尽快出台,才会使暖通空调节能设计有衡量的标准,工业建筑节能标准也应该细化到每个工业领域,量体裁衣,是实施工业建筑节能的关键。
参考文献:
[1]邓普均.暖通空调系统节能设计探讨[J].科技创新与应用,2013,19:214.
[2]赵丽.液体循环式显热回收在严寒地区的使用[J].暖通空调,2014,44(6):93.
论文作者:张小存
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签:工业建筑论文; 暖通论文; 空调系统论文; 节能论文; 标准论文; 地区论文; 设备论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;