摘要：本文介紹了暖通空調(diào)節(jié)能的有效途徑，從節(jié)能角度闡述了暖通空調(diào)在設(shè)計(jì)施工上進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較和優(yōu)選。
　　關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；建筑節(jié)能；節(jié)能途徑
　　1．暖通空調(diào)節(jié)能的重要性和可行性
　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的建筑業(yè)發(fā)展迅猛，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會總能耗的27%以上，有些地區(qū)已接近40%。其總量呈逐年上升趨勢，能源總消費(fèi)量的比例已從20世紀(jì)70年末的10%，上升到近年的27.48%，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。此外，現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來了很大影響。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的。如果采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，使現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%完全可能。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能意義重大。
　　2．暖通空調(diào)節(jié)能的有效途徑
　　2.1精心設(shè)計(jì)
　　設(shè)計(jì)方案對暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)的成敗乃至整個工程的使用和節(jié)能關(guān)系重大。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和耗能性能。筆者結(jié)合從事設(shè)計(jì)、施工、審圖和方案評審工作中的一些體會，認(rèn)為在設(shè)計(jì)階段需進(jìn)一步加強(qiáng)以下兩方面的工作：
　　一方面是注重從節(jié)能角度認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較和優(yōu)選。例如對冷熱源系統(tǒng)的選擇，因?yàn)榕�通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量大部分是在冷熱源系統(tǒng)中消耗掉的。選擇冷熱源系統(tǒng)不僅需要考慮它的初投資和運(yùn)行費(fèi)用，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)和建筑使用功能特點(diǎn)對耗能指標(biāo)進(jìn)行分析比較。再例如在系統(tǒng)形式選擇和劃分時應(yīng)注意考慮不同朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)之間的差異，系統(tǒng)應(yīng)分開設(shè)置應(yīng)用能源技術(shù)或分環(huán)，以便分系統(tǒng)或分環(huán)控制和調(diào)節(jié)。這樣可以避免某些區(qū)域出現(xiàn)夏季過冷或冬季過熱的現(xiàn)象，造成不必要的能量損耗。尤其應(yīng)注意控制兩種傾向：一種傾向是不管節(jié)能效果如何而盲目地追求新技術(shù)的傾向，認(rèn)為采用最新技術(shù)的設(shè)計(jì)方案就是最佳的設(shè)計(jì)方案。實(shí)際上每種方案都有其適用條件和范圍，若從降低運(yùn)行費(fèi)用和能耗指標(biāo)方面考慮，先進(jìn)的技術(shù)方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案；一種設(shè)計(jì)方案對某個工程項(xiàng)目可能是最佳方案，但對于另一個工程項(xiàng)目就可能是不可行的方案。另外一種傾向是認(rèn)為復(fù)雜的方案就是高水平的方案。但實(shí)際上系統(tǒng)越復(fù)雜，通常其設(shè)備越多，不僅投資和運(yùn)行費(fèi)用高，系統(tǒng)的可靠性和可控性也差，節(jié)能效果相應(yīng)也就越好。總而言之，在確定空調(diào)設(shè)計(jì)方案時務(wù)必結(jié)合工程的具體情況，根據(jù)負(fù)荷特性、建筑使用功能要求和環(huán)境控制特點(diǎn)等多方因素，注意從節(jié)能角度通過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定出最佳合理的設(shè)計(jì)方案，確保系統(tǒng)的運(yùn)行與被控制的環(huán)境有最佳的配合，以達(dá)到在有良好的環(huán)境控制質(zhì)量條件下既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能的目的。
　　另一方面，須認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。首先應(yīng)根據(jù)工程具體情況對空調(diào)運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全工況、全過程的分析計(jì)算，尋找出一個比較合理的設(shè)計(jì)方案，使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣象參數(shù)或室內(nèi)狀況下都能經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，為在運(yùn)行中節(jié)能奠定基礎(chǔ)。其次是通過認(rèn)真計(jì)算，合理確定系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷及風(fēng)、水管道阻力，選擇合適的冷熱源設(shè)備和水泵、風(fēng)機(jī)等動力設(shè)備。確保所選擇的各項(xiàng)設(shè)備能恰好處在最佳工況狀態(tài)下運(yùn)行。切忌不經(jīng)計(jì)算和按照水泵或風(fēng)機(jī)的特性曲線選擇設(shè)備，而盲目地按水泵或風(fēng)機(jī)樣本的銘牌參數(shù)選擇流量、揚(yáng)程或全壓過大的泵與風(fēng)機(jī)，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行中造成不必要的能量損耗。另外，在有條件或系統(tǒng)允許的情況下，經(jīng)過綜合進(jìn)行系統(tǒng)總能耗的比較，應(yīng)合理加大系統(tǒng)的介質(zhì)溫差，以減少系統(tǒng)的水流量和送風(fēng)量，降低輸送過程中的能耗。
　　2.2改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失
　　對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能需從以下幾方面著手。
　　(1)控制窗墻面積比。由于外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%一45%，因此，在保障室內(nèi)采光的前提下，合理確定窗墻面積比十分重要。一般規(guī)定各朝向的窗墻比不得大于下列數(shù)字：北向25%；東、西向30%；南向35%。
　　(2)為提高門窗氣密性和保溫性能。應(yīng)采用密閉性和保溫性能良好的門窗。
　　(3)外墻采用節(jié)能保溫墻體。經(jīng)過多年的實(shí)際應(yīng)用，證明采用該類保溫系統(tǒng)的建筑，無論是從節(jié)能效果和減輕樓體自重還是居住的舒適程度，都是一項(xiàng)值得在全球范圍內(nèi)推廣應(yīng)用的節(jié)能新技術(shù)。
　　(4)加強(qiáng)施工管理。除了按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求做好墻窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫施工外，還應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)窗或玻璃幕墻與墻、墻與屋頂?shù)认嗷ソY(jié)合部位的保溫施工管理工作。尤其應(yīng)注意采取相應(yīng)的措施切斷鋼筋鹼或鋼構(gòu)件、門窗鋼附框等熱的良導(dǎo)體形成的熱橋作用。
　　2.3強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)行管理，提高系統(tǒng)控制水平
　　為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，應(yīng)加強(qiáng)對空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，實(shí)行空調(diào)操作人員操作證制度。因?yàn)楦黜?xiàng)調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的實(shí)施，都與操作人員的技術(shù)素質(zhì)直接相關(guān)，要求其必須具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識，懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，并且要懂得怎樣調(diào)節(jié)才能節(jié)能。
　　2.4采用新型節(jié)能且舒適健康的供暖和空調(diào)方式
　　影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，一般需達(dá)到18一20℃甚至更高，此時通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖)，此時所需要的空氣溫度將顯著下降，一般不超過16℃即可。顯而易見，后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。夏季也可以得到類似的結(jié)果。
　　2.5推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
　　隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何合理有效地利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成為該領(lǐng)域重要的研究課題，如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷或供熱系統(tǒng)等。利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng)，不僅有著顯著的環(huán)境和社會效益，還可以有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)大力開發(fā)推廣。當(dāng)然，和其他任何新技術(shù)一樣，這些技術(shù)也存在著一些問題，尚需進(jìn)一步研究完善。
　　3．存在的問題與對策
　　要實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，已經(jīng)具備了許多成熟的條件，但同時也存在許多問題有待于解決。
　　3.1暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理問題
　　如前所述，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性有著重要的影響。然而在實(shí)際中往往得不到一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員的足夠重視，使得設(shè)計(jì)建造的系統(tǒng)不僅初投資大，運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人，大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)實(shí)測，有的公共建筑的空調(diào)能耗占建筑總能耗的60%。為此，我們有必要建議政府有關(guān)職能部門加強(qiáng)對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理，可以委托相關(guān)技術(shù)部門如學(xué)會等對設(shè)計(jì)圖紙文件進(jìn)行嚴(yán)格審查，對未達(dá)到國家有關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)嚴(yán)禁施工建造。
　　3.2暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理問題
　　除設(shè)計(jì)外，我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)行管理也起著重要的作用。有些單位的空調(diào)系統(tǒng)，一年四季只有開機(jī)關(guān)機(jī)和冬夏季轉(zhuǎn)換運(yùn)作，顯然系統(tǒng)達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能效果。為此要求運(yùn)行管理人員不僅要有強(qiáng)烈的責(zé)任心，上崗前還必須要進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)和考核，對沒有達(dá)到要求的，應(yīng)重新培訓(xùn)，考核合格后才能上崗。在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，同樣一套系統(tǒng)，管理人員不同，系統(tǒng)的能耗大不相同，有的甚至相差50%以上。
　　3.3新型空調(diào)方式、控制方法及新的節(jié)能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用問題
　　如前所述，采用新型空調(diào)方式、新的控制方法，不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統(tǒng)大幅度節(jié)能。在我省對新型空調(diào)方式和控制方法的研究可以說在全國都是比較早的，并且已經(jīng)取得了一些可喜的成果，只要政府部門略加扶持這些成果將很快能得到適用，并形成產(chǎn)業(yè)化，對這些項(xiàng)目的實(shí)施，將對我省的能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)都將起到巨大的推動作用。
　　3.4公眾對空調(diào)系統(tǒng)作用的理解觀念問題
　　對于舒適性空調(diào)系統(tǒng)，從本專業(yè)的角度來講就是使人體有好的熱舒適性。而在社會上我們常常發(fā)現(xiàn)一種這樣的觀念：認(rèn)為空調(diào)在夏季是越冷冬季越熱效果越好。這顯然與舒適性空調(diào)的出發(fā)點(diǎn)相違背的。事實(shí)上，這樣不僅大大增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗，同時由于室內(nèi)外溫差的增大，也使人體對不同環(huán)境的適應(yīng)性下降，身體免疫力降低。這些可以通過宣傳改變?nèi)藗兊挠^念。
　　3.5使用可再生能源空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)推廣應(yīng)用問題
　　利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng)，如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷、供熱系統(tǒng)，不僅有著顯著的環(huán)境和社會效益，有的還有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益(如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng))，應(yīng)大力開發(fā)推廣。當(dāng)然，和其他任何新技術(shù)一樣，這些技術(shù)也存在著一些問題(如地源熱泵系統(tǒng)的地源熱提取問題等)，也需要進(jìn)一步研究完善，也需要政府部門的重視和支持。
　　4．結(jié)束語
　　總之，暖通空調(diào)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用，節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，政府職能部門的重視和支持，則是實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能、產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會效益、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證。
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