吳罡
摘 ?要:我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時也帶動了住宅、大型商場、商用建筑的逐漸增多,因此空調(diào)便廣泛地應(yīng)用于我們生活的每一個區(qū)域,從而使得能源的消耗不斷增加。本文針對空調(diào)的設(shè)計技術(shù)、受限原因、健康性以及節(jié)能性能等多種層面進(jìn)行分析、探討,并對暖通空調(diào)未來的發(fā)展提出自己的見解看法。
關(guān)鍵字:空調(diào)暖通;設(shè)計技術(shù);節(jié)能;
一、暖通空調(diào)節(jié)能的重要意義
自從上世紀(jì)70年代發(fā)生能源危機(jī)之后,發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始關(guān)注節(jié)能問題。由于建筑能源耗費(fèi)量約占總能源耗費(fèi)的三分之一左右,建筑節(jié)能自然引起人們的關(guān)注;而暖通空調(diào)是能耗中的大戶,在發(fā)達(dá)國家暖通空調(diào)能耗占建筑能耗的65%。由此可見,建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)應(yīng)該是暖通空調(diào)的節(jié)能。另一方面,如單從電能的消耗來講,如電空調(diào),據(jù)上海和重慶的調(diào)查,在夏季,空調(diào)用電量是總耗電量的23%和31.3%,其所占比例可見一斑。隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,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%,且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l0%上升到近年27.48%,其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,暖通空調(diào)系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用.用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗也將進(jìn)一步增大,這勢必造成能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。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.但如果采取相應(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,意義十分重大。
二、暖通空調(diào)節(jié)能現(xiàn)階段存在的主要問題:
1.大眾對暖通空調(diào)系統(tǒng)的作用缺乏正確的理解:
大眾對于空調(diào)系統(tǒng)的理解一般基于空調(diào)系統(tǒng)所帶來的舒適度,他們往往認(rèn)為空調(diào)在冬天是越熱越好,在夏天是越冷越好。從專業(yè)的角度來說,這種想法不僅違背了空調(diào)舒適性的出發(fā)點(diǎn),還會大大增加空調(diào)系統(tǒng)的耗能量。同時造成室內(nèi)外溫差過大,使人體的適應(yīng)能力和免疫能力降低,并容易誘發(fā)空調(diào)病。
2.暖通空調(diào)在設(shè)計以及施工管理方面存在的問題:
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響,然而,在實(shí)際工作中往往得不到一些設(shè)計部門和設(shè)計人員的足夠重視.加之工程設(shè)計周期普遍較短。設(shè)計收費(fèi)與設(shè)計產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不掛鉤.以及一些技術(shù)性問題沒有完全得到解決等原因,使得設(shè)計施工完的系統(tǒng)不僅投資大,運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人,大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn).甚至有的公共建筑的暖通空調(diào)能耗占建筑總能耗達(dá)6o%。另外,目前建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)人員水平參差不齊,很大一部分人員非本專業(yè)院校畢業(yè)或非對口專業(yè),甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何培訓(xùn).對本專業(yè)理論知識似懂非懂,常憑經(jīng)驗(yàn)工作,在設(shè)計或施工中遇到的一些涉及方案性調(diào)整問題不能進(jìn)行及時正確的處理和解決。最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的不良后果,給系統(tǒng)的運(yùn)行、管理留下隱患。
3.暖通空調(diào)的設(shè)計缺乏對節(jié)能方案的科學(xué)評價方法:
暖通空調(diào)設(shè)計的特點(diǎn)是“條條大道通羅馬”。近年來,隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高.新的技術(shù)方案不斷涌現(xiàn),每種技術(shù)方案往往都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。面對眾多的設(shè)計方案,由于考慮問題的角度不同.各方面的評價結(jié)果也往往不相同,甚至大相徑庭;由于缺乏科學(xué)的、客觀的設(shè)計方案評價方法,設(shè)計人員往往霧里看花,無所適從.如何在眾多的設(shè)計方案中找到最合適的節(jié)能方案,是困擾暖通空調(diào)設(shè)計人員的重要課題。另一方面。不科學(xué)的評價方法則會起到誤導(dǎo)的作用.造成嚴(yán)重?fù)p失。
4.暖通空調(diào)運(yùn)行管理中存在的問題:
除設(shè)計施工外.運(yùn)行管理也起著重要的作用。在實(shí)際中有些單位認(rèn)為設(shè)計施工達(dá)標(biāo)完成就可以了.因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓(xùn)。很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識。不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機(jī)、關(guān)機(jī)和冬、夏季轉(zhuǎn)換操作。顯然系統(tǒng)達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能效果。
三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的方法
1.提升暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的合理性暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個復(fù)雜而且龐大的系統(tǒng),因此,設(shè)計的優(yōu)劣直接影響著其性能的高低。很多時候,系統(tǒng)的設(shè)計都是遵照最大負(fù)荷的原則,但是在實(shí)際運(yùn)行的過程中,能達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)系統(tǒng)少之又少,如果系統(tǒng)各部分只能滿足滿負(fù)荷運(yùn)作而不適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)作的狀態(tài),就會使系統(tǒng)的能耗最大化。
2.增強(qiáng)圍護(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)來說,通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的部分在整個系統(tǒng)中占有很大比例,而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定著空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的大小。因此,國家在出臺有關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的時候,重點(diǎn)提出了對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能的要求。
3.提高對系統(tǒng)的控制水平以提高舒適性為目的的空調(diào)系統(tǒng)是通過空氣的溫濕度、風(fēng)速和平均環(huán)境輻射溫度來對人體產(chǎn)生作用的,人體對舒適度和環(huán)境冷熱的感覺就是這些因素綜合作用的結(jié)果。以往對空調(diào)的控制只是在改變空氣的溫濕度甚至僅僅是溫度,這顯然是不夠全面的,而且最終導(dǎo)致舒適度大打折扣。對于熱濕環(huán)境的研究成果為我們創(chuàng)造新的空調(diào)系統(tǒng)控制方式提供了理論基礎(chǔ)。
4.采用舒適健康的空調(diào)方式很多環(huán)境因素都會對人體的熱舒適度造成影響,不同環(huán)境因素的綜合作用有時可以達(dá)到相同的舒適性效果,但它們需要消耗的能源卻是不同的。比如在冬季,如果按照傳統(tǒng)的方式,我們一般會先將整棟房子的空氣加熱,然后通過人體與周圍環(huán)境的熱濕交換來實(shí)現(xiàn)舒適度,這就需要較高的空氣溫度,由此造成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和新風(fēng)熱損耗都是十分驚人的。如果我們能夠改變這種高能耗低效率的方式,而是增加熱輻射,那么達(dá)到同樣舒適度所需要的空氣溫度就會顯著下降,對于能源的消耗也將會更低。
5.積極推進(jìn)新能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的運(yùn)用隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,對高品質(zhì)不可再生能源的消耗也將會越來越高,對生態(tài)環(huán)境的破壞也必將越來越大。因此,積極推進(jìn)低品質(zhì)可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用勢在必行。實(shí)際上,此項工作已經(jīng)成為該領(lǐng)域的一項重要研究課題,并已經(jīng)取得了一定的成果。以地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)以地下恒溫層的土壤熱來提高系統(tǒng)自身的COP值,使得該系統(tǒng)較傳統(tǒng)來說在獲得同等制冷(制熱)效果的時候消耗的能源總量大幅降低。另外,以太陽能為主要能源的制冷制熱技術(shù)也正在緊張的研發(fā)當(dāng)中。
6.加強(qiáng)熱回收,提高能源利用率目前對于空調(diào)系統(tǒng)熱回收的研究工作正在緊鑼密鼓地進(jìn)行當(dāng)中,比如已經(jīng)問世的系統(tǒng)排風(fēng)余熱回收器、冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應(yīng)系統(tǒng)等,都是此項研究的成果,這些研究成果顯著地提高了暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率。
7.強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平:對暖通空調(diào)專業(yè)的操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)技能.使其具備必須的暖通空調(diào)基本理論常識.實(shí)行空調(diào)操作人員操作證制度,對沒有達(dá)到考核要求的.應(yīng)重新培訓(xùn).考核合格后才能上崗。同時提高管理人員的素質(zhì),增強(qiáng)其責(zé)任心。這樣,管理人員才有能力根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié).達(dá)到設(shè)計要求的節(jié)能效果。
四、結(jié)語
暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量占建筑總能耗量的很大一部分,因此,提高其節(jié)能水平在整個建筑的節(jié)能起著重要作用??照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅需要相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和合理運(yùn)用,更需要政府有關(guān)部門的高度重視和大力支持,這也是提高節(jié)能水平的重要前提。更好地進(jìn)行節(jié)能減排工作,不僅會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,還有益于環(huán)境改善,確保我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。