提高公共建筑中暖通空调系统能效的措施分析

2020-09-09洪诗尧丁韧

商品与质量 2020年26期

洪诗尧丁韧

成都基准方中建筑设计有限公司武汉分公司湖北武汉 430060

暖通空调已经成为现代建筑中的重要组成部分，虽然可以带给人们舒适的环境，但是能源损耗巨大，在暖通空调工作系统中，制冷系统能耗量最大，制冷系统作为冷暖空调系统中核心组成部分，其在建筑总能量耗所占比例高达25%-50%左右。因此，为了保护环境，减少能耗，对暖通空调的节能环保技术具有非常重要的意义。

1 暖通空调系统工作原理分析

空调系统工作原理主要包括冷、热量的产生、输送、循环三个部分。冷量的制造是耗费其他能量，通常主要是电能、或少许地热能等通过制冷设备将冷冻水或冷冻剂降温制冷。本质上是将电能通过压缩机做功等方式转化为冷冻水中的冷量；冷量的输送过程主要通过各种输送管道以及水泵等来实现，该部分主要将制冷机房产生的冷量通过水泵做功的方式输送到各个用户的房间；冷量的循环过程主要是通过冷却塔等设备将高温冷却水先进行预处理，以节省制冷机组对循环水的制冷功耗，并将制冷液体循环送入制冷机组。暖通空调工作原理图如图1所示。

图1 暖通空调工作原理图

2 暖通系统设计中存在的不足

一是暖通系统布局不合理。在暖通系统布局中质量问题层出不穷，影响着暖通系统功能，因此暖通设计人员应该关注以下问题：①暖通管道的位置设计。在整个暖通系统中，管道设计位置不合理，被安装在地面的某个角落，影响居民的视觉效果。②在系统设计中忽视了线路布置的合理性。在设计过程中，需要考虑建筑物室内的供暖系统是否合理、管线的连接是否方便等。但是在设计过程中很多人会忽视这个问题，例如直接将立管设置在楼顶等，不仅会影响立管的保温效果，还会加速立管老化，增加了暖通工程的总成本。因此在未来暖通工程设计中，要尽量避免此类问题发生。二是依据节能环保的理念调整空调装置系统管理的设计需求功能，实际解决按照功能需求进严控系统设计的调试方案，针对暖通空调节能现有系统的控制功能进行改良调整，有效实现为保护自然环境而降低能源消耗的改良技术[1]。

3 暖通空调系统实时节能控制发展研究策略

3.1 控制暖通空调节能技术

第一，暖通空调系统装置节能设计的重要性。为了保证建筑行业暖通空调消耗控制，必须不断创新和完善暖通空调技术，提高暖通空调系统运行效率。第二，融合节能减排理念设计暖通空调系统。分析了消耗能源对自然环境污染的危害影响力度，寻求一种能够在设计上突破保留原生态能源替代节能的设计方案。唤醒暖通的新风量技术控制空调的节能功率，评价新暖通空气的风量节能的智能化调节控制装置系统设置，将空调的风率功耗降低最大的限度指标，实现了节约用电合理控制暖通空调系统操作，为大自然节能减排改善空气质量做出了实效性的创新系统设计，有效解决环境污染问题。

3.2 确保冷暖空调制冷系统的环保节能设计质量

作为设计人员，将节能环保技术应用在冷暖空调制冷系统中时，应该充分考虑节能环保技术带来的长远利益，站在实现经济效益最大化这一角度，确保制冷系统设计的质量。在设计过程中，相关人员要具备扎实的冷暖空调基础理论知识，结合实际情况对设计方案进行调整，在设计时不可盲目的根据自身的工作经验设计制冷系统的节能环保技术，而是应该严格结合节能的新技术和新产品的性能特征来设计制冷系统[2]。

3.3 完善通风设计

空调和通风系统的设计是暖通空调设计中更重要的部分，严重影响人们的生活质量和工作条件，通风设计的作用是有效地循环室内外空气，并保持室内一直拥有新鲜的空气。在将室外空气供应到房间的过程中对空气进行加热和冷却可以改善空调系统的作用并创造良好的环境。设计人员可以充分利用自然风，以有效改善室内空气和温度，同时有效降低空调系统运行期间的能耗，但设计人员必须充分了解相关风压的知识，这样才能保证通风的效率，例如，高层大楼使用封闭的水系统，屋顶上有冷却塔，设计人员需要根据高层建筑中供暖，通风和空调系统的设计要求准确计算泵压头。

3.4 被动式设计

采取被动式暖通空调设计方法，主要是对太阳能等可再生能源进行有效利用，使空调能耗得到减少。实现人工被动式设计，需要在建筑物最佳位置完成太阳能接收板的设置，将太阳能转化为能够使用的热力资源，满足建筑冬季供热需求。将太阳能转化为热能，可以减少空调消耗的电能，缓解能源短缺问题。从建筑供暖方式上来看，太阳能系统包含温度控制器、生活热水体系和地板采暖等部分，可以利用采集设备将太阳光能转化为热能，再利用热导循环系统传递至换热中心，然后利用温度控制设备实现室内环境温度的调节。若遭遇阴雨天气，无法利用太阳能供热，系统将自动切换到市政管网或锅炉辅助等常规供热设备，保证建筑的正常供暖。在大型建筑暖通设计中，可以采用被动式太阳辐射技术，利用充满惰性气体的双层玻璃遮挡长波辐射，控制室内温度。还可以应用智能窗，根据室外太阳辐射强度进行玻璃透明度调整。配合采用通风窗技术，能够将空调系统回风带入双层玻璃，使中间层热量得到抵消，实现室内热量间接吸收，使能源得到充分利用[3]。