建筑暖通空调节能问题及对策分析
2021-11-24张海
张海
摘要:当前,我国建筑行业飞速发展的同时,人们对于居住环境也提出了较高的要求。所以,为了可以给人们营造一个舒适的居住空间,在建筑设计中,暖通空调也被广泛应用。通常,暖通空调所消耗的能源非常大。故而,在建筑暖通空调设计期间,应该强化对节能技术的应用,深入分析暖通空调节能问题,有针对性的制定解决办法,保证在全面降低能耗问题的同时,还可以促进暖通空调运用效率的提高。基于此,本文将对建筑暖通空调节能问题及对策进行分析。
关键词:建筑;暖通空调;节能问题及对策
1 建筑暖通空调节能的重要性
随着我国科技、文化水平的提高,一定程度上带动了社会经济环境的不断改善,人们对生活质量更加关注和重视。为了满足人们对建筑环境的需求,我国将可持续发展作为战略发展的中心,但是我国在能源使用和绿色环保方面的矛盾却始终存在。虽然建筑行业取得了许多成绩,但其所产生的高能耗始终无法得到有效的节约,与绿色环保理念下的各项要求背道而驰,在这种背景下,为了更好地满足人们的实际需要,必须积极促进建筑转型。在现代建筑发展中,绿色节能技术可以最大化地降低建筑消耗。
2 建筑暖通空调节能问题
2.1 暖通系统能源消耗结构优化不足
传统的暖通系统主要依靠电力能源运行,其他能源在暖通系统中较少应用。可再生能源是綠色节能技术中的核心内容之一,但是在暖通系统设计中还没有得到广泛应用,太阳能、风能、地热能等于暖通系统的结合,还存在较大空白。将可再生能源加入暖通系统设计中,能够有效优化暖通系统的能源消耗结构,降低能源总消耗,采用更多的可再生能源、清洁能源作为暖通系统运行的动力,是未来绿色节能技术在暖通系统设计中的主要方向。
2.2 绿色节能技术创新不足
绿色节能技术是一项较为复杂的技术,需要结合暖通系统的实际应用,在实践中不断调整,虽然我国已经具有多项自主研发的绿色节能技术,但是新技术在推广和应用方面还存在不足,技术创新不足。绿色节能技术创新需要大量的资金投入,前期投入的回报不明显,所以许多建筑科研机构在该方面的投入不足。绿色节能技术的推广和应用需要较长的周期,且需要在应用过程中不断调整,过程较为烦琐,因此更多的施工企业会选择成本较低的传统节能技术,是导致绿色节能技术创新和推广不足的主要原因。
2.3 施工管理问题
目前,建筑施工单位很少会花时间研究暖通设计,设计人员没有将暖通空调的系统设计置于重要的位置,两者不可兼得,只有投入大量的资金,才能为暖通绿色、节能目标实现提供保障。施工单位往往只是关注数量,比较轻视质量,虽然暖通系统施工可以提前完工,但所产生的能源消耗与国家标准存在较大的差异,所建设的工程不具备环保性的特征,浪费了大量的能源。从20世纪末期,建筑暖通设计工具早已全面计算机化,21世纪初推行的信息网络技术将使暖通建筑设计模块化、标准化,近10年的BIM技术,和将来的人工智能技术将使设计和施工管理走向标准化、模块化、自动化、智能化。
3 建筑暖通空调节能要点分析
3.1 科学的对暖通空调方式进行选择
近年来,在空调的实际发展过程中,变频空调的发展趋势相对良好。针对变频空调来说,因为节能的效果非常好,再加上可以提供较为舒适室内环境,从而使得暖通空调节能效果和水平也大大提升。同时,在冷负荷相当的状态下,对变频空调进行利用,在功率的消耗上,只是额定空调器的66%。所以,中央空调系统中,高效的对变频技术进行选择和利用,能够实现大型公共建筑节能的目标。
同时,为了可以更好的达到暖通空调节能目标,也可以科学地对多元通风节能技术进行利用。针对过渡季节,可以使用机械通风的方式,将室外的新风引入到室内,将室内余热以及不清洁的空气全部清除干净。在室外空气舒适宜人的季节,通过开启外窗进行自然通风,将室内余热和异位清除掉,最大限度的减少空调机组的运行时间,以保证空调运行能耗可以有效降低。
3.2 变频节能技术的运用分析
变频节能技术是指在建筑内部空间的暖通系统负荷需求出现变化,如外部温度变化、太阳辐射变化等,通过变频节能技术对冷水机组、风机组以及水泵机组等进行调节。根据外部变化对暖通系统的功率进行调节,使其功率与当前环境相匹配,降低能源消耗,使其在最优的功率状态下运行。变频节能技术在暖通设计中的运用,一般情况下能够节30%左右的能源消耗。以冷冻水泵中的变频节能技术运用为例,冷冻水泵运行时冷冻水的循环,广泛存在于中央空调的制冷设备中,水泵容量的定额一般会以最高温度和注满率作为依据,预留10%左右的空间,使冷冻水循环系统能够长期处于最大水流量的工作状态,工作状态会根据外部温度而发生变化。
中央空调的运行热负载一般低于设计参数,通常情况下冷冻水的设计温度为5℃左右,水泵在全功率运行的状态下会产生不必要的能量消耗,使水泵所输送的能量高于当前所需要的能量。将变频节能技术加入冷冻水泵运行系统中,水泵输送能量能够根据当前所需能量进行变频调节,避免长时间处于最大运行效率。根据所需能量对水泵的能量输送进行调节,使水泵能够在低功率状态下运行,降低电力能源的消耗,根据室内实际温度将制冷调节为当前所需的最佳温度,为居住者创造良好的温度环境,提高居住者的舒适度。
3.3 合理应用可再生能源的空调系统,重视系统运行
第一,科学对可再生能源的空调系统进行应用。新时期下,虽然普通空调的发展非常快速,但是,在实际的应用过程中,空调的能耗非常大,温室效应也较为严重。所以,为了可以改变这一现状,应该强化应用可再生能源的空调系统。通过对这种系统的深入分析可知,不仅会让能源资源得到高效节约,也可以降低污染,整体的工作寿命较长。其中,针对当前应用较为广泛的地源热泵空调系统,主要是对地下恒温土壤的热进行利用,从整体的角度上促进空调系统值的提升。经研究,该技术是近几年发展起来的先进手段,在中央空调系统中较为常见。同时,地下水源热泵,主要是对常年保持在18℃的地下水进行应用,并让其作为冷却水源,为空调系统提供冷量。
第二,强化对建筑暖通空调系统运行的管理。比如春夏换季前期利用冷却塔冷却水直接供冷,减少冷机开机时间运行,针对建筑暖通空调系统来说,若想要达到规范化管理的目标,促进空调系统的可持续发展进程,一定要从多角度分析,加大对建筑暖通空调工作人员的培训力度,强化对人员的管理,并对其操作进行严格规范,保证在实际工作中,能够严格按照空调操作规范进行。
3.4 室内温度监控技术的运用
在室内空间加入温度监控系统,通过温度监控技术实时对设备温度进行检测,并结合智能化技术、自动化技术,将其与暖通系统相连接。暖通空调能够根据当前室内温度和室内空气质量对功率自动调节,使其保持在最佳的工作状态,进行合理制热或制冷,在保持最优运行状态的情况下,有效降低暖通空调能源消耗,实现降低能源消耗的目的,是绿色节能技术中的重要内容。
4 结束语
综上,我国必须在充分考虑能源保护的基础上再发展经济,因此,对于建筑暖通设计来说,必须全面总结目前暖通设计中绿色节能技术存在的问题,针对这些问题在建筑暖通设计中合理利用绿色技术。且应用绿色化的相关技术可以最大化地节约建筑暖通设计能耗,更好地满足节能环保的要求,并在一定程度上促进建筑工程的发展。
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