建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析

发表时间:2020/9/1   来源:《城镇建设》2020年5月13期   作者:李楠
[导读] 当前,建筑暖通空调负荷现象时常发生,严重影响了正常使用。
        摘要:当前,建筑暖通空调负荷现象时常发生,严重影响了正常使用。因此,要重视暖通空调系统的负荷问题,使暖通空调系统发挥经济、节能、安全、舒适、美观的作用,从而为国民经济的发展及人民生活的提高带来正面效应。
        关键词:建筑暖通空调;负荷;原因;影响因素
        目前,暖通空调在城市化进程的影响下不断深化,广泛应用于民用住宅、工业建筑中。暖通空调的应用,人们的生活品质和居住条件得到了充分保障,也有效提升了工业效益,极大地促进了我国社会经济的建设和发展。然而,在暖通空调的实际使用中,会消耗大量的能源,对环境造成严重污染。在全球环境恶化和资源逐步匮乏的情况下,加强暖通空调工程节能减排技术的应用显得十分重要。本文首先阐述了建筑暖通空调负荷控制的重要意义,论述了建筑暖通空调负荷产生的原因,并详细的分析了建筑暖通空调负荷的影响因素。
        1 建筑暖通空调负荷控制的重要意义
        近年来,我国社会经济快速发展,人们更为重视生活质量,建筑暖通空调需求必须注重实用性,还需提高空调节能性能,降低辐射性。然而,在我国暖通空调系统中,设计、负荷控制效果不太理想,负荷统计方法、控制计算方法仍是一种较低水平,计算现实因素不太理想,空调设计的可靠、操作和可行性不高。所以,强化暖通空调负荷、系统控制研究,具有重要的现实意义。
        此外,在现有空调系统中,能源基本属于不可再生能源,电能比例较多,若大量使用这些能源,会增加地球资源匮乏量。由于暖通负荷量较多,造成严重性环境问题,随着烟尘、CO2等排放量逐渐增加,酸雨、温室效应等现象逐渐频发,严重影响了生态环境平衡性,阻碍了社会可持续发展。按照暖通空调研究成果表明,空调系统能耗十分巨大,若选择降低负荷技术,针对现有空调系统,可有效降低30%~55%的负荷量。所以,针对暖通空调系统,强化降低负荷研究意义重大。
        2 建筑暖通空调负荷产生的原因
        (1)计算方法问题。之前空调负荷的计算都采用四机部主编的《空气调节设计手册》,其计算方法认为得热就是负荷,实际上得热并不是全部负荷,而有一部分被墙体、楼板和家具所吸收。同时,这种计算方法还未考虑遮阳板对计算冷负荷的影响,因此,使计算冷负荷偏大,据测算比实际大50%左右,通过家建委组织有关人员对空调冷负荷进行了专题研究。“冷负荷系数法”和“谐波反应法”通过了鉴定。此外,有些单位还引用了美国的蓄热负荷系数法和日本的公比法等,这些方法改变了得热与冷负荷不加区别的作法,从而使计算原理更加正确。
        (2)统计方法问题。目前,我国在统计方法的应用方面具有较大的改进和提升,尤其在建筑冷通耗能计算和冷负荷计算等方面具有了较大的提升。但在统计方法方面仍存在一定的问题,如各空房间冷负荷计算,总客房的计算等通常会和其他空调房间的空调耗能统计存在一定的误差。特别是由于建筑的实际建设条件不同,其在统计中便存在较大统计误差产生的可能性,如在风扇加热器和终端设备等的能量统计过程中。若存在某个热量的最大值,暖通空调的相应统计工具并不能准确对其进行统计。

另外,建筑往往涉及到多个房间,包括客房、厨卫和餐厅等,该类因素的存在致使其统计应用不能满足实际应用需求。
        (3)建筑结构问题。炎热的夏季是建筑暖通空调负荷产生的主要季节,而建筑结构则是建筑暖通空调负荷产生的主要原因。夏季的建筑暖通负荷要求与冬季不同。目前,新建的高层建筑其窗墙比一般均在0.5以上,但许多建筑的设计者和施工者在进行建筑的设计与施工时,并没有注意到这一点,从而造成了在极端气温下房间的温度差和热损失过大。过大的热负荷对暖通空调有着不良的影响,并且容易造成负荷现象的产生。   
        3 建筑暖通空调负荷影响因素
        (1)温度因素。经研究发现,通常,民用建筑每天的热损失量为1250kcal/h,而通过围护结构的热损失白天最多为500~600kcal/h,而围护结构的热量损失主要是由建筑物的室内外温度差产生,由此可见,温度因素对暖通空调的负荷有着重要影响。基础设施的暖通设计工作者往往忽视了建筑本身的温度影响,而导致暖通空调工作长时间在高负荷状态下工作。长时间的高负荷工作,使暖通空调的工作效率降低,从而造成电能的浪费。因此,在暖通空调的设计和安装过程中,需考虑温度因素的影响,并将温度因素考虑到空调负荷的计算过程中。
        (2)湿度因素。在建筑暖通的实际运行过程中,湿度因素对空调负荷的影响范围比较普遍。一般建筑物的湿度通常在0.6~1.0这一范围内,而其他用水较多的建筑其湿度多为0.75~0.90。近年来,许多建筑施工者为了保证工程建设的快速进行,对建筑的除湿设备和湿度控制设备都未注重,有的则根本没有设置,这会对建筑的湿度控制产生重要影响。此外,许多高层酒店、餐馆、豪华公寓具有复杂建筑结构,因此空调负荷的湿度估算指标也较为复杂。在这些建筑中空调设备负荷量的估算指标应包括下列指标:总建筑面积、工作室面积、生活区面积、厨房面积、卫生间面积、卧室面积等。并且对具有冷水机组、锅炉房、洗衣房或采用热水循环的建筑,应采用不同的湿度计算方式,从而防止因湿度估算错误对建筑暖通空调带来的过大负荷。
        (3)建筑结构因素。我国幅员辽阔,在不同的区域,其建筑结构和特点都不尽相同。有着鲜明特色的建筑,不仅是我国文化的象征,也是我国不同气候影响下产生的不同建筑结构的直接体现。比如,在西方和北方气候差异较大,而南方则比较稳定,这些都会对建筑暧通空调产生很大的影响。除不同的区域,一般普通住宅的散热量在40~60Kcal/h,而餐厅会在100~120Kcal/h,商场的散热会在55~75Kcal/h,所以建筑暖通工作者在对空调负荷进行设计时,需考虑到建筑结构这个因素,只有这样才能更好地促进建筑暖通工程的合理运用。
        综上所述,作为建筑暖通空调应用过程中的重要方面,其负荷产生的原因及影响因素至关重要。该项课题的研究,将会更好地提升对其负荷产生原因及影响因素的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化建筑暖通空调在实际应用中的最终整体效果。
参考文献:
[1]张鑫.建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析[J].中外企业家,2016(14).
[2]梁洁.建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析[J].门窗,2015(09).
[3]潘俊飞.建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析[J].建筑工程技术与设计,2015(04).
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