建筑暖通空调工程节能设计研究

发表时间:2021/4/20   来源:《建筑实践》2020年12月34期   作者:陈志祥
[导读] 在环保、节能意识日益增强的今天,以设计节能为主要能耗的暖通空
        陈志祥
        博亚(福建)建筑设计有限公司   福建泉州   362000
        【摘要】在环保、节能意识日益增强的今天,以设计节能为主要能耗的暖通空调工程越来越受到社会各界的重视,并成为该领域的重要课题。建筑工程设计简述了我国暖通空调工程建设中存在的问题,提出了一些节能设计方案,并期望这些方案能在相关领域得到应用,从而有效地提高工程质量。在设计层面上,全面贯彻节能环保理念,实现资源合理利用与可持续发展。
        关键词:建筑工程项目;暖通空调;节能技术

0.引言
        HVAC项目的节能问题直接影响到整个系统的节能工作。所以,建筑节能逐渐引起了全社会的重视,既保证了建筑的美观、舒适,又使其节能效果成为重要的评价指标,暖通空调系统的节能设计体系已成为必然。趋向发展为此,在暖通空调设计过程中,应根据实际情况,采用多种有效的方法进行优化设计,并尽可能多地采用节能技术,以达到节能的目的,促进可持续发展。

1.暖通空调概念
        HVAC采用加热方式满足人们对空气的需求,加速了空气的对流,促进了持续的风循环,增加了空气湿度,使室内环境更舒适。还可以看作是升级的中央空调。大部分的空调器只能调节加热和冷却的功能,而难以调节空气的质量和湿度。但暖通空调可以:1.排气冷却;2.过滤处理。通过这一步,可以滤出空气中所含的细小颗粒,使空气更加纯净。同时,它还具有调节空气湿度的功能,使居民感到舒适。

2.暖通空调设计中现存问题
        近几年来,建筑业的迅速发展也推动了 HVAC项目的迅速发展。然而,虽然 HVAC项目会产生巨大的能源消耗,同时由于其设计的不合理,也容易导致能源和资源的大量消耗。
2.1设计人员专业素质不高
        当前大部分的暖通空调工程的设计虽然拥有丰富的相关经验,但是却缺乏能源管理方面的知识一这使得他们在 HVAC工程设计中未能有效地引入节能与低碳的设计,从而导致了在 HVAC设计方面存在着容易导致能源和资源大量浪费的设计缺陷,不符合我国的可持续发展理念。
2.2实施环节中存在不合理的现象
        现阶段我国暖通空调在设计理念上缺乏节能与低碳的融合,设计实施与产品生产之间必然会出现偏差。更为严重的是,在某些 HVAC的设计中,存在着一些不规则的操作,有些设计人员为了美观或实用的目的,甚至违反了国际技术标准和操作规范。设计如果未能达到预期的节能效果,也会给 HVAC项目本身的质量带来很大影响,存在严重的安全隐患。
2.3在设计管理方面体现出来的不合理之处
        所有工程项目的基础阶段为设计。但在 HVAC设计中还没有充分融入节能的理念。而国内大部分的 HVAC项目,在设计过程中都非常重视外观和性能设计。却未能重视节能设计,导致其未能达到节能的标准,而且节能与低碳等重要设计理念没有在项目中体现。
2.4空调控制不灵活
        HVAC控制建筑的灵活性很强。温度和湿度可根据实际情况进行控制,保证合适的工作条件,达到一定的节能效果。供暖、制冷及空调工程的节能设计中,由于不同空调区域在不同时段、不同工况下工作时间不同,对空调的控制要求也不一致。如设计者不懂冷暖空调的运行控制方法,自动调节功能就会失效。室外温度、湿度和其它参数无法适当调整,将会导致大量的能源消耗。

3.暖通空调的节能设计优化探究
3.1空调水系统
        开放式系统在运行过程中会产生较大的水泵扬程,耗电大。所以在设计中可以考虑采用封闭式循环水系统。在三管水系统中,冷水和热水通过同一管子回流,从而造成冷热混合物的损失,故因此采用此应慎重选用。如果系统较大,回路产生的电阻也较大,且不同回路间将的负载间荷也较大,应采用二级泵系统。

另外,也可以考虑在冷源和热源安装端分别负荷水平等级的循环泵,这可以有效地降减少能量消耗。
3.2空调冷热源
        空调机的冷热源应该宜集中的冷(热水)机组或热交换装置。目前有多类型的机设备多种,包括电制冷装置、溴化锂空气吸器和气式机冷热存储器。热设备等也各具特色,由于机组设备的选择受到区占地、使用特点、当地能源类型和投资运营、环保法规等因素都会影响和限制。因此需要充分对上述因素进行调查研究,客观、全面综合地验证冷热源方案。
3.3提高系统合理性
        对 HVAC进行节能设计,首先要保证空调系统设计的合理性,而 HVAC节能设计是否合理,将直接影响整个室内空调系统的运行效果。所以在设计节能空调系统时,相关人员需要根据系统的最大负荷进行规划,以保证整个系统的性能良好。为满足 HVAC工程节能设计的要求,必须根据建筑的室内深度、间隔、方向、维修结构特点等因素,对系统进行分区,并对各功能室进行划分。内部参数要求不同区域。在空调系统中合理规划使用面积,合理设置新鲜空气量和新鲜空气系统,并考虑到过渡季节的新鲜空气运行方式,适当增加送风温差和送风温差,供水、回水及合理安装余热回收装置。
3.4增强围护结构保温性能
        提高围护结构的隔热性能,降低热损失,是建筑暖通空调节能设计的重要内容。HVAC项目需要建立合理的围护结构,在保证室内通风照明的前提下,适当控制窗墙比,改善门窗的气密性,增加玻璃窗的材料和组成,并考虑遮光设施等,这对空调系统本身的负荷影响较大。为了使建筑本身的 HVAC能达到实用效果,建筑节能设计应符合我国现行建筑规范和 HVAC工程设计标准,并在建筑标准中应包括围护结构的隔热性能,从而实现节约能源的目标。
3.5变频系统的应用
        因为 HVAC系统在运行,它的外部环境随时在变化,所以它的负载也会随环境而变化。与此同时,空调系统的工作状态保证了额定功率的稳定。若能利用变频技术把变频功率的变化控制在一个科学的范围内,则空调系统本身不会受到变频功率的影响。因此采用变频技术是使用空调系统时的必然结果,因为该技术能不断地改进空调器的缺点,同时在一定程度上降低其性能,节约运行时间与费用。
3.6设置自控系统、能源计量及管理系统
        伴随着现代建筑技术的不断发展,人们对环境的要求越来越高,暖通空调及其它机电设备规模越来越大,日均能耗和运行效率也越来越高。自控技术在节能设计中尤为重要,自控系统已经成为建筑设计的基本要求之一。为确保建筑 HVAC设备节能设计的运行效果,必须建立 HVAC设备自动控制系统、仪表及管理系统。由于空调控制系统的管理,需要对室内空气的温度、湿度、风速进行自动调节,以保证空调设备的正常运行。该系统在保证舒适度的前提下,能够可靠、高效地运行。空调机管理系统负责收集空调机运行数据,检测和控制系统。远距离抄表系统完成各主机和终端设备的能耗采集、传输,并将其传给计算机。其中,分配计费系统计算各空调器的分配比率,并对空调器的耗电量进行合理分配。每年的运行分析比较分析和各种工况的运行分析和比较,可以实现空调的室内测量,并能对空调能量进行反馈。

4.结束语
        高质量的HVAC节能设计可以显着提高我国建设项目的能源效率,并在社会发展中发挥积极作用。 HVAC的节能设计应有明确的设计目标,并应针对各种设备(例如空气系统,水系统以及冷热源)进行专门设计。进行优化,从根本上实现建筑节能对生态文明社会发挥着价值。希望本文的研究内容能引起相关企业和技术人员的关注,加强技术创新,在暖通空调的节能系统的设计上投入更多的资源,为实现我国的可持续发展建设提供建设性的建议。

参考文献
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