基于节能要求的暖通空调设计.doc

基于节能要求的暖通空调设计赵迪 天津市华淼给排水研究设计院有限公司 300384摘要：随着暖通空调的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源，而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏，这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。因此对暖通专业提出更高的节能要求是必然的，也是大势所趋。本文提出了暖通空调设计中存在的问题，总结了暖通空调系统节能在设计应用方面的途径与方法，探讨了暖通空调设计中应注意的问题。关键词：暖通空调 节能设计 问题 途径与方法中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：暖通空调系统的设计好坏决定着暖通空凋系统的投资大小、性能好坏、能耗高低，可以说设计起着决定性作用。良好的系统，不仅性能可靠、造价合理，而且系统的运行调控性能良好。作为暖通空调系统的设计人员必须以高度的责任心、精益求精的精神，做好设汁。当然，做好一项暖通空调工程设计会涉及到许多方面，我国建筑业的不断发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的3050，且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势，对生态环境和可持续发展带来了很大影响；在现今的国内建筑和交通的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。一、暖通空调设计中存在的问题1、暖通空调系统在设计管理方面存在问题暖通空调系统的设计是空调节能的基础，对空调系统的节能效果有着重要的影响。然而，在实际工作中些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之我国目前的建筑设计领域还普遍存在以业主为中心的观念，为追求经济效益，盲目赶工期，使得工程设计周期普遍较短，其中一些设计问题并内有得到有效细致的处理，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。此外，在缺乏一套完整科学的节能系统评价标准，或者仅以一些单一指标进行节能效果的评价，而且随着节能技术的不断发展，新的技术方案不断涌现，如何科学评价选用这些方案就显得非常迫切。2、在设计中有的设计人员工作不够仔细，对规范的贯彻方面有的地方做的不到位设计规范规定，冬季室内空气的设计标准是：盥洗室、厕所不应低于12，浴室不应低于25。然而，有的公共建筑的厕所、盥洗间(设有外窗、外墙)、住宅建筑的卫生间未设散热器，室内的气温就很达到规范的要求，不符合设计规范的要求。在住宅建筑的厨房内存在同样的问题，所以在这些容易被忽视的地方同样要设置散热器，以保证室内的温度。3、根据设计规范的要求，热水采暖系统应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。在出图的过程中会有所遗漏，会导致图纸审核不合格，所以审图部门经常提出意见。4、设计时没有考虑到能源管理的需求因为“调整优化”概念的缺乏，系统往往不能达到设计要求。很多大型的建筑缺乏基本的能耗监控和分析功能，在一定程度上对运营管理是不利的。同时很多大楼的节能改造，其实只要对系统进行认真的调试使之达到设计功能、将系统的调节控制功能发挥出来，就可以将能耗降下来。但这种“软”改造没有多大的经济收益，所以商业化运作的能源服务公司往往不愿意进行这种改造。造成暖通设计问题的原因很多，有的是设计人员本身的素质问题，如实际工作经验不足、对规范不熟悉、设计人员责任心不强与工作马虎。其中还有一部分就是有些问题在技术上并没有得到解决，在实际中的应用还不规范，这个问题的解决有赖于相关技术部门的一起努力，实现技术的进步。要杜绝设计工作的失误，首先，要加强设计人员自身的专业知识学习及对规范的学习，与安装人员多交流，掌握第一手的现场资料，根据使用情况，不断改进设计。施工图的审查也是纠正设计中问题的一个重要环节，对提高设计工作质量起到了非常重要的作用。二、暖通空调系统节能在设计应用方面的途径与方法1、精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行整个暖通空调系统尤其是中央空调系统是一个复杂庞大的系统，其设计的好坏的直接作用于系统的效用。譬如系统往往都是按最大负荷设计的，但实际运行中，却基本都在此标准之下，若系统的设计不能满足某些部分的要求，最终整个系统的耗能就会很大。再如在新风系统的设计，系统风量的改变应随着室外气象参数的变化而变化，以图缩短主机开机时间。总之，暖通空调系统的设计对系统的节能起着决定性的作用。2、改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失维护结构的空调负荷在空调系统占有很大比例，维护结构综合传热系数的大小决定了维护结构的保温性能，也决定了通过维护结构的空调负荷的大小。所以在我国出台的建筑法规中，将改善建筑维护结构的保温性能放在首要位置。3、提高系统控制水平，降低空调耗能通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度是舒适性空调系统对人体作用的主要方式，这些环境因素综合作用的结果使人体对环境产生了不同的冷热感觉。以往仅仅测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度的空调控制方式显然是不全面的。空调系统对人体的作用不直接，对环境变化时温度的调控不迅速，使人产生不舒适感，调控方式不节能等等这诸多问题都是由以往不合理的方式带来的。4、采用新型节能舒适健康的空调方式综上所述，很多因素都能影响人体的舒适性，不同方式的组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同方式的空调系统组合有着不同的能耗。譬如在冬季，若采用加热室内所有空气，通过空气实现环境与人体的热湿交换的传统的空调方式，空气温度相对需要也会高一些，此时，用来维护结构的热量损失与加热新风的热量损失也都相对较大。如果我们不采用传统的空调方式，而根据热湿环境的研究成果增加辐射热，所需的室内空气温度相应也会更低，此时就能产生显著的节能效果。5、使用低品位能源的空调系统或可再生能源空调系统已广泛应用与人们的日常生活中，使用时，不可再生能源也在被大幅度的消耗掉，同时也对生态环境造成了巨大破坏。若能利用可再生能源作为动力或使用低品位能源，就能节省很大一部分能源，间接促进了环保工作的展开。地源热泵空调系统和正处于利用太阳能供热或制冷技术都能很好的解空调系统能源利用问题。6、充分利用热量，做到能源的最大限度使用在暖通空调系统的使用中会产生一部分余热，目前这一部分热能都白白散失，导致能源利用率不高。目前正在研究中的许多空调系统冷热回收都是对散失热量的回收利用，都能显著提高空调系统使用后能源的利用率。三、暖通空调设计中应注意的问题1、重视规划规划设计是建筑节能设计的重要方面，在考虑当地的地形、风向、辐射和大气环流等因素，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，在不能全部满足的情况下，通过合理的规划布局，做到因地制宜。运用最优化原理，把能耗的成本降到最低。2、推广能源利用在地热丰富的地区，设计人员应时刻注意新技术的发展，应大力推广地源热泵空调系统，这时人们就注意到了可再生资源，这种系统在加拿大等发达国家，这种系统在中国同样有着很好的发展前途。得到了广泛的应用，中国的地热资源十分丰富，或低品位能源的开发和应用上，而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害。但是利用的深度还不够，一批绿色能源技术得到了不断的研发，空调能耗较大，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。在符合当地技术经济条件的情况下，考虑采用电热供暖。作为目前最清洁的能源-太阳能，也是人们研究和利用的重点，推广应用新的绿色的技能技术，设计人员不可推卸的社会责任。另外，目前太阳能技术得到了人们的广泛的接受，局部供暖和特殊需要的场所，如何提高太阳能利用的效率是目前研究的重点。3、设计观念变革对暖通的设计实行动态管理，比对实际执行情况，按照PDCA 循环进行设计，发现问题，按照设计计划，及时采取纠偏措施。要有综合观念，减少热负荷为主线，中国在考虑建筑节能时，是以提高建筑围护结构热工性能，对国家能源资源和环境保护的种种影响，要把建筑物和周围的环境作为1 个整体进行考虑，要考虑我们的设计成果，同时吸收国际上的先进设计思想。在此基础上进行分析计算，并提出相关解决措施。由于现实情况不断发生变化，要及时分析问题产生的原因，不可能靠稳态设计工况就能满足使用。所以在计前要分析建筑使用中，并预先提出应对对策，有针对性的做好方案，一方面要考虑最不利条件下的设计要达到要求，对在实施过程中出现的问题，可能出现的种种情况，而且还预测今后使用条件下可能发生的问题。参考文献：1王鹤,刘世欢. 暖通空调系统节能设计问题探析J. 中国城市经济, 2011,(18) . 2丁伟涛,王丕. 浅谈暖通空调系统节能设计J. 经营管