建筑空调系统存在的问题与节能对策浅析


  摘 要:建筑暖通空调工程施工包括空调设备及空调管道的施工等,系统复杂,一般在整个建筑工程的后期进行。文章主要对建筑暖通空调工程施工中经常遇到的问题进行了总结,并提出了处理的有效措施。
  关键词:建筑;空调系统;问题;节能;措施
  社会调查显示了当前我国能源的使用情况,建筑行业的能源消耗占到了总能源消耗的30%,而装有空调的建筑物中其能源消耗占到了70%,随着时间的推移这些数字还在不断增长。根据这些数据能够看出,空调的节能技术在降低能源消耗、创造经济效益与社会效益中具有重要意义。
  空调系统的作用是对室内空气进行处理,使空气的温度、湿度、流速及洁净度、新鲜度等指标符合使用要求。为此,必须对空气采取冷却或加热、减湿或增湿以及过滤等处理措施,其相应设备有制冷机组、热水炉、空调机组、风机盘管等。当被调房间温湿度受内部热源干扰或室外温湿度变化而发生波动时,首先由温度与湿度传感器把信号送给调节器,调节器与设定值进行比较后发出指令给执行器,执行器动作后,不断调整以符合要求。
  空调系统按处理设备及处理方法不同可以分为:喷淋与表冷式两种类型,这两种类型又可分为全新风直流系统、一次回风系统与二次回风复合系统及旁路系统。按调节精度要求不同可分为高精度空调、一般精度空调及舒适性空调。舒适性空调一般应按照等效温度(ET)和CO2浓度来进行设计。所谓等效温度是反映人们舒适感觉的一个综合指标,它结合干球温度、湿球温度和空气流速的效应来反映人的冷热感觉。所以,等效温度随四季变化有较大变化。
  一、目前建筑空调系统存在的问题
  空调能耗主要有三部分:一是制冷设备的能耗,它取决于制冷量及设备的能效比,二是水系统的能耗,主要是空调水泵和冷却塔的能耗;三是风系统的能耗,它主要是风机盘管、空调末端设备的能耗。
  中央空调系统是由一系列驱动流体流动的动件(水泵、风机及压缩机等),各种型式的热交换器(风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等)及连接各种装置的管道(风管、水管及冷媒管等)和阀件所组成。中央空调系统一般可分下列五个循环:(1)室内空气循环(2)冷水循环(3)冷媒循环(4)冷却水循环(5)室外空气循环。总体说来,构成中央空调系统的元件主要是热交换器和流体机械两种。热交换器是作为高低温两种工作流体能量交换的设备,当任何一组热交换器效果不好时,会增加系统耗电率(KW/RT),而流体机械则是推动工作流体循环的动力泵,其耗电量W=QHhr/n.耗电量的多少决定于运转时数h,输送的工作流体流量Q,工作流体循环所需要的扬程H以及效率n,减少其中任何一项,都可达到节能的目的。
  目前设计中存在的问题是:建筑设计人员片面追求建筑立面效果,很少甚至不考虑建筑节能设计。建筑物体系数偏大,窗墙面积比值偏大,大量采用玻璃幕墙,建筑物围护结构隔热保温性能差,造成围护结构传热损失很大,这些因素大大增加了空调的冷负荷。
  部分建设单位只关心一次性投资控制,忽略建成后的空调系统运行费用的多少,忽略建成后的空调系统运行费用的多少,忽略了空调系统节能的要求。这其中大部分原因是投资者与使用者不统一造成的,这种情况使空调系统节能设计难以完善。大部分空调系统缺乏必要的节能自控设施。
  部分空调系统运行管理水平低。虽然空调系统设计很合理,但运行管理水平根部上而造成能耗浪费。多家单位合用一套空调系统,不安装空调计费系统,仅简单地按面积分摊空调运行费用,造成了人为浪费。
  二、论建筑空调系统的节能措施
  (一)选取合理的设计参数。空调系统耗能除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外,室内设计温、湿度标准也直接影响负荷大小。在保证生产工艺与人体健康的条件下,夏季室温每提高1℃,约可减少热负荷11.2%,其节省的冷、热负荷是极为可观的。在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。据资料测算,仅仅将夏季室温提高1℃,就可使空调工程投资总额降低为6%,运行费用减少8%左右,新风量新风负荷占空调总负荷的20%-40%,对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。一般设计多以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量,从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。
  (二)设计合理的围护结构与照明。外围结构增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利,减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果,对南方有利,但对北方建筑减少冬季能耗有可能不利,增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷量减少十分有利,但在冬季,由于阳光辐射量减少,有可能导致冬季采暖能耗有较大的增加。对于这种冬夏季节互为矛盾得措施,设计中应特别予以研究和考虑;此外建筑物朝向也是设计时应考虑得问题。
  窗在建筑节能中,窗得节能是十分重要的,据统计,在全部建筑物散失得热量中,通过窗散失得热量占(25%-79%)。在窗的设计中药满足的条件是:(1)室内有足够的采光要求,绝热型,即冬天使热量不散失到户外,夏天又不使太多的阳光辐射吸收到屋内,(2)建筑物的美观(3)通风功能,窗的设计和发展经历了单层窗时期,双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗,虽然超级节能窗比普通窗的价格高(20-25%),但以节能计算,它的回收期只有2-3年。
  照明在我国,照明用电量已占总用量的10%以上,照明用电往往直接转化为空调冷负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。采用空调组合灯具,不仅能够改善照明装置的工作条件,而且可以减少空调负荷。
  三、结语
  在暖通空调工程施工管理中,管理人员应细致地作好质量控制工作,空调工程施工前要了解设计意图,熟悉各专业施工图,编制好施工组织图,要抓住工程的控制要点,做好控制要点的事前、事中、事后管理。
  参考文献
  [1] 陈宁.试析暖通工程施工中应注意的问题[J].科技促进发展,2009(5).