总结建筑空调的节能措施


  摘 要:随着人们生活水平的不断提高,人们对能源节约意识也在不断加强,采取何种有效的建筑空调节能措施,将是人民广泛思考的问题。本文从建筑的外部特征和空调设备运行两方面论述建筑空调的节能措施。
  关键词:建筑空调;节能措施;外部特征;设备运行
  随着经济的发展,各种建筑大量兴建,而建筑空调是各个建筑换热制冷的重要措施。因此,如何节约建筑空调能耗已刻不容缓。本文就建筑的外部特征和空调设备运行两方面谈如何有效的提高建筑空调的节能效果的措施。
  1.建筑外部特征节能技术及措施
  1.1城市规划和建筑布局
  确定良好的建筑朝向,夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热。因此,建筑物的朝向对建筑的空调冷负荷有很大的影响,选择合理的建筑物朝向,是一项重要的节能措施。保持合理的建筑间距以及建筑群的错落布局,可使建筑物接受适当的太阳辐射,同时有利于获得自然通风气流。
  1.2建筑体型
  合理的建筑体型能够减小建筑物与外界的热量交换。出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。建筑物的造型应简洁,完整,尽量避免复杂的轮廓线。
  1.3围护结构的节能技术
  在整个建筑物的热损失中,围护结构传热的热损失达50%~60%,门窗缝隙空气渗透的热损失占20%~30%[1]。因此,加强围护结构的保温隔热,提高门窗的气密性是建筑节能的重要组成部分。
  1.4遮阳技术
  在夏热冬冷地区,夏季空调供冷时间特别长,空调功率消耗很大,外窗玻璃的辐射得热则是空调冷负荷的主要部分,应普遍采取遮阳措施。
  1.5窗、墙、屋顶的节能技术
  窗是建筑节能的重要部位,其热损失是墙体的5~6倍[2]。窗户能耗包括窗户传热和空气渗透耗热,约占建筑采暖、空调能耗的50%左右。窗的节能重点是控制窗的传热系数,增加窗的气密性,限制窗墙而积比。
  外墙的保温可以分为外墙内保温和外墙外保温技术。在外墙根部,女儿墙、阳台、变形缝等易产生"热桥"的部位,采用外保温技术,可显著消除"热桥"造成的热损失。在外墙内部,采用新型墙体保温技术,比如XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板),EPS(膨胀型聚苯乙烯板)技术,增加外墙的保温隔热性能。
  屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位。屋面保温主要措施有采用保温屋面、倒置式屋面、架空通风屋面等等。利用坡屋顶或挤塑型聚苯乙烯板(XPS)整体架空屋面,形成屋顶通风,夏季带走热量,冬季关闭开口达到保温目的。在屋面上种植植物,利用植物的光合作用将热能转化为生物能,利用植物叶面的蒸腾作用增加发散热量,降低屋顶室外温度,利用植物培植材料的热阻和热惰性降低屋面内表面温度。
  1.6选择合适的窗墙比
  窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,所以,在保证日照、采光、通风、观景条件下,应该尽量减少外门窗洞口的面积,减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积。
  建筑物外窗的主要作用就是通风和采光。增大窗面积有利于取得良好通风效果,增加自然通风。然而,相关实验表明,室内的通风状况并不是随窗墙比增大而得到明显改善。从采光角度分析,窗户面积大,或者采用玻璃幕墙确实能使室内明亮度增加,但工程实践表明,即使对采光要求较高的办公室当窗墙比为38%时,已可获得十分理想的效果。通过上述的分析可看出,从通风采光而论,当窗墙比达到38%时,已能满足要求。所以,从节能角度来看,窗墙比宜控制在一定范围[3]。
  2.建筑空调系统设备运行的节能技术与措施
  2.1减少循环水泵电机的能耗
  中央空调系统中的循环水泵耗电量非常大,其水泵的耗电量占整个空调系统耗电量的15-30%.所以水泵节能非常重要,其节能潜力也很大。
  2.2减少风机能耗
  中央空调系统中风机包括空调风机、排风机。这些设备的电耗占空调系统耗电量的75%,所以其节能的潜力也就是最大的。使用智能变频风机将定风量控制改为变风量控制,降低送风的风速,减少噪音,末端风机改为变风量控制系统,可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变自动调节空调送风量,达到最小送风量时调节送风温度,最大限度的减少风机动力以节约能源。室内无过冷或过热的现象,由此可减少空调负荷约5-30%。
  2.3水系统采用变流量模糊控制变频节能技术
  在中央空调系统中,冷却水泵,冷冻水泵和冷却塔风机的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的,且留有10%~15%的余量。在一年四季中,系统长期在固定的最大水流量下工作,由于季节、昼夜采用负荷的不断变化,空调实际的热负荷绝大多数时间内远比设计负荷低,所以采用变频调速技术调节水泵电机的转速,就可以连续地改变水泵的扬程,大幅度降低水系统的能耗。
  2.4减小阀门、过滤器阻力
  阀门和过滤器是空调水管路系统中的主要设备。科学的设置时间进行过滤器的清洗工作才能使空调系统的管理达到最佳状态。如果出现有异物堵住过滤器现象的时候,就会大幅度的增加空调循环水在过滤器中受到的阻力。此时,就需要阀门来解决管路阻力所产生的问题。按照每个支路所需流量不同,适当进行阀门大小的调节,从而确保支路阻力处于稳定状态,让每个支路的水流量都能符合所需要求。水泵的扬程以及电能消耗量由于阀门的阻力而增加,应用的过程中应该采用相对应的方法避兔阀门调节阻力发生故障。
  2.5改善空调系统控制
  大多数建筑在安装空调系统的时候,都未设置自控设备,使得建筑的空调自控体系在未进行保养维护的情况下不能正常工作,从而让整个空调系统不能顺利运行。特别是在大规模的建筑使用过程中,大都是通过上百台空调箱、新风机组建而成进行使用的,如果在实施修检的时候,针对每一个空调都要进行检查,简直是天方夜谭,因此,空调的节能目的也无从说起了。所以,为了使这个故障得到有效的处理,大部分建筑的空调箱、新风机在空调应用的过程中都会让其24 h一直处于工作状态。假如可以在空调系统安装自控系统,将会使节能的目的更快的达到。
  2.6节能重在后期运行管理
  除了从建筑设计、空调设备、安装施工上要注意以外,当前比较薄弱的环节是后期的运行管理。暖通系统耗能一直占到了总建筑耗能的65 %,城市中高达75%的温室效应废气也由建筑内耗能系统所造成。目前的制冷行业从建筑设计到空调设备本身到安装施工都有针对节能的标准和独立的监管系统,但仍有欠缺的是空调安装好后的运行环节。投资费用有限、运行管理水平低等因素也制约了节能效果。根据测算,具有良好的运行管理的中央空调系统可轻松节能10%-20%
  4.结束语
  空调节能涉及到诸多因素,它是一项系统工程,对于国民经济的发展有着很大影响。随着科学技术的进步,将会有越来越多的节能技术得到应用。在空调节能方面,只有各个单位充分重视、负责,才能更好地将空调系统的节能潜力挖掘出来,形成全行业、全社会节能的最终目的。
  参考文献
  [1] 吴兴平,缪小平,庄克鹏. 南京地区建筑空调节能技术与措施探讨[J].建筑节能,2008,36(08):10-13.
  [2] 郑怀江. 工业建筑空调节能技术措施浅谈[J].机械工程师,2007,11:156-157.
  [3] 龚永珂. 小议建筑空调系统的节能措施[J].沿海企业与科技,2010,06:56-57.