建筑采暖通風空調工程的節能減排措施研究
城鎮化發展,推動了我國建筑行業的快速發展,長期以來,我國房屋建筑以粗放型模式發展,建筑施工過程中,需要耗費大量的原材料、水能、電能,建筑能耗占全國總能耗的1/3。采暖通風空調是建筑工程中能耗比較高的系統,占整個建筑能耗的1/3。我國北方普遍以煤炭供熱,以建筑供熱為例,我國集中供熱一次能源消耗為20kg(標煤)/m2。隨著人們生活水平的提高,空調逐漸走向千家萬戶,我國2020年居民每百戶空調擁有量為117.7臺,對電能的需求不斷增長。我國電能分布不均勻,每年夏季用電高峰期,南方城市往往采用拉閘限電的方式緩解用電緊張的局面。在全球能源性危機、生態環境惡化的背景下,建筑采暖通風空調工程的節能減排措施可以降低能耗,實現建筑的可持續發展。
1、建筑采暖通風空調工程存在的問題
建筑采暖通風空調工程包括建筑采暖系統、通風系統和空調系統,通過人工干預方式,利用設備對建筑內部空氣進行熱處理、冷處理、過濾凈化等處理,從而讓房屋建筑室內空氣達到適宜人體居住的環境,滿足人們生活、生產、工作需求。建筑采暖通風空調工程與傳統的空調系統相比,它改變了過去直接用空調調節室內溫度的局面,空調的運行影響到通風系統的正常運轉。建筑采暖通風空調工程結合了空調、采暖、通風系統的優勢,可以營造一個適宜、安全的環境,是一種節能減排的有效措施。然而,當前我國建筑采暖通風空調存在以下兩大問題。
1.1工程設計不合理
建筑采暖通風空調工程融合了采暖系統、通風系統和空調
系統,涉及到了物理學、熱力學、機械和流體力學等相關理論知識和技術,對設計人員的綜合素質要求比較高。由于建筑設計是一項系統性、綜合性的工程,在設計階段,建筑工程采暖、通風、空調設計往往與建筑土方工程設計交叉進行,設計程序比較繁瑣。商業住宅、公共建筑采用公用的空調立管設計系統,整個建筑采暖空調共用立管采用豎向分區設計。在設計時,還需要根據小區人口密度計算出采暖熱負荷、空調冷負荷、供水水壓、供水水量、采暖空調設備承受的壓力和管材材料性質等相關問題。
在設計環節,很多設計人員沒有綜合考慮到各個要素和實際情況,從而導致采暖通風空調設計不合理??照{設計的時候,由于計算誤差,可能導致建筑制冷機裝機容量過大,影響到制冷機的工作效率。在設計冷凍水泵的時候,沒有考慮到夏季和冬季的差異,夏季天氣比較熱,空調冷凍水溫為7~12℃,循環水量在600m3/h,冬季氣溫比較低,空調冷凍水溫度在50~60℃,循環水量為289m3/h。由此可以看出,夏季空調冷凍水循環量大于冬季循環水量,如果夏季和冬季選擇一樣的水泵,不僅造成嚴重的水資源浪費,而且增加了用戶使用空調的成本。在設計階段,建筑企業為了追求經濟效益,忽視了環保效益,導致后期采暖通風空調設備的運行負荷大,增加了建筑運行成本。
1.2安裝質量缺陷
(1)建筑采暖通風空調工程的施工質量直接關系到采暖通
風空調的運行效果,影響到居民的居住體驗。建筑采暖通風空調工程安裝涉及到各個采暖設備、通風設備和空調設備的安裝,任何一個設備安裝出現問題,都可能影響到整個工程的運行。在施工過程中,如果安裝人員沒有嚴格按照國家房屋建筑施工標準和規范進行,施工選擇的設備、儀表、管道、電機等材料不符合建筑工程設計方案和技術參數,從而影響到整個工程的運行。目前建筑采暖通風空調工程施工質量缺陷出現存在以下問題,如設備噪聲問題、管線設備定位、結露滴水等。
(2)設備噪聲是采暖通風空調工程面臨的最普遍問題,我國空調技術經過多年的發展,空調技術逐漸成熟,但是空調的出風口、空調面板、空調壓縮機會產生很大的噪聲,部分空調的噪聲已經超過了國家規定的室內噪聲低于48dB、室外噪聲低于58dB的標準,嚴重影響到人們的正常生活、工作??照{結露滴水與空調的工作原理有關,空調的壓縮機將制冷劑壓縮通過閥門開始膨脹,在膨脹時需要釋放熱量,降低制冷劑的溫度,制冷劑進入到蒸發器,蒸發器與室內空氣接觸吸收了室內大量的熱量,又將其壓縮進行膨脹,這樣循環反復工作將室內熱量帶走。
(3)如果空氣的水蒸氣比較多,遇到低溫的蒸發器直接凝結成水??照{蒸發器的蒸發溫度在60~70℃,如果室內空氣進入到空調內部的溫度低于露點溫度,則會在空調管道上結露滴水。
造成空調結露滴水與空調管道管道有關,如果空調安裝的管道連接不緊密,那么空調管道結露滴水會通過管道掉落下來。室內空氣進入到空調蒸汽器遇冷后,變成冷凝水,如果空調管道安裝坡度比較高,無法讓冷凝水排出去,則可能導致結露滴水現象。房屋建筑涉及到給排水管道、電力管線、通信網絡、燃氣管道等多種管線,這些管線相互獨立,在安裝過程中,可能存在管線交叉現象,可能影響到管線的正常運行。
2、建筑采暖通風空調工程的節能減排措施
2.1優化建筑采暖通風空調工程的設計方案
設計方案是建筑采暖通風空調工程安裝的前提和基礎,如果設計方案不合理,則會直接影響到采暖通風空調工程的運行效率。建筑開發商在設計時,必須用長遠發展眼光看待建筑工程的節能環保技術,按照國家節能環保相關要求設計,不能為了降低成本,采用高能耗的空調設備、采暖設備,降低整個建筑的能耗。根據建筑類型、性質和功能,選擇不同的采暖通風空調設備。
酒店、體育館、圖書館等大型公共建筑的公用空間門廳、餐廳、訓練場、多功能展廳等活動場所,空間比較大、人員流動性比較大、使用集中,對通風換氣系統要求比較高。因此,在設計的時候需要選擇新風系統或者變風量系統,客房、休息室、收藏室的人流量比較小,對通風換氣要求比較低,可以選擇獨立的空調系統,根據人流量進行調節,降低建筑通風空調的運行成本。在設計階段,設計師聯合業主單位、建設單位、監理單位進行設計會審,在滿足建筑基本功能的前提下,優化建筑采暖通風空調工程的設計方案,選擇節能環保技術,降低建筑能耗。
2.2選擇節能減排技術
在設計的時候,可以根據建筑工程的實際情況,選擇環保節能技術。在北方可以采用外墻保溫技術,在建筑外墻使用收縮率、憎水性的材料,可以有效隔絕件建筑內外的熱量傳遞,存儲熱能降低內外溫差,讓室內達到恒溫狀態,降低室內采暖負荷。
建筑師可以將泡沫板、玻璃棉等保溫材料安裝在建筑結構外側,起到保溫效果。其次,建筑可以采用太陽能光伏發電系統為建筑提供電能,減少建筑內部電能的損耗。太陽能光伏系統是直接將太陽能轉化為電能,房屋建筑屋頂的采光條件比較好,可以直接接受太陽光的輻射,將太陽能存儲在光伏設備,為建筑內部提供電能和熱能。我國北方新疆、西藏、寧夏、內蒙等地方的太陽能資源比較豐富,房屋建筑階段要充分利用太陽能資源,緩解北方采暖用煤的現狀,降低公共建筑的用電成本。
建筑采暖通風空調工程設計方案出來,還需要對設計方案的價格、設備性能、舒適度、美觀性、運營管理等因素進行對比,確保設計方案的科學性和合理性。
2.3提高建筑采暖通風空調工程的安裝質量
(1)采暖通風空調工程安裝前,安裝公司必須組織全體安裝人員進行培訓,讓他們了解采暖通風空調工程的安裝規程和技術標準,嚴格按照建筑采暖通風空調工程安裝的技術標準執行,不能隨意更改安裝方案和技術參數,以免影響后期的運行。采用節能減排新技術的時候,需要對安裝人員進行技術培訓,讓他們掌握安裝的技術要領,提高人員的質量意識和安全意識,以免造成安裝質量不合格。安裝設備材料運輸到現場后,需要對材料設備的型號、數量、材料等進行質量抽查,檢查產品質量是否合格,不合格的需要立即聯系生產廠家、更換設備材料,驗收合格以后才能進入到現場安裝。
(2)還要加強現場采暖通風空調工程的質量監督。采暖通風空調工程涉及的管線多、安裝范圍比較廣、可能存在交叉作業的情況,現場管理人員需要對現場的安裝情況進行監督管理,確保按照安裝方案進行安裝。在安裝過程中,如果安裝人員空調管道連接不緊密,立管鋪設不合理,需要立即要求現場的施工人員進行整改,整改合格后才能繼續施工。
(3)施工結束后,需要對安裝工程進行驗收,從里到外檢查設備,發現問題的要立即要求整改或者返工。設備安裝后還需要對通風空調設備進行調試,檢查通風空調設備是否可以正常運行,是否出現噪聲過大、排風量比較小等問題,找到原因并進行處理。
3、結束語
采暖通風空調工程作為建筑一部分,也是建筑能耗比較大的環節。綠色節能是建筑發展方向,通過探討采暖通風空調節能減排措施,對控制我國建筑能耗具有重要意義。在建筑設計與施工階段,必須嚴格按照建筑節能減排技術規范和標準進行操作,并結合建筑工程的實際情況,選擇合適的節能減排措施。