淺談閩南地區(qū)建筑環(huán)境空調(diào)工程的節(jié)能措施
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高及全球氣候變暖的影響,閩南沿海城市的建筑環(huán)境空調(diào)工程,從20年前幾乎是空白狀態(tài),到目前不同類(lèi)型建筑空調(diào)安裝率達(dá)到30%-70%的程度。在城市用電高峰期.空調(diào)工程消耗了用電總量的1/3以上.預(yù)計(jì)到2015年建筑空調(diào)工程安裝率會(huì)接近80%,面對(duì)日益普及的空調(diào),我們很有必要對(duì)空調(diào)工程的節(jié)能措施進(jìn)行思考。
1、閩南地區(qū)氣候條件
依據(jù)《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB50178-93),福建省被劃分為兩個(gè)區(qū)域:夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū),寧德、南平和三明屬夏熱冬冷地區(qū);福州、莆田、泉州、廈門(mén)和漳州屬夏熱冬暖地區(qū)。福建省夏熱冬暖地區(qū)氣候主要特點(diǎn)為:夏季炎熱時(shí)間比較長(zhǎng),出現(xiàn)的時(shí)間在5~10 月之間,約5 個(gè)月時(shí)間,最熱時(shí)段為7 月上旬到8 月,最高氣溫可達(dá)40℃以上,最熱月平均溫度在27℃以上;1 月份為最冷月,但月平均氣溫仍在10℃以上,無(wú)冬季存在。雨量偏多,濕度偏大,相對(duì)濕度均在80%左右。年降水量1100~1350 毫米,是典型的“高溫高濕”氣候區(qū)。
2、閩南地區(qū)空調(diào)使用現(xiàn)狀
夏季空調(diào)設(shè)施的使用時(shí)間和方式主要受到經(jīng)濟(jì)條件的影響,在經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下,年輕人比年長(zhǎng)者更趨向于使用空調(diào),說(shuō)明居民的生活習(xí)慣和生活態(tài)度對(duì)空調(diào)的使用也具有很大影響。
隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人們居住條件的改善,閩南地區(qū)建筑空調(diào)發(fā)展經(jīng)歷了從無(wú)到有、從窗式機(jī)到分體機(jī)、從單臺(tái)到多臺(tái)、從定頻機(jī)到變頻機(jī)、從獨(dú)立空調(diào)到集中空調(diào)再到中央空調(diào)的發(fā)展過(guò)程。
3、節(jié)能措施
3.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
參照《工程經(jīng)濟(jì)》,價(jià)值工程是以提高產(chǎn)品或作業(yè)價(jià)值和有效利用資源為目的,在建筑空調(diào)系統(tǒng)中,其價(jià)值工程活動(dòng)的重點(diǎn)主要在設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)的好壞直接影響到項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效果,所以很有必要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行精心研究和嚴(yán)格把關(guān)。
當(dāng)前在設(shè)計(jì)工作中普遍存在一個(gè)現(xiàn)象就是工期短,許多設(shè)計(jì)人員為了節(jié)省時(shí)間,直接把方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)時(shí)估算冷、熱負(fù)荷用的單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo),作為施工圖設(shè)計(jì)階段確定冷熱負(fù)荷的依據(jù),往往使得總負(fù)荷偏大,從而導(dǎo)致空調(diào)采暖設(shè)備偏大,初投資增高,運(yùn)行費(fèi)用驚人。因此,建議有關(guān)的政府職能部門(mén),要像結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)抗震審查一樣,加大對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能的監(jiān)察力度,控制系統(tǒng)的能效比,使設(shè)計(jì)節(jié)能不合格的工程不能開(kāi)工建設(shè)。
3.2空調(diào)系統(tǒng)施工
空調(diào)通風(fēng)等設(shè)備,安裝起來(lái)較為復(fù)雜。為做好空調(diào)系統(tǒng)安裝工作,相關(guān)施工人員必須認(rèn)真翻閱施工圖紙,聯(lián)系實(shí)際對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員做好施工計(jì)劃交底,并對(duì)施工材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),另外施工過(guò)程應(yīng)保證工程質(zhì)量。
(1)檢驗(yàn)施工材料質(zhì)量,防止有些施工單位施工過(guò)程中減少閥門(mén)和儀表的數(shù)量來(lái)降低工程造價(jià)的現(xiàn)象,要求施工材料都符合國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和本工程使用的設(shè)計(jì)要求。
(2)確保工程質(zhì)量,應(yīng)避免空調(diào)系統(tǒng)安裝質(zhì)量通病。具體通病表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):一是組合式空調(diào)器安裝質(zhì)量差,表面凹凸不平,各空氣處理段連接有縫隙,空氣處理部件與壁板之間有明顯縫隙,減振效果不良,排水管漏風(fēng)。二是風(fēng)機(jī)盤(pán)管的冷(或熱)水支管連接處漏水,凝結(jié)水盤(pán)內(nèi)凝結(jié)水排不出而外溢。三是冷卻水溫度偏高,空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凝溫度和冷凝壓力上升。四是系統(tǒng)運(yùn)行中閥門(mén)開(kāi)關(guān)不靈活,關(guān)閉不嚴(yán)及出現(xiàn)漏水(汽)的現(xiàn)象,造成返工修理,甚至影響正常供水(汽)。五是管道連接的法蘭盤(pán)及襯墊強(qiáng)度不夠,連接螺栓短或直徑細(xì)。熱力管道使用橡膠墊,冷水管道使用石棉墊,以及采用雙層墊或斜面墊,法蘭襯墊突入管內(nèi)?。六是管道焊接時(shí),對(duì)口后管子錯(cuò)口不在一個(gè)中心線上,對(duì)口不留間隙,厚壁管不鏟坡口,焊縫的寬度、高度不符合施工規(guī)范要求。七是隱蔽工程項(xiàng)目不經(jīng)檢查或不合格時(shí),便開(kāi)始進(jìn)行下道工序施工。
3.3空調(diào)系統(tǒng)控制水平
提高空調(diào)系統(tǒng)控制水平,合理進(jìn)行自動(dòng)控制,盡可能降低空調(diào)能耗?照{(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的作用是通過(guò)空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進(jìn)行的,人體對(duì)環(huán)境的冷熱感覺(jué)是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測(cè)控空氣的溫度濕度, 甚至僅空氣溫度一項(xiàng)。顯然是不全面的,勢(shì)必帶來(lái)許多問(wèn)題,如空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時(shí)對(duì)環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用,采用舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù),不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病,而且可以實(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能。
3.4利用可再生能源和新技術(shù)
3.4.1利用太陽(yáng)能
太陽(yáng)能空調(diào)的實(shí)現(xiàn)有兩種方式,一是先實(shí)現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換,再用電力驅(qū)動(dòng)常規(guī)壓縮式制冷機(jī)進(jìn)行制冷;二是利用太陽(yáng)的熱能驅(qū)動(dòng)進(jìn)行制冷( 很早以前,佛羅里達(dá)大學(xué)的法伯教授就著手于這方面的研究) 。1998年1月,中科院廣州能源研究所研制成功實(shí)用型太陽(yáng)能空調(diào)熱水系統(tǒng),在廣州江門(mén)市投入運(yùn)行。其中,制冷用熱水溫度65~72℃,生活熱水溫度55~60℃,采用500㎡高效率平板集熱器,一臺(tái)100kW兩級(jí)吸收式制冷機(jī)可滿足超過(guò)600㎡的空調(diào)負(fù)荷。
利用太陽(yáng)能作為能源的空調(diào)系統(tǒng),其誘人之處在于越是太陽(yáng)能輻射強(qiáng)的時(shí)候,環(huán)境氣溫越高,人們的生活越需要空調(diào),太陽(yáng)能空調(diào)的制冷能力越強(qiáng)。 使用太陽(yáng)能空調(diào)的結(jié)果,既創(chuàng)造了室內(nèi)宜人的溫度,又能降低大氣的環(huán)境溫度,還減弱了城市中的熱島效應(yīng),既節(jié)約了能源,還不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質(zhì),是真正的綠色空調(diào)。 這是我們追求的室內(nèi)小環(huán)境和室外大環(huán)境相和諧、人和自然相和諧的理想境界。
3.4.2自然通風(fēng)
自然通風(fēng)最基本的動(dòng)力是風(fēng)壓和熱壓。在具有良好的外部風(fēng)環(huán)境的地區(qū),風(fēng)壓可作為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的主要手段。在我國(guó)大量的非空調(diào)建筑中,利用風(fēng)壓促進(jìn)建筑的室內(nèi)空氣流通,改善室內(nèi)的空氣環(huán)境量,
是一種常用的建筑處理手段。風(fēng)洞試驗(yàn)表明:當(dāng)風(fēng)吹向建筑時(shí),因受到建筑的阻擋,會(huì)在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓力。同時(shí),氣流繞過(guò)建筑的各個(gè)側(cè)面及背面,會(huì)在相應(yīng)位置產(chǎn)生負(fù)壓力。風(fēng)壓通風(fēng)就是利用建
筑的迎風(fēng)面和背風(fēng)面之間的壓力差實(shí)現(xiàn)空氣的流通。
沿海地區(qū),室外空氣流通好、質(zhì)量好、且有較大的日較差,因而建議用間歇自然通風(fēng)作為改善夏季在白天特別是午后室外氣溫高于室內(nèi)時(shí),關(guān)閉外門(mén)窗,限制通風(fēng),避免室外熱空氣的侵入,抑制室內(nèi)氣溫上升,減少室內(nèi)蓄熱;夜間和清晨室外氣溫低于室內(nèi)時(shí),打開(kāi)門(mén)窗,利用較大的室
外風(fēng)速進(jìn)行自然通風(fēng),消除室內(nèi)蓄熱,降低室內(nèi)空氣溫度,進(jìn)行蓄冷。除經(jīng)常開(kāi)窗換氣,進(jìn)行自然通風(fēng)外,還可采用機(jī)械通風(fēng)裝置,增強(qiáng)通風(fēng)換氣效果,新風(fēng)換氣機(jī)是一種有效的節(jié)能設(shè)備。其特點(diǎn)是:不僅能使室內(nèi)保證足夠的新風(fēng),加強(qiáng)新風(fēng)和回風(fēng)的過(guò)濾,同時(shí)還裝有熱回收裝置,提高能量利用率和資源利用率,降低能耗。它具有雙向換氣、潔塵、高效節(jié)能、應(yīng)用簡(jiǎn)便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn);還可免冷、熱源供應(yīng),減少設(shè)備投資及使用面積,節(jié)約新風(fēng)處理能耗70%以上;同時(shí)具有較強(qiáng)的排污凈化室內(nèi)空氣、提高居室空氣質(zhì)量的能力。但需注意,必須認(rèn)真地按照風(fēng)壓、熱壓作用原理設(shè)計(jì)通風(fēng)口,以得到良好的氣流組織。廈門(mén)市目前高檔住宅日益增多,且大都裝修精美,裝上空調(diào)可使室內(nèi)溫濕度適宜,但許多住宅并不配套設(shè)置通風(fēng)換氣設(shè)備,其代價(jià)是能源的大量消耗。因此,基于廈門(mén)夏季室外的氣候條件,自然的或機(jī)械的通風(fēng)是廈門(mén)夏季改善居室熱環(huán)境的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能的有效方式。
3.4.3應(yīng)用變頻技術(shù)
空調(diào)的運(yùn)行方式是空調(diào)節(jié)能的重要組成部分。近年來(lái), 變頻空調(diào)由其節(jié)能與能提供舒適環(huán)境的鮮明特點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。暖通空調(diào)中變頻技術(shù)的應(yīng)用是空調(diào)發(fā)展的一個(gè)突出趨勢(shì),讓空調(diào)盡量達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。在如今的中央空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中, 我們應(yīng)當(dāng)充分利用變頻技術(shù), 其主要實(shí)現(xiàn)形式有兩種, 即運(yùn)用變速泵、變速風(fēng)機(jī)以替換調(diào)節(jié)閥, 從而減少系統(tǒng)內(nèi)部的消耗, 提升整機(jī)的效率;蛘呤沁\(yùn)用變流量技術(shù), 依據(jù)空調(diào)的負(fù)荷來(lái)改變水流量或者風(fēng)流量, 從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能之效果。
4、結(jié)語(yǔ)
在閩南地區(qū),我們應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)發(fā)新能源, 積極推動(dòng)太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源和新技術(shù)在建筑中的應(yīng)用,它將是解決能源危機(jī)的根本措施。在空調(diào)工程的設(shè)計(jì)、施工、使用管理上也應(yīng)當(dāng)引起重視,提高效能和使用價(jià)值,避免“節(jié)能建筑不節(jié)能”的現(xiàn)象發(fā)生,造成二次浪費(fèi)。
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