許哲峰
(浙江郡原地產(chǎn)股份有限公司,浙江 杭州 310000)
最近幾年隨著城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模的不斷增加,人民生活水平的提高,建筑空調(diào)供暖需求產(chǎn)生了高增長,建筑能耗持續(xù)上升。目前我國已經(jīng)頒布實施了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》,執(zhí)行好節(jié)能設(shè)計標準,是實現(xiàn)我國建筑節(jié)能可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
設(shè)備選型沒有充分考慮空調(diào)系統(tǒng)的負荷特點和設(shè)備性能。在實際使用中,即使在最熱的月份,仍有閑置的制冷機組,大多數(shù)建筑的空調(diào)系統(tǒng)都不能達到滿負荷運行。這說明設(shè)計人員大多將空調(diào)的冷熱負荷設(shè)計得過大,從而導(dǎo)致裝機容量偏大,管道直徑偏大,水泵配置偏大,末端設(shè)備偏大的“四大”現(xiàn)象,從而導(dǎo)致了初投資增加,能耗增大。
一般采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)或風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。采用全空氣系統(tǒng)可以在室外空氣比焓低于室內(nèi)空氣比焓時充分利用室外新風(fēng)供冷,從而節(jié)省冷水機組的制冷量。但是在實際工程中,有些設(shè)計未充分考慮空調(diào)系統(tǒng)的全年節(jié)能運行,新風(fēng)系統(tǒng)往往按最小新風(fēng)量設(shè)計,新風(fēng)接入口面積,新風(fēng)管道尺寸及風(fēng)機容量偏小,過渡季不能大量利用新風(fēng)。有些商場建筑即使在室外溫度低至12℃時,室內(nèi)還需要空調(diào)冷源設(shè)備供冷,造成極大的能源浪費。另外,風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計,使風(fēng)機盤管停止工作后,由于新風(fēng)系統(tǒng)為定風(fēng)量系統(tǒng),照樣向這些房間送新風(fēng),造成浪費。
目前采用的全是定水量系統(tǒng),設(shè)計時水流量按最大冷負荷和5℃的供回水溫差確定,但在全年運行中最大負荷出現(xiàn)的時間很少,絕大部分時間在部分負荷下運行,因此普遍存在大流量小溫差的問題。近年來許多研究結(jié)果表明,加大冷水供回水溫差使輸送系統(tǒng)減少的能耗大于由此導(dǎo)致的設(shè)備傳熱效率下降所增加的能耗,因此對整個空調(diào)系統(tǒng)而言具有一定的節(jié)能效益。目前有的工程已采用了8℃的溫差,從其運行情況來看節(jié)能效果良好。
有自控系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)在實際運行中很多都沒有使用其自控系統(tǒng),大多數(shù)采用手動操作,而手動常常就變成了不動。很多公共建筑空調(diào)系統(tǒng)的過濾器等設(shè)備長期不清洗或更換,使得系統(tǒng)效率下降,運行能耗增加;有些空調(diào)系統(tǒng),一年四季只有開機關(guān)機和季節(jié)轉(zhuǎn)換操作,顯然達不到相應(yīng)的節(jié)能效果。
空調(diào)冷熱源選擇比較單一。由于目前我國的電力和燃氣存在負荷不均衡的現(xiàn)象,夏季電力頻頻告急,而燃氣資源卻得不到充分利用;冬季則正好相反,形成了與電力季節(jié)相反的峰谷差。如果能夠均衡發(fā)展電力與燃氣,實現(xiàn)削峰填谷,降低空調(diào)系統(tǒng)能耗,提高能源利用率,對緩解電力緊張狀況,健康發(fā)展能源工業(yè)具有重要意義。而燃氣空調(diào)正是一種以天然氣,液化石油氣為能源的集中空調(diào)設(shè)備,它可以緩解電力供應(yīng)的壓力。雖然燃氣直燃機在國內(nèi)一直被很多人視為“節(jié)電不節(jié)能”,但是,直燃機不使用CFC和HCFC制冷劑,燃用天然氣對環(huán)境影響極小,溫室氣體排放極低,從而被世界各國當(dāng)作一項綠色技術(shù)。
冷熱源裝置提供空調(diào)系統(tǒng)需要的冷熱量,設(shè)計方案應(yīng)選用合理的冷熱源形式,按照“高質(zhì)高用”的原則完成能源轉(zhuǎn)換,在消耗同樣品質(zhì)和數(shù)量的能源條件下盡可能多輸出熱量和能量,同時應(yīng)采用高效制冷機及鍋爐或其他冷熱源設(shè)備。實際工程中,公共建筑冷熱源選擇普遍存在制冷機容量過大的現(xiàn)象,因此在負荷計算時應(yīng)采用動態(tài)負荷計算《。公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》中已明確規(guī)定并作為強制性條文提出,施工圖設(shè)計階段,必須進行熱負荷和逐項逐時的冷負荷計算。根據(jù)實際負荷及特點選擇合適的冷熱源,設(shè)備選型時不應(yīng)考慮設(shè)計工況,應(yīng)注意系統(tǒng)運行工況和部分負荷下的系統(tǒng)性能。因此空調(diào)系統(tǒng)實際上絕大部分時間處在部分負荷狀態(tài)下運行,系統(tǒng)冷熱源及其主要設(shè)備在部分負荷下的性對系統(tǒng)節(jié)能有著重要的影響。
生活熱水加熱應(yīng)避免直接電熱或天然氣熱水鍋爐等“高質(zhì)低用”的熱源方式,同時鼓勵高效回收排水中的熱量以及利用余熱廢熱作為預(yù)熱,選用高效熱源設(shè)備,降低熱源能耗。此外,對于電鍋爐的選用《,公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》中已作了明確的規(guī)定并作為強制性條文提出,只有該地區(qū)電力確實充足且電價優(yōu)惠或者利用如太陽能,風(fēng)能等裝置發(fā)電的建筑,才可以使用電鍋爐。
施工調(diào)試過程必須由專業(yè)人員嚴格按照規(guī)范標準執(zhí)行。系統(tǒng)運行過程中必須根據(jù)實際負荷對冷量、水量、風(fēng)量進行必要的調(diào)整,及時清洗和更新系統(tǒng)中的設(shè)備。對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置自動控制系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)。據(jù)國外資料介紹,在一個典型的房間對風(fēng)機盤管裝自控和不裝自控的效果進行比較,前者可節(jié)能38%,而能源管理系統(tǒng)有助于對建筑物的能耗進行診斷、評估,并承擔(dān)建筑物的能源管理。
有關(guān)資料表明,如果采用節(jié)能技術(shù),現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%~50%完全可能。因此,應(yīng)大力推廣以下節(jié)能技術(shù):新型墻體和屋面的保溫隔熱技術(shù),節(jié)能門窗的保溫隔熱技術(shù),集中供熱和熱電冷(熱)聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供技術(shù),太陽能、地?zé)岬惹鍧嵞茉春涂稍偕茉吹膽?yīng)用技術(shù),照明節(jié)能技術(shù),高效的空調(diào)方式和系統(tǒng),余熱回收與利用技術(shù)(如冷凝熱利用)等。
政府有關(guān)部門應(yīng)該為能源管理及建筑節(jié)能提供政策支持,給予一定的科研基金進行節(jié)能技術(shù)研究,并應(yīng)考慮落實試點節(jié)能工程。遵循“節(jié)約能源,保護環(huán)境,改善居住建筑功能,提高建筑整體質(zhì)量,因地制宜,穩(wěn)步推進”原則,同時借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)和經(jīng)驗,不斷提高建筑節(jié)能的技術(shù)水平。制定與節(jié)能設(shè)計標準相適應(yīng)的監(jiān)督機制,保證標準的執(zhí)行。
大型公共建筑在民用建筑總面積中所占比重不大,但由于單位建筑面積能耗指標高,總能耗在民用建筑中占較大比重。現(xiàn)場測試和節(jié)能改造的經(jīng)驗表明這類建筑的節(jié)能潛力超過30%。嚴格設(shè)計方案審查,減少和避免由于設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致高能耗建筑是大型公共建筑節(jié)能的首要環(huán)節(jié)?,F(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)或多或少都存在一些問題,客觀上造成了系統(tǒng)能耗的增加??照{(diào)系統(tǒng)節(jié)能需要從建筑設(shè)計、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、施工調(diào)試、運行管理及政府監(jiān)管等各個方面著手進行。要提高空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率,降低建筑能耗,政府應(yīng)建立相應(yīng)的監(jiān)管機制和獎懲制度,以保證相關(guān)節(jié)能設(shè)計標準的落實,同時要大力宣傳建筑節(jié)能的重要性。
[1]范志勇,季翔,張寶軍,田國華.公共建筑節(jié)能成套技術(shù)研究的內(nèi)容及路徑[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2007,(02).
[2]徐彩霞.公共建筑的節(jié)能設(shè)計探討[J].科技資訊,2008,(35).
[3]馬良,肖坤友.大型公共建筑節(jié)能改造的實踐和探索[J].建設(shè)科技,2009,(05).
[4]董永祿,劉南山.對公共建筑節(jié)能設(shè)計標準的理解[J].山西建筑,2009,(05).