林偉華
【摘 要】隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,我國的建筑物的檔次越來越高,暖通空調(diào)已經(jīng)幾乎成為建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置。然而,一個負(fù)面影響就是建筑物的百分之五十左右的能源消耗都是由暖通空調(diào)產(chǎn)生,因此,暖通空調(diào)的過度安裝,不僅隨著暖通空調(diào)日益普及,暖通空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗占整個建筑耗電量的50%以上,但目前絕大多數(shù)空調(diào)處在低效運行,能源浪費嚴(yán)重。介紹暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計方法和發(fā)展方向,并對安裝施工中暖通空調(diào)設(shè)備的噪音處理進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】暖通;空調(diào);節(jié)能設(shè)計;噪音處理;直燃溴化鋰
暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計對于我國目前大力宣傳的環(huán)境保護(hù)與生態(tài)保護(hù)息息相關(guān),建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,因此,暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計的好壞對于建筑的能耗水平以及運行的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。暖通空調(diào)的節(jié)能措施也是一項系統(tǒng)工程,這項系統(tǒng)工程不僅與建筑物的設(shè)計相關(guān),而且還與環(huán)境因素關(guān)系密切。在工程設(shè)計階段,設(shè)計師應(yīng)就建筑的朝向以及建筑的位置、建筑的形體等進(jìn)行細(xì)致的考慮,不同的區(qū)域應(yīng)采用不同的建筑外形以更加充分地利用自然節(jié)約能耗。在設(shè)計過程中還必須對暖通空調(diào)進(jìn)行適度的優(yōu)化與組合,將能夠兼具的功能設(shè)計在一個系統(tǒng)之內(nèi),這也相當(dāng)于無形之中節(jié)約了能耗。暖通空調(diào)為人居創(chuàng)造了舒適體驗的保障,就必然會造成能源的消耗,就我國近一段時期的統(tǒng)計結(jié)果來看,暖通空調(diào)的能耗已經(jīng)占到了我國總能耗的百分之二十五左右,而且這個比例還在隨著我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展而不斷上漲。在建筑物有增無減的客觀條件下,節(jié)能的唯一手段就只能是從暖通空調(diào)的節(jié)能降耗、減排降噪上下功夫。目前在這方面成功的案例不勝枚舉,絕大多數(shù)暖通空調(diào)的節(jié)能案例都是在防止建筑物內(nèi)部與外部的熱橋效應(yīng)或冷橋效應(yīng)上做文章。只要大力降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)、門、窗的傳熱系數(shù)就可以極大地提高暖通空調(diào)的能耗,而且也同時可以達(dá)到降噪的功效。在暖通空調(diào)的設(shè)計方面必須做好熱量的散失的防治措施,只要熱量不散失,在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)之上就可以降低暖通空調(diào)的運行溫度或減少暖通空調(diào)的工作機(jī)組的終端數(shù)量。從而達(dá)到節(jié)能的設(shè)計。
一、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的方法
空調(diào)節(jié)能的設(shè)計首先要以工程的實際情況為主,根據(jù)實際的工程項目的情況加之季節(jié)對氣候的影響情況以及周圍的環(huán)境情況等進(jìn)行分析,再根據(jù)用戶的需求,設(shè)計出最大化利用自然條件,最大化降低能源消耗,最大化降低環(huán)境噪音的科學(xué)、合理的暖通空調(diào)設(shè)計方案。好的暖通空調(diào)設(shè)計方案可以使暖通空調(diào)在外界條件或室內(nèi)條件變化的情況,更為經(jīng)濟(jì),更為合理,更為有效地為人居環(huán)境創(chuàng)造適宜的溫度與空氣條件。(1)采用合理的冷熱源。合理的設(shè)備選型對于暖通空調(diào)的節(jié)能十分重要,因為,不同的設(shè)備其使用壽命、運行效能、自動化程度、功率參數(shù)等都不相同,這些性能參數(shù)對于未來使用過程中的節(jié)能效益影響十分巨大。因此,合理選型較為關(guān)鍵。中央空調(diào)中的冷熱源的合理的配置是節(jié)能的重要的一環(huán),我國建筑物中常用的配方有水冷機(jī)組加鍋爐的方式、熱泵機(jī)組加溴化鋰吸收機(jī)組的方式等。(2)采用蓄冷系統(tǒng)。雖然我國的不同地區(qū)存在著巨大的地區(qū)經(jīng)濟(jì)差異,不同的區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡,但是,不論在哪個區(qū)域在用電方面都存在著峰谷的價格差,有些地區(qū)這種價差的額度較大,因此,針對這種價差,可以使用蓄能裝置,在用電的低谷以最小的代價進(jìn)行蓄能,然后,在用電的高峰從蓄能中轉(zhuǎn)換能量并釋放到暖通空調(diào)系統(tǒng)中,這樣不但節(jié)省了巨大的錯峰價差,而且也產(chǎn)生了較好的社會效益。(3)采用變頻應(yīng)用系統(tǒng)。我國的空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)已經(jīng)有較長一段時間了,變頻是空調(diào)系統(tǒng)的必然的應(yīng)用趨勢,因為變頻技術(shù)彌補(bǔ)了現(xiàn)有空調(diào)技術(shù)方面的不足,并且還可以最大化地降低能耗節(jié)約運行開支。一是根據(jù)建筑物的可能出現(xiàn)的最大冷熱負(fù)荷進(jìn)行的選型對于保證在最大負(fù)荷出現(xiàn)時暖通空調(diào)系統(tǒng)不至于出現(xiàn)超負(fù)荷而仍能正常工作非常重要,而在實際的暖通空調(diào)系統(tǒng)的運作過程中,這種滿負(fù)荷的情況只是有時出現(xiàn)。二是現(xiàn)在計算的冷熱負(fù)荷可能到了下一個季節(jié)就會因為環(huán)境溫度的改變而有極大的變動,因此在暖通空調(diào)設(shè)計過程中必須注意的是冷熱負(fù)荷的季節(jié)變化性。三是冷熱負(fù)荷不僅會隨著室內(nèi)室外的情況發(fā)生變化,而且也會隨著建筑物內(nèi)的人的活動而產(chǎn)生較大的變化。然而,傳統(tǒng)的空調(diào)則完全無視這些細(xì)微的變化在溫度變化的情況下仍然按設(shè)備的額定功率運轉(zhuǎn),這就會出現(xiàn)本來溫度已經(jīng)較為適宜,但是,空調(diào)系統(tǒng)仍然提供過量的冷熱調(diào)節(jié),這就會適得其反,不但浪費了能量,而且,也給人帶來不適。因此,無論是在經(jīng)濟(jì)上還是在功能上都形成了不必要的浪費。這也是變頻技術(shù)應(yīng)運而生的重要原因。變頻技術(shù)會隨著用戶的冷熱負(fù)荷動態(tài)調(diào)整輸出的功率,在用戶沒有任何冷熱負(fù)荷的情況下甚至還可以暫停機(jī)組的運行。這種類似于“智能化”的變頻技術(shù)正是建筑物內(nèi)用戶較多,且用戶的活動與需求不一致的最佳選擇。
二、暖通空調(diào)設(shè)備的噪聲超標(biāo)處理
噪聲是設(shè)備在摩擦的過程中產(chǎn)生的一種污染,暖通空調(diào)的末端設(shè)備在使用一段年限之后都會出現(xiàn)噪聲的問題。因此,在設(shè)計之初就必須在設(shè)計之中對于用戶的所能承受的噪聲要求要有一個深入的了解,然后根據(jù)用戶的要求在設(shè)計中對設(shè)備的噪聲參數(shù)提出要求。對于大型或超大型建筑物,由于其選用的暖通空調(diào)機(jī)組巨大,因此,較大的噪聲不可避免,這時就必須對其專門采取隔音、降噪的處理。設(shè)備在進(jìn)入安裝現(xiàn)場后必須執(zhí)行認(rèn)真的檢查,首先檢查箱體的外觀的情況,如果外觀出現(xiàn)較大破損,則說明在運輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的碰撞,較嚴(yán)重的碰撞對于電子類設(shè)備的影響較大,可能會造成設(shè)備在運行初期出現(xiàn)故障。還必須對設(shè)備進(jìn)行開箱檢查。首先對外觀進(jìn)行缺陷檢查并拍照,外觀檢查通過以后,就可以對設(shè)備進(jìn)行安裝前的通電試運行,如果試運行中噪聲超標(biāo)則應(yīng)予退換,以免進(jìn)入工程施工序列以后引發(fā)更多的不必須的麻煩。(1)設(shè)備安裝。新風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)安裝采用彈簧阻尼減振器,風(fēng)機(jī)與風(fēng)管連接采用軟連接,新風(fēng)機(jī)組與水管采用軟接頭連接,風(fēng)機(jī)盤管采用彈簧吊鉤,風(fēng)機(jī)盤管與水管采用軟管連接。對空調(diào)機(jī)房進(jìn)行吸音處理,比如在空調(diào)機(jī)房內(nèi)采用隔聲材料做成圍護(hù)結(jié)構(gòu),以防止設(shè)備噪聲外傳,或在機(jī)房內(nèi)貼吸聲材料:采用凹凸型吸聲板作為機(jī)房墻面或吊頂板,以增強(qiáng)吸聲效果;機(jī)房應(yīng)盡量減少設(shè)置門窗,且設(shè)置門窗應(yīng)采用吸聲門窗或吸聲百葉窗,盡量減少設(shè)備噪聲外傳。(2)水管安裝。水管安裝要嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范,冷凍水主干管及冷卻水管吊架要采用彈簧減振吊架,而且吊架不能固定在樓板上,應(yīng)盡量固定在梁上,或在梁與梁之間架設(shè)槽鋼橫梁固定。水管穿過樓板或過墻必須采用套管,且套管與水管之間要用阻燃材料填封。(3)風(fēng)系統(tǒng)安裝。風(fēng)管制作安裝要嚴(yán)格按照國家規(guī)范進(jìn)行施工,在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口安裝阻抗消聲器,新風(fēng)進(jìn)口處采用消聲百葉,風(fēng)管適當(dāng)部位設(shè)置消聲器,風(fēng)管彎頭部位設(shè)置消聲彎頭,空調(diào)和新風(fēng)消聲器的外部采用優(yōu)質(zhì)保溫材料保溫,與靜壓箱一樣其內(nèi)貼優(yōu)質(zhì)吸音材料。由于送回風(fēng)管均采用低風(fēng)速、大風(fēng)量以降低噪聲,風(fēng)管截面積比較大,如果風(fēng)管安裝強(qiáng)度及其整體剛度不夠,就會產(chǎn)生摩擦及振動噪聲。建議風(fēng)管吊架盡可能采用橡膠減振墊,確保風(fēng)管不產(chǎn)生振動噪聲。(4)冷凍水管主管支架安裝。比如某工程水管主管管徑較大,且有輕微振動,噪音會沿冷凍主管傳遞,出口處一般可達(dá)70dB(A)~80dB(A),距出口20m處可降至50dB(A)。而傳來的輕微振動,沿剛性導(dǎo)體將無限傳遞。
三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的發(fā)展方向
首先,要合理的選擇熱源系統(tǒng)。在設(shè)計暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時,要根據(jù)具體的工程建筑選擇實用有效的熱源系統(tǒng)。一般來說,當(dāng)前國內(nèi)市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。而從能量利用效率上來看,其中以熱電站的效率最高,其次是熱泵技術(shù)。其次,在設(shè)計時必須考慮到減少熱媒介輸送過程中能耗的主要措施。在設(shè)計要求材料的選用上,可以制定選用保溫效果好的新型保溫材料對管道進(jìn)行保溫節(jié)能。
暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的相關(guān)因素較多,因此,在實際設(shè)計過程中必須從全局觀著眼,從建筑的形體、功能、周圍的環(huán)境、氣候進(jìn)行分析與設(shè)計,以保證在節(jié)能的同時保證人居的舒適體驗,在降噪的同時保證機(jī)組與鍋爐的動力性。在設(shè)計過程中目前的一個大的趨勢就是設(shè)備的多功能性,比如制冷兼排風(fēng)等。