建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計論文
1、建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗高原因分析
空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為新型建筑工程的重要組成部分，對改善室內(nèi)生活環(huán)境具有良好的效果，但是從實際運行情況來看，運行過程中會產(chǎn)生較大的能耗。造成空調(diào)系統(tǒng)運行高能耗的因素包括多個方面：
1.1日常管理不當
對于很多寫字樓或者商業(yè)中心建筑來說，在空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，存在開窗通風以及機械排風等情況，導致室內(nèi)外通風換氣形成的冷負荷占到總冷負荷的50%以上。
1．2系統(tǒng)設(shè)計不合理
在建筑工程施工時，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計不合理，缺乏必要的調(diào)節(jié)手段，導致系統(tǒng)中水泵、制冷劑以及風機長時間處于低效運行狀態(tài)，降低了能源利用效率。另外，在系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備運行過程中管理不當，影響系統(tǒng)開關(guān)切換與匹配，也會在一定程度上增加能耗。
1．3建筑外墻設(shè)計不當
現(xiàn)在很多建筑工程外墻結(jié)構(gòu)都是選擇用玻璃幕墻的方式，或者是窗墻比過大，且具有多個朝向。在建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，對結(jié)構(gòu)內(nèi)外區(qū)分設(shè)計不當，并存在設(shè)計負荷錯誤因素，導致空調(diào)系統(tǒng)運行存在冬季內(nèi)區(qū)偏熱、外區(qū)正常甚至偏冷的情況。對于建筑工程來說，內(nèi)區(qū)在使用過程中，受燈光、人員以及設(shè)備等因素影響，受到室外氣象因素的影響比較少，全年內(nèi)區(qū)會長期處于冷負荷狀態(tài)，需要空調(diào)系統(tǒng)常年供冷；而外區(qū)在使用過程中受到室外氣象因素影響比較大，并且隨著季節(jié)的變化，室內(nèi)負荷也會出現(xiàn)冷、熱負荷交替變化的情況，即夏季需要供冷、冬季需要供熱。
2、影響建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計因素分析
2．1缺乏創(chuàng)新意識
對于建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，首先應保證其基本功能的正常發(fā)揮，在設(shè)計時為保證系統(tǒng)運行安全，一般都會將參數(shù)設(shè)計的比較大，而這樣設(shè)計也就增加了系統(tǒng)運行的能耗。例如，負荷計算值與實際值相差較大、冷熱源設(shè)備裝機量比較大、系統(tǒng)配置不合理等，都會對空調(diào)系統(tǒng)最終運行效率產(chǎn)生影響。在進行系統(tǒng)設(shè)計時，如果還是應用傳統(tǒng)設(shè)計方案，即便是選擇效率高的主機，整個系統(tǒng)在長時間的負荷狀態(tài)下運行，也會降低系統(tǒng)的整體運行效率，增加系統(tǒng)運行能耗。另外，如果主機余量過大，同樣會導致水泵等輸送動力設(shè)備容量過大，整個管路特性遠離最佳工作點，增加系統(tǒng)運行能耗。
2．2設(shè)計方案生搬硬套
隨著空調(diào)系統(tǒng)應用范圍的增大，現(xiàn)在已經(jīng)形成了相對完善的設(shè)計體系，存在大量的成功設(shè)計案例。這樣就導致很多建筑空調(diào)設(shè)計人員在設(shè)計時，選擇一個成功案例生搬硬套到本工程中，并不能結(jié)合實際需求對空調(diào)系統(tǒng)運行原理以及運行特點進行深入的了解，影響系統(tǒng)最終設(shè)計效果。另外，也存在部分設(shè)計人員為追求新技術(shù)、新設(shè)備、新方案，在沒有進行綜合分析的情況下，盲目應用各項新技術(shù)，不但不能起到節(jié)能降耗的效果，而且還會增加系統(tǒng)設(shè)計成本。
2．3綜合設(shè)計效果低
很多建筑空調(diào)系統(tǒng)在進行設(shè)計時，只是以設(shè)計工況來作為依據(jù)進行設(shè)計，并沒有考慮全年空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行需求，設(shè)計完成后綜合應用效果低。例如，未充分利用新風供冷，在設(shè)計時僅要求降冬、夏兩季的'新風負荷，將新風口以及空調(diào)機組新風入口按照冬、夏兩季風量設(shè)計，最終使得過渡季節(jié)系統(tǒng)運行時還需要開啟冷水機組，造成空調(diào)能耗增加。
3、建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計優(yōu)化策略
3.1降低設(shè)計負荷
建筑空調(diào)冷熱負荷主要包括通過玻璃窗日照形成的負荷、通過圍護結(jié)構(gòu)傳熱形成的負荷、處理新風形成的負荷以及室內(nèi)熱源散熱形成的負荷等，其中圍護結(jié)構(gòu)傳熱消耗的能量占據(jù)系統(tǒng)總能耗的40%左右，處理新風所需能耗大約為系統(tǒng)整體能耗的30%-40%左右。就建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)狀來看，很多設(shè)計人員在進行系統(tǒng)設(shè)計時，基本上都是以符合指標作為依據(jù)進行估算，并且為滿足安全需求，將最終確定的負荷參數(shù)設(shè)計地比較大，使得系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備容量遠遠大于實際運行需求，出現(xiàn)大馬拉小車的情況。此種設(shè)計方法不但不可以達到節(jié)能效果，反而還會增加投資，因此在進行設(shè)計時，應結(jié)合實際需求來適當降低設(shè)計負荷，提高空調(diào)系統(tǒng)冷熱負荷的合理性與準確性。
3．2合理確定空調(diào)形式
在確定空調(diào)形式時，應以建筑工程規(guī)模、用途、使用特點以及負荷變化等因素作為基礎(chǔ)，保證各項參數(shù)設(shè)計的合理性�？照{(diào)形式的分類有很多種，如以空氣處理設(shè)備位置為依據(jù)，分為集中系統(tǒng)、分散系統(tǒng)以及半集中系統(tǒng)；以負擔室內(nèi)負荷所用介質(zhì)為依據(jù)，分為全水系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)以及空氣與水混合系統(tǒng)；以集中系統(tǒng)處理空氣來源為依據(jù)，可以分為封閉式系統(tǒng)、混合式系統(tǒng)以及直流式系統(tǒng)。對于空調(diào)形式的選擇，需要保證其滿足建筑工程使用要求，并且要盡量降低投資成本，并以降低能耗為主要依據(jù)。
3．3合理設(shè)定溫濕度參數(shù)
空調(diào)系統(tǒng)能耗與工程當?shù)貧庀髤?shù)、室內(nèi)散熱散濕量以及在建筑圍護結(jié)構(gòu)等因素有著直接聯(lián)系，并且設(shè)定的室內(nèi)溫濕度參數(shù)會直接影響到冷負荷大小。在對室內(nèi)溫濕度參數(shù)進行設(shè)定時，應在滿足人體健康與舒適性的條件下進行設(shè)計。如夏季室內(nèi)空氣溫度提高1℃，則可以降低空調(diào)系統(tǒng)能耗10%左右，并且如果將濕度提高10%，則可以降低能耗15%左右。因此，在夏季對空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計時，溫濕度參數(shù)應以較高的干球溫度與相對濕度為依據(jù)進行確定，而對于冬季采暖設(shè)計時，溫濕度參數(shù)則以較低干球溫度與相對濕度為依據(jù)，這樣還可以降低維護結(jié)構(gòu)傳熱負荷以及新風負荷，達到降低能耗的目的。3．4應用熱回收裝置空調(diào)系統(tǒng)新風引入時會排出一部分的室內(nèi)空氣，并且大氣溫度與排出氣溫度存在一定的溫差，例如制冷時室內(nèi)溫度為25℃，室外溫度為37℃，則將25℃氣體排入大氣會帶來能量損失，通過應用熱回收裝置使得新風在處理前與排出氣進行熱交換，更進一步的降低新風溫度。通過此種設(shè)計，就可以更有效的降低新風機組負荷，達到降低系統(tǒng)運行能耗的目的。
4、結(jié)束語
在對建筑空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計時，需要針對存在的問題進行分析，明確導致能耗增加的原因，并從多個方面進行考慮，選擇合適的措施來進行優(yōu)化設(shè)計，在保證系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)上，降低其運行能耗。
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