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摘要:随着科技的日益发展及社会的不断进步,人们的节能意识逐渐增强,从而对建筑通风空调工程的节能也越来越关注。许多空调工程,由于所选用空调末端设备的冷量、热量、风量、风压及功率高于或低于设计要求,而造成了空调系统能耗高或空调效果差等不良后果。风机是空调与通风系统运行的动力,如果选择不当,就有可能加大其动力和单位风量的耗功率,造成能源浪费。在建筑进行空调工程设计的过程中,必须要对设计中所存在的各个方面的问题加以解决,以此来使得暖通空调的相关设计工程能够具有更好的经济性、安全性、可靠性、稳定性,同时还能够让整个建筑的外观更美观。
关键词:通风;节能;空调;建筑;
前 言
改革以来,随着各项建设事业的稳步推进,我国的能源消耗与以前相比也大幅增加,节能已成为一项十分迫切的社会任务。众所周知,通风空调工程的能耗是非常大的,其节能情况不仅与人们生活、生产有直接的关系,而且还关乎到国家能源的损耗问题。一般说来,商业建筑通风设计包括主动式通风和被动式通风。主动式通风指的是利用机械设备动力组织室内通风的方法,它一般要与空调、机械通风系统进行配合。被动式通风(自然通风)指的是采用“天然”的风压、热压作为驱动,对房间降温。因此,对于建筑通风空调工程节能减排进行改造是非常必要的。
一、我国建筑中通风空调的节能现状
我国在城市建设不断推进的同时,也面临着能源方面的不足。据统计,我国在建筑方面的能耗十分多,其中通风空调工程的能耗几乎达到全部建筑能耗的1/3,从整体上看,我国建筑上的能耗已占全国能耗总量的25%以上,已远远高于发达国家的能耗。这种高能耗问题不仅会影响到居住的环境,而且还会影响企业的效益。究其原因,一是由于一些建筑企业对于通风空调的节能不重视,管理者觉得建筑结构质量才是企业所应重视的,而忽略了对环境的保护以及能源的节约。二是通风空调工程节能否有效的开展依赖于良好的节能理念,但目前大多数建筑通风和空调的管理人员缺乏节约能源、保护环境的意识,不能严格按照规定的节能要求进行管理,使得通风空调工程的节能效果不佳,耗能量大。三是通风空调工程的管理人员没有对所负责工程的特点与实际运行情况进行全面的、深入的了解,而是一味地照搬别处的管理方案,致使本处的通风空调工程实际节能不能达到规定要求。
二、改善建筑通风空调工程节能的建议
(一)自然通风
采用自然通风可有效防止室内温度过高,改善室内的温度,以及去除污浊的空气,提供清新的自然空气,有利于人体的呼吸需要。建筑中常用的自然通风方式主要有两种:分别为凭借风压与热压实现的自然通风。
凭借风压来进行的自然通风适用于外部风压较大的地区,在风压的作用下可加快室内空气的更换,提高室内的空气质量。有关试验表明:当建筑经受正面来风的吹袭时,会在表面产生正抵抗力。在建筑的阻挡下,风会绕过建筑的背面,并在相应位置产生负抵抗力。风压通风就是凭借这两种抵抗力之间所产生的差值来达到空气更换的目的。二者差值的多少与建筑的结构、建筑和风的夹角以及附近的环境有关。一般来讲,在正面来风的作用下,建筑的迎风面中心部位正抵抗力最大,在屋角与屋脊处负抵抗力最大。
为凭借风压取得好的节能效果,可以在建筑中适合位置留出狭长的通风道,当通道内有风吹过时,会在其中形成负抵抗力,从而引起附近空气的流动,这种通风的通道要将某个方向封闭,而在别的方向开放,才会形成明确的通风方向。这种通风方式一般应用在进深较大的建筑物中。而经由热压来进行自然通风是在热压差的作用下,经由排风口把室内污浊的热空气排出,并在建筑底部吸进室外的冷空气。室内外的温差和进、出风口的高差对通风效果有很大影响,一般来讲,随着温差和高差的增加,通风效果也会增强。在建筑设计中,通常经由建筑物的楼梯间、排风井等实现进排风口的高差要求,且在最上部设便于调控的开口,以把建筑内部的热空气排出,从而做好自然通风。
在实际应用当中,风压通风和热压通风二者往往是互相联系的。通常把二者结合起来进行自然通风。如果建筑物进深较大则采用热压通风的形式,如果建筑物的进深较小则采用风压通风的形式。
(二)围护结构
建筑的围护结构是通风空调工程节能中须考虑的因素之一,一个好的围护结构能够有效降低甚至拦截室内外的热量传递,从而减少室内的热量散失。若围护结构的隔热效果好,就会减少空调系统的冷热负荷,从而达到了节能的目的。因此,空调系统冷热负荷的大小和围护结构的隔热效果有很大的关系。
中空维护结构是现在节能建筑中应用比较广的一项先进技术,被称为“节能维护”。这种结构一般由内、外两层玻璃组成,在两层玻璃之间留有一定的空隙,且安有可调节的百页。在寒冷的季节,空气夹层与百页能够借助太阳能来提高建筑外墙表面温度,增强外墙的隔热效果。在炎热的季节,经热压作用可把热空气由夹层上部排出,以达到降温的效果。对于较高的建筑来说,直接对外开窗易产生紊流,而中空围护结构则可避免出现这一现象。
另外建筑窗户最好采用中空玻璃,以取得好的隔热效果。使用表明,中空玻璃的使用可降低约1/10的冷热负荷,对节约能源有很大的作用。
(三)建筑物入口、风口的节能
建筑物入口是冷风进入的必经之地,是一个十分重要的地方。使用空调的大型建筑物入口的大门朝向应避开北面,因为北面是冬季风的主要来向,这样能够避免被冷风直接吹袭。在设计建筑物入口时,如果不在门口设热风幕,就会使空调系统的风量与送风温度增加。这样不仅过多消耗了能源,且不能保证供暖均衡。所以在建筑设计中不能只考虑美观,还应考虑阻止冷空气侵入,而非等冷气进入后再浪费大量能源把它加热。
对于风口的节能设计,已经引起有关专家的关注。系统的节能效果在很大程度上受室外风压的影响。科学地设计风口,可充分地借助室外风压而实现节能的目的。若想合理地利用风压,首先须明白风口的类型,既哪些是进风型,哪些是排风型。在实际应用中,通常将“随风转向”风帽设置于风口,它经由风向标可灵活地将风口保持在迎向风吹来的方向,从而有效地利用产生的正抵抗力,而风帽的弯头具有将室外气流导入系统的作用。
此外,在宾馆、会议厅、商店等面积大、人员较多的活动场所,由于使用时间集中,室内热度较大,从而使室内污浊空气浓度高,所以对室内通风换气的要求高,其空调系统一般是采用单风道、机组式的,部分房间也有采用独立的空调系统以便单独调节,这样既可节能,也有利于室内的温度调节。
结束语:
综上所述,做好通风空调工程的节能工作能够缓解我国能源紧张的情况,是有益于社会经济发展的重要举措。为了保证通风空调工程的节能工作科学、规范地开展,需要有关人员对每个不同项目的实际情况、环境特点进行全面分析,以制定出适合的节能措施。
参考文献:
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