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)，到目前不同類型建筑空調(diào)安裝率達到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)計到2015年建筑空調(diào)工程安裝率會接近80%，面對日益普及的空調(diào)，我們很有必要對空調(diào)工程的節(jié)能措施進行思考。
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)氣候主要特點為：夏季炎熱時間比較長，出現(xiàn)的時間在5～10 月之間，約5 個月時間，最熱時段為7 月上旬到8 月，最高氣溫可達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，無冬季存在。雨量偏多，濕度偏大，相對濕度均在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)施的使用時間和方式主要受到經(jīng)濟條件的影響，在經(jīng)濟條件允許的前提下，年輕人比年長者更趨向于使用空調(diào)，說明居民的生活習(xí)慣和生活態(tài)度對空調(diào)的使用也具有很大影響。
隨著經(jīng)濟快速發(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)歷了從無到有、從窗式機到分體機、從單臺到多臺、從定頻機到變頻機、從獨立空調(diào)到集中空調(diào)再到中央空調(diào)的發(fā)展過程。
3、節(jié)能措施
3.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
參照《工程經(jīng)濟》，價值工程是以提高產(chǎn)品或作業(yè)價值和有效利用資源為目的，在建筑空調(diào)系統(tǒng)中，其價值工程活動的重點主要在設(shè)計階段，設(shè)計的好壞直接影響到項目經(jīng)濟效果，所以很有必要對空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計進行精心研究和嚴(yán)格把關(guān)。
當(dāng)前在設(shè)計工作中普遍存在一個現(xiàn)象就是工期短,許多設(shè)計人員為了節(jié)省時間,直接把方案設(shè)計或初步設(shè)計時估算冷、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,運行費用驚人。因此,建議有關(guān)的政府職能部門,要像結(jié)構(gòu)專業(yè)抗震審查一樣,加大對暖通空調(diào)節(jié)能的監(jiān)察力度,控制系統(tǒng)的能效比,使設(shè)計節(jié)能不合格的工程不能開工建設(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)系實際對現(xiàn)場施工人員做好施工計劃交底，并對施工材料質(zhì)量進行檢驗，另外施工過程應(yīng)保證工程質(zhì)量。
(1)檢驗施工材料質(zhì)量，防止有些施工單位施工過程中減少閥門和儀表的數(shù)量來降低工程造價的現(xiàn)象，要求施工材料都符合國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和本工程使用的設(shè)計要求。
(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：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)機盤管的冷(或熱)水支管連接處漏水，凝結(jié)水盤內(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)運行中閥門開關(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及襯墊強度不夠，連接螺栓短或直徑細。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，對口后管子錯口不在一個中心線上，對口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合施工規(guī)范要求。七是隱蔽工程項目不經(jīng)檢查或不合格時，便開始進行下道工序施工。
3.3空調(diào)系統(tǒng)控制水平
提高空調(diào)系統(tǒng)控制水平，合理進行自動控制，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)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度， 甚至僅空氣溫度一項。顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時對環(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，采用舒適性評價指標(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利用太陽能
太陽能空調(diào)的實現(xiàn)有兩種方式，一是先實現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換，再用電力驅(qū)動常規(guī)壓縮式制冷機進行制冷;二是利用太陽的熱能驅(qū)動進行制冷( 很早以前，佛羅里達大學(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用型太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)，在廣州江門市投入運行。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100kW兩級吸收式制冷機可滿足超過600㎡的空調(diào)負(fù)荷。
利用太陽能作為能源的空調(diào)系統(tǒng)，其誘人之處在于越是太陽能輻射強的時候，環(huán)境氣溫越高，人們的生活越需要空調(diào)，太陽能空調(diào)的制冷能力越強。 使用太陽能空調(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)壓可作為實現(xiàn)自然通風(fēng)的主要手段。在我國大量的非空調(diào)建筑中，利用風(fēng)壓促進建筑的室內(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)洞試驗表明：當(dāng)風(fēng)吹向建筑時，因受到建筑的阻擋，會在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓力。同時，氣流繞過建筑的各個側(cè)面及背面，會在相應(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，關(guān)閉外門窗，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，打開門窗，利用較大的室
外風(fēng)速進行自然通風(fēng)，消除室內(nèi)蓄熱，降低室內(nèi)空氣溫度，進行蓄冷。除經(jīng)常開窗換氣，進行自然通風(fēng)外，還可采用機械通風(fēng)裝置，增強通風(fēng)換氣效果，新風(fēng)換氣機是一種有效的節(jié)能設(shè)備。其特點是：不僅能使室內(nèi)保證足夠的新風(fēng)，加強新風(fēng)和回風(fēng)的過濾，同時還裝有熱回收裝置，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)用簡便、安全可靠等優(yōu)點;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;同時具有較強的排污凈化室內(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)計通風(fēng)口，以得到良好的氣流組織。廈門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，其代價是能源的大量消耗。因此，基于廈門夏季室外的氣候條件，自然的或機械的通風(fēng)是廈門夏季改善居室熱環(huán)境的經(jīng)濟、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)的運行方式是空調(diào)節(jié)能的重要組成部分。近年來, 變頻空調(diào)由其節(jié)能與能提供舒適環(huán)境的鮮明特點而實現(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)展的一個突出趨勢,讓空調(diào)盡量達到節(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), 其主要實現(xiàn)形式有兩種, 即運用變速泵、變速風(fēng)機以替換調(diào)節(jié)閥, 從而減少系統(tǒng)內(nèi)部的消耗, 提升整機的效率。或者是運用變流量技術(shù), 依據(jù)空調(diào)的負(fù)荷來改變水流量或者風(fēng)流量, 從而實現(xiàn)節(jié)能之效果。
4、結(jié)語
在閩南地區(qū)，我們應(yīng)當(dāng)積極開發(fā)新能源, 積極推動太陽能、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的根本措施。在空調(diào)工程的設(shè)計、施工、使用管理上也應(yīng)當(dāng)引起重視，提高效能和使用價值，避免“節(jié)能建筑不節(jié)能”的現(xiàn)象發(fā)生，造成二次浪費。
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