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淺談建筑環境與暖通空調能耗

09-03 12:41:04  瀏覽次數:101次  欄目:暖通空調
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  能源為經濟的發展提供了動力,但是由于各種原因,能源的發展往往滯后于經濟的發展。近幾年,中國的國民生產總值的增長率維持在約10%,但是能源的增長率只有3%~4%。這樣的形勢要求我們必須節能。建筑能源消耗在社會總能耗中的比例較大,發達國家的建筑用能一般占到全國總能耗的30%~40%;中國采暖區的城鎮人口雖然只占全國人口的13.6%,但是采暖用能卻占全國總能耗的9.6%。建筑節能是建筑發展的基本趨勢,也是當代建筑科學技術的一個新的生長點,F代建筑的必要組成部分暖通空調領域也已經收到這種趨勢的影響,暖通空調系統中的節能正在引起暖通空調工作者的注意,并且針對不同的國家、地區的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調要求發展者相關的節能技術。研究建筑環境,了解暖通空調負荷產生的原因及影響因素,可以更加合理地提出解決問題的方法。

  暖通空調能耗的組成

  為了創造舒適的室內空調環境,必須消耗大量的能源。暖通空調能耗是建筑能耗中的大戶,居統計在發達國家中暖通空調能耗占建筑能耗的65%,以建筑能耗占總能耗的356%計算,暖通空調能耗占總能耗的比例竟高達22.75%,由此可見建筑節能工作的重點應該是暖通空調的節能。從暖通空調的能耗組成可以看出:暖通空調系統的能耗主要決定于空調冷、熱負荷的確定和空調系統的合理配置,空調系統的布置和空調設備的選擇是以空調負荷為依據的。所以暖通空調節能的關鍵是空調外界負荷和內部負荷的確定,而暖通空調節能工作也應該從這個方面著手,合理布置建筑物的位置,正確選擇外墻、門、窗、屋頂的形狀及材料等,盡量減少空調負荷。

  室內環境的影響

  暖通空調的目標是為人們提供舒適的生活和生產室內熱環境,主要包括:室內空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及人體與周圍環境(包括四壁、地面、頂棚等)之間的輻射換熱(簡稱環境熱輻射)等。在一般的舒適性空調中,以能夠使人體保持平衡而滿足人們的舒適感覺為目的;在恒溫恒濕或有潔凈要求的工藝性空調中,一切以滿足生產工藝為目標。而房屋的建筑熱工設計是恰當地利用房屋維護結構的熱導性,抵抗室外氣候的變化,使房間內產生舒適的微氣候。

  圍護結構暖通空調負荷的影響

  圍護結構包括外圍結構和內圍護結構。外圍護結構主要包括屋面、外墻和窗戶(包括陽臺門等);內圍護結構主要包括地面、頂棚、內隔墻等。在采暖建筑中,圍護結構的傳熱熱損失占總的熱損失的比例是較大的,以4個單元6層的磚墻、混凝土樓板的典型多層建筑為例,在北京地區,通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的77%(其中外墻25%,窗戶24%,樓梯間隔墻11%,屋面9%,陽臺門下部3%,地面2%);通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占23%;在哈爾濱地區,通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的71%(其中外墻28%,窗戶28%,屋面9%,陽臺門下部1%,外門1%,地面4%);通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占29%。由此可見改善圍護結構的熱工性能對于暖通空調節能具有重要意義。

  建筑規劃設計對暖通空調節能的影響

  規劃設計時建筑節能設計的重要方面,規劃節能設計應從建設選址、分區、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究。

  以優化建筑的微氣候環境;有利于節能,充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌,利用自然因素。節能規劃設計就是分析成氣候的決定因素、輻射因素、大氣環流因素和地理因素的有利、不利影響,通過建筑的規劃布局對上述因素進行充分利用、改造,形成良好的居住條件和有利于節能的微氣候環境。建筑旁邊的綠化不但有防風、隔聲、防塵和美化環境的作用,而且對于建筑節能也有重要作用。

  因為首先樹木可以從根部吸收水分,同過葉面蒸發,從而降低空氣溫度,其次樹木有很好的遮陽作用,從而使建筑物直接受到的太陽輻射及從地面得到的輻射熱減少,二是樹木有引導風及擋風的作用。此外,地面不但會反射太陽輻射,而且其本身輻射升高后又會成為新的熱輻射源。所以盡量種草、植樹,避免地面土壤裸露,并減少不必要的大面積混凝土地坪對于減少空調負荷,達到節能的目的是非常重要的手段。而且清潔的室外環境對于潔凈空調系統的有效運行和空調箱過濾器的壽命也是有利的。

  總之,建筑環境是影響暖通空調能耗的重要因素,從建筑環境著手考慮是解決暖通空調節能問題的關鍵,也是一種積極的節能工作作者認為應著重以下方面的工作:

 。1)制定相應的政策法規。制定政策法規對建筑節能工作具有指導意義,而且以法規的形式出現,一則表示政府重視和鼓勵,二則可以為節能工作的開展提供法律依據。近年來國務院和有關部委也頒布了相關的建筑節能法規;此外各地方政府也根據氣候條件和能源特點,制定了各自的建筑節能標準和規定;但是總的來說法規和政策還有待進一步的完善。

 。2)推動科技的進步。暖通空調節能工作的順利開展離不開技術的進步。國家在制定節能政策時,即指明了發展方向,同時也鼓勵了技術進步。只有依靠科技的發展,不斷優化能源結構和用能方式,才能夠真正做到節能,創造巨大的社會效益和經濟效益。

 。3)加強專業間的協調。建筑是各工種配合的產物,建筑專業在考慮建筑環境時,不但要從建筑功能、建筑美學等方面考慮,還要與設備工種進行配合,充分重視建筑環境、建筑材料等對暖通空調乃至建筑能耗的影響,各工種協調工作,共同完成節能設計?傊畯慕ㄖ䞍韧猸h境著手,不斷優化建筑熱功能,充分利用有利的建筑環境,必然會創造出適宜的室內熱環境,同時也必將有利于暖通空調節能的發展。

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