建筑環(huán)境控制與暖通空調(diào)

1、建筑環(huán)境控制與暖通空調(diào) 【摘 要】隨著社會的進步，城市化的加快，現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑物也在不斷增多，在人們生活水平的提高，對居住環(huán)境的舒適度有了更高更嚴(yán)格的要求，暖通空調(diào)就是順應(yīng)人們的這一需要，越來越多地被運用到現(xiàn)代化的各項建設(shè)當(dāng)中。然而空調(diào)系統(tǒng)的大量運用，也使空調(diào)能耗成為建筑能耗中最主要的能耗來源，占到了建筑能耗的50%65%左右。在如今能源危機日益嚴(yán)重的背景下，節(jié)能環(huán)保是每個人都必須堅持執(zhí)行的理念和行為準(zhǔn)則，這樣的形勢和現(xiàn)狀對要求著當(dāng)今優(yōu)質(zhì)的暖通空調(diào)系統(tǒng)也必須是符合環(huán)保節(jié)能的這一主題。 【關(guān)鍵詞】建筑環(huán)境；暖通空調(diào)；節(jié)能 建筑環(huán)境就是指建筑物周圍和建筑空間內(nèi)的情況，周圍環(huán)境包括自

2、然環(huán)境和社會環(huán)境；建筑空間內(nèi)的狀況包括聲、光、熱、空氣等一系列因素。建筑環(huán)境控制就是采用各種技術(shù)手段，在建筑空間內(nèi)營造滿足居住者某種需求的人工環(huán)境。創(chuàng)建健康、舒適、能夠提高工作效率的建筑環(huán)境，滿足人們生活、工作及其他活動中對室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的要求，是建筑環(huán)境控制工程的基本任務(wù)。在改善和控制建筑環(huán)境方面，人類經(jīng)歷了一個復(fù)雜的漫長的探索和反復(fù)實踐的積累過程。從這些實踐中人們才慢慢習(xí)得了利用門窗通風(fēng)、用扇子扇風(fēng)、以及利用天然冰的冷卻效果來給室內(nèi)環(huán)境降溫，達到防暑的目的。隨著人類社會的進步，建筑技術(shù)的發(fā)展，人類對環(huán)境的利用和改造能力日益增強，對建筑環(huán)境也不斷產(chǎn)生了新的需求，在此背景下，將供暖和通風(fēng)結(jié)合為一

3、體的暖通空調(diào)技術(shù)應(yīng)運而生。暖通空調(diào)的出現(xiàn)始于15世紀(jì)末葉的西方，意大利文藝復(fù)興時期的一個博學(xué)者列奧納多達芬奇發(fā)明了世界上的第一臺通風(fēng)機，由此掀開了人類對建筑環(huán)境控制的歷史篇章，也揭開了暖通空調(diào)發(fā)展的歷史開端。在我國，1949年以前，只有在大城市的高級建筑物當(dāng)中才有供暖系統(tǒng)或空調(diào)的應(yīng)用，上海大光明影院是全國最早采用集中空調(diào)的建筑物。在20世紀(jì)50年代，隨著前蘇聯(lián)的援建，將暖通空調(diào)技術(shù)帶入了我國，建立了采暖、通風(fēng)、制冷和制冷設(shè)備的制造廠，50年代末全國8所院校相機開設(shè)了“供熱、供暖氣與通風(fēng)”專業(yè)。20世紀(jì)80-90年代是暖通空調(diào)發(fā)展的最快時期，空調(diào)已經(jīng)從工業(yè)對象轉(zhuǎn)向為民用，賓館、餐飲、商場、辦公樓

4、內(nèi)裝設(shè)空調(diào)已經(jīng)十分普遍，連普通住戶也開始使用空調(diào)。隨著全球能源危機的出現(xiàn)，暖通空調(diào)行業(yè)也進入了全面推進節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的時代。我國暖通空調(diào)業(yè)更是以“可持續(xù)發(fā)展”觀為指導(dǎo)，堅持節(jié)能、環(huán)保、綠色的理念，實現(xiàn)著協(xié)調(diào)發(fā)展。暖通空調(diào)是控制室內(nèi)熱環(huán)境，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要技術(shù)。 一、暖通空調(diào)的三大功能和現(xiàn)狀 按照功能作用不同，暖通空調(diào)通常包括：供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)三大方面。 （一）供暖 供暖就是指用人工的方法向室內(nèi)供給熱量，維持室內(nèi)一定的溫度。 （二）通風(fēng) 通風(fēng)就是指利用室外新鮮的空氣來置換室內(nèi)空氣，以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。 （三）空氣調(diào)節(jié) 指調(diào)節(jié)控制室內(nèi)空氣的溫度和濕度，并提供足夠的新鮮空氣。 暖通空調(diào)

5、系統(tǒng)最根本的目標(biāo)是實現(xiàn)對環(huán)境溫度的調(diào)控，以滿足人們對環(huán)境舒適度以及一些工藝性的要求。隨著人們對環(huán)境舒適度的要求以及節(jié)能意識的不斷提高，這種調(diào)節(jié)已經(jīng)不能滿足要求。于是人們開始采用變流量水力系統(tǒng)以及變風(fēng)量系統(tǒng)，通過電動調(diào)節(jié)閥或風(fēng)閥執(zhí)行器對系統(tǒng)的水量或風(fēng)量進行連續(xù)調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對環(huán)境溫度的精確控制。因此在目前的一些大型變流量中央空調(diào)水系統(tǒng)中，一種具有較強抗干擾能力的新型調(diào)節(jié)閥動態(tài)平衡電動閥得到越來越廣泛的應(yīng)用。 同時，一種全新的全面平衡水力系統(tǒng)，也因其高效、穩(wěn)定和節(jié)能而被越來越多的大型變流量水系統(tǒng)所采用。 在現(xiàn)代化暖通空調(diào)系統(tǒng)中，變頻技術(shù)的應(yīng)用具有較強的必然性。通過變頻技術(shù)，既可彌補空調(diào)系統(tǒng)的工藝問題，

6、也可減少能源消耗，降低運行成本。一般情況下，空調(diào)系統(tǒng)僅按照事先設(shè)計的額定功率運行，在負荷較低的情況下，如果設(shè)備仍以額定功率實行全負荷運行，那么必然產(chǎn)生能源浪費。通過在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)，就可實現(xiàn)空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負荷的變化情況而有所調(diào)節(jié)，發(fā)揮節(jié)能減排效果。結(jié)合空調(diào)的實際負荷狀況，適當(dāng)改變風(fēng)流量或者水流量，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。一方面，變風(fēng)量系統(tǒng)，利用空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置實現(xiàn)室內(nèi)負荷的補償機制，優(yōu)化調(diào)整送風(fēng)量，以保持合適的室內(nèi)溫度；與定風(fēng)量系統(tǒng)相比較，變風(fēng)量系統(tǒng)可節(jié)能約5o%；另一方面，變水量系統(tǒng)，主要通過控制數(shù)量來調(diào)節(jié)溫度，比定流量系統(tǒng)更加省電。隨著我國工業(yè)變頻器的推廣與使用，通過優(yōu)化調(diào)節(jié)風(fēng)

7、量、水量及主機等，可實現(xiàn)與空調(diào)負荷的匹配運行，發(fā)揮良好的節(jié)能效益。 二、暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢 在當(dāng)今日益嚴(yán)峻的能源危機的背景下，暖通空調(diào)及時的發(fā)展趨勢必然圍繞著以下兩點： （一）提高環(huán)境控制質(zhì)量 從創(chuàng)建適宜的溫濕度環(huán)境向舒適、健康、環(huán)保全面提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展。 （二）爭取可持續(xù)發(fā)展 基于“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略，降低能源消耗，加強環(huán)境保護。 提高能源的利用效率，開發(fā)利用新能源和各種可再生能源是暖通空調(diào)發(fā)展的必然選擇。以能源的利用效率來看，一般熱電站的運行效率最高，熱泵技術(shù)位居其次。熱泵主要應(yīng)用自然中蘊含的大量可再生、低品位能源作為熱源，如地表水、太陽能、大氣、地?zé)岬?，通過壓縮機的運行，在熱源中吸

8、取熱能，提高溫度之后傳輸?shù)礁邷責(zé)嵩粗?。我國可再生能源資源非常豐富，為經(jīng)濟發(fā)展和開發(fā)利用的潛力很大。加大對太陽能、地?zé)崮?、水能、風(fēng)能、生物能的開發(fā)應(yīng)用。同時更要合理利用現(xiàn)有的能源，提高能源的利用率，最大程度地發(fā)揮能源的價值和效用?？梢酝ㄟ^調(diào)整用電高峰，分時電價差等調(diào)控手段，降低能源的浪費情況， 利用夜間廉價電力制冷儲存至白天用電高峰期使用。 改善暖通空調(diào)的設(shè)計，降低設(shè)備運行時產(chǎn)生的噪音污染，為使用者營造更加舒適，貼心的室內(nèi)環(huán)境。選用質(zhì)量先進的低噪聲設(shè)備、控制風(fēng)管及冷凍水管的流速也是降低空調(diào)系統(tǒng)噪聲的關(guān)鍵。優(yōu)化選擇空調(diào)運行方式，提高輻射熱度，就可顯著降低空氣濕度，一般以1224為宜，而傳統(tǒng)的空調(diào)

9、運行方式則需要在1820，顯然新型空調(diào)運行方式的節(jié)能效果更加客觀。同理，在夏季使用空調(diào)系統(tǒng)時，新型空調(diào)運行方式更加適用。通過應(yīng)用這種健康、舒適、節(jié)能的新型空調(diào)運行方式，既可滿足高水平的生活需求，同時也實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，與低碳經(jīng)濟發(fā)展相一致。 自從改革開放到現(xiàn)在，我國的綜合國力和人民的生活水平都有很大程度的提高，電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，已取得長足的發(fā)展。空調(diào)新技術(shù)的革新和運用迫在眉睫，空調(diào)蓄冷技術(shù)就是利用分時電價的不同，貯存電網(wǎng)低谷時段的“便宜的能源”，在需要冷量的峰值時段，將貯存的冷量釋放出來以滿足空調(diào)負荷的要求。據(jù)統(tǒng)計，城市空調(diào)的用電負荷已占到城市高峰電力總負荷的40%以上，而空

10、調(diào)的負荷特性與電力負荷特性基本相同，是造成電網(wǎng)峰谷荷差逐步加大的最主要原因。隨著中華人民共和國節(jié)約能源法的公布施行，冰蓄冷系統(tǒng)節(jié)能問題受到更加廣泛的重視。為此許多地方電力公司紛紛推出了峰谷分時電價政策，特別制定了針對蓄能空調(diào)技術(shù)推廣使用的各種優(yōu)惠政策，由此為蓄能空調(diào)廣泛推廣帶來了契機。 三、結(jié)語 暖通空調(diào)系統(tǒng)是和建筑環(huán)境控制息息相關(guān)，密不可分的，已經(jīng)滲透進入人們的生活的方方面面，為改善人們的居住環(huán)境發(fā)揮著重要的作用，可是暖通空調(diào)系統(tǒng)的高使用率也伴隨著高能耗的副作用。在如今能源危機日益嚴(yán)峻的背景下，暖通空調(diào)也必須順應(yīng)時代潮流和需求，積極創(chuàng)新，將節(jié)能技術(shù)與暖通空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，提高能源的利用率，減少浪費，開發(fā)利用新能源和可再生資源；改變生活方式，優(yōu)化空調(diào)運行方式；革新技術(shù)，用科技改變傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)，在不違背可持續(xù)發(fā)展原則的情況下，滿足人們對居住環(huán)境的新要求。將節(jié)能環(huán)保技術(shù)融入暖通空調(diào)的系統(tǒng)當(dāng)中是空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的一大