高层建筑空调设计及节能技术运用

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高层建筑空调设计及节能技术运用

【摘要】随着时代的发展,我国的能耗问题和污染问题逐渐受到了前所未有的关注,对于高层建筑而言,空调设计系统及技术选择,能够对整体的建筑节能效果产生最为直接的影响。论文主要研究了空调设计以及节能技术的应用,并提出了适当的优化策略。

【关键词】高层建筑;空调设计;节能技术

1引言

高层建筑的耗电量是现阶段除工厂之外的主要耗电场所。伴随节能环保理念的衍生,人们加强了对节能技术的认识,主张在提高物质生活水平的同时,也应当密切地关注能源的消耗,降低能耗,节约资源。为此,高层建筑的高耗能成为新时期国内重点关注的问题,国家也采取了一系列积极有效的措施进行实时整改[1]。

2暖通空调设计上的节能优化策略

伴随信息时代的来临,人们的生活生产中,随处都可以见到网络的存在及应用。对于高层建筑的空调设计,为了较好地实施空调系统节能技术,暖通空调系统必须开展智能化控制与管理,也就是指采用科学的网络技术,将高层建筑一定范围内的空调进行集中化的控制与管理,而达成这一技术的前提是需要整个控制系统中的信息共享,即每一项功能指令能够通过网络发送到每个空调上,进而使空调自动做出相应的操作。在实际的空调系统优化过程中,应当考虑到暖通空调应用的可行性和合理性,智能化控制下的空调系统具有便捷的操作控制系统,能够使得整个空调节能工程得到迅速的发展,变得更加完善合理。但是,智能化控制也有其局限性,与建筑楼层的设计有着一定的联系,并且受到了网络和连接线路的影响,很多时候会由于故障而导致指令无法生效。因此,在进行高层空调设计优化的阶段,需要对系统的运行过程进行适当优化,以减少空调系统的独立控制环节,实现集中的控制管理模式,相对节约能耗。通过暖通空调设计的优化,还能够科学地降低故障的发生概率,提升空调系统的稳定输出性能,并减轻能耗量,大大提高了节能环保效益。

2.1优化高层建筑空调系统

为了提高高层建筑的节能效益,首先必须对空调系统进行合理的选择性优化。在空调系统的选择设计上,要优先选取暖通空调系统,以实现统一的控制与管理。暖通空调系统,在设计上远优于一般的空调系统,其选用的空气处理机为DDC,采用的控制方法是PID控制。当PID的应用频率十分高时,空调系统内部的温度曲线会显示出较为陡的形态,进而会使温度过滤所需要的时间相应地减短。但是,当使用PID控制的频率十分低时,设定的温度过滤所需要的时间又会变长。在高层建筑的暖通空调系统中,PID能够较好地控制一定范围内的空调系统,但是并不是全部的空调,很多的低层空调系统都未曾纳入暖通空调系统的管理范围之内。此外,PID控制所采用的方法主要是双级控制,在高层建筑的房间内安装温度感应器,以测定室内的温度范围,一旦某个房间的室内温度出现过高或过低的状况,可以断定为出现故障,迅速进行调节。同时,为了提高温度感应的准确度,往往在高层建筑的空调送风道也会安装温度感应器,进而使得DDC能够实现较为优越的控制。在有了确定的感应温度以后,DDC会根据接收到的指令开启空调水阀的驱动,进而使得室内的温度产生变化,长期维持适宜人们生存的最佳温度状态。

2.2在空调设计上选择新型的采暖技术

现如今,关于最为适应人类生存的温度有着相当多的理论研究,所形成的参数也十分多,在实际的空调采暖技术选用中,需要结合空调系统在不同的环境中产生的能量消耗,既要选择给予人们较高舒适度的采暖技术,同时还要保持较低的能量消耗。在高层建筑的空调暖通系统广泛运用后,空调所产生的能耗也在不断地增加。为了改变这一状况,在进行高层建筑的空调设计时,必须考虑冷热源的选择,对于其中的采暖技术,要进行实时优化,以最小的耗能产生最为适合人们生活的家居温度。

2.3空调设计中对冷热回收技术的应用

现阶段的高层建筑空调系统设计,十分注重对冷热回收技术的应用,而且为了迎合新时期的环保观念,空调设计也需要积极地开发新能源并加以利用,以降低污染排放,实现能源的循环利用。空调设计中的节能效益体现,很大的因素在于暖通空调系统的能源利用率,只有提高能源利用率,才能较好地实现节能,为此,必须加强对冷热回收技术的应用。实际的应用方法是在空调的设计阶段,安装相应的冷热回收装置,以排风能量处理系统为基础,合理地处理空调系统产生的新风,进而有效地降低新风处理所需要的能源消耗量,同时也在一定程度上降低了机器的运行荷载程度,其节能效果十分明显。在选择冷热回收装置的时候,必须要以当地的气候、工程状况为基础,综合考虑多方面的因素,合理地进行选择。

3调整降低水泵能耗的创新策略

在现阶段的高层建筑空调节能系统中,除了系统本身存在的高耗能需要进行改善之外,还包括水泵的能耗问题。支持水泵持续运行的电能是相当巨大的,在实际的空调系统中,对于水泵耗能状况的改善需要从多个方面开展:系统以及设备的更新、技术上的创新以及新型水泵系统的替代品。调整水泵能耗,对于空调节能的整体效益有着十分重要的意义。

3.1将开式的冷却水系统转变为闭式

新时代的空调设计,在冷却水系统的选择上,需要将最初的开式转变为闭式,科学地降低电能的消耗量。在以往的高层建筑空调冷却水系统当中,面对水位差产生的能量传送变化,需要运用供给水实时克服,同时还必须压制住冷却水流动所产生的阻力。这个过程需要有较高的能量支持,而如果将开式转变为闭式,则可以帮助水泵减免克服水位差所需能量,仅需要在水泵压制阻力时,提供部分能量。因而,将开式的冷却水转变为闭式,对于空调系统的节能效果有着最为直接的影响。

3.2降低空调阀门以及过滤器所产生的阻力

在当前的空调水管道系统中,空调阀门和过滤器都是主要的阻力元件,因而在空调不使用的阶段,需要科学地进行周期的地清洗。空调水泵阀门的主要作用在于调整水泵管道内部的阻力,通过它的应用,可以通过不同的开度来降低各个支路的阻力。但是,这个过程是基于强大的能源消耗基础。为此,在进行空调系统的控制时,应当减少对阀门功能的使用,以降低能耗。

3.3应用新型的变频水泵

在现阶段的高层建筑空调设计中,空调的冷热负荷量与周围环境的变化有着最为直接的联系。一年四季,空调系统的负荷量跟随周边环境温度的改变而不断发生着变化,而一旦空调的冷热负荷量发生改变,所消耗的能量也在相应地增加。同时,冷热循环对水的需求量也会发生变化,如果不能进行切实有效的完善,会严重降低系统的节能效果。为此,在高层建筑空调系统的设计中,需要应用新型的变频水泵,以采用全新的转速系统,持续有效地改变水流量,进而降低水流动的阻力,节约能耗。变频水泵不同于普通的水泵,能够合理改变调整水泵的转速,也可以适当调节水流量,因而对于高层空调的节能效益有着最为直接的影响,在现代的高层建筑空调设计中,应当对其加以合理地应用。

4结语

总而言之,随着时代的发展,我国的能耗问题和污染问题逐渐受到了前所未有的关注,对于高层建筑而言,空调设计的系统及技术选择,能够对整体的建筑节能效果产生最为直接的影响。因此,在进行空调设计时,应当从节能环保的角度出发,选择最为有效的节能系统及设备,并选择适当的节能技术,进而产生高层次的节能效果。

【参考文献】

【1】刘清霞.高层建筑暖通空调设计探析[J].科技致富向导,2011(6):40-42.

作者:郭振义 单位:筑博设计股份有限公司北京分公司