浅谈闽南地区建筑环境空调工程的节能措施

摘　要：

关键词：
随着经济的发展和人民生活环境质量要求的提高及全球气候变暖的影响，闽南沿海城市的建筑环境空调工程，从20年前几乎是空白状态，到目前不同类型建筑空调安装率达到30％-70％的程度。在城市用电高峰期．空调工程消耗了用电总量的1／3以上．预计到2015年建筑空调工程安装率会接近80％，面对日益普及的空调，我们很有必要对空调工程的节能措施进行思考。
1、闽南地区气候条件
　　依据《建筑气候区划标准》（GB50178-93），福建省被划分为两个区域：夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，宁德、南平和三明属夏热冬冷地区；福州、莆田、泉州、厦门和漳州属夏热冬暖地区。福建省夏热冬暖地区气候主要特点为：夏季炎热时间比较长，出现的时间在5～10 月之间，约5 个月时间，最热时段为7 月上旬到8 月，最高气温可达40℃以上，最热月平均温度在27℃以上；1 月份为最冷月，但月平均气温仍在10℃以上，无冬季存在。雨量偏多，湿度偏大，相对湿度均在80%左右。年降水量1100～1350 毫米，是典型的“高温高湿”气候区。
2、闽南地区空调使用现状
　　夏季空调设施的使用时间和方式主要受到经济条件的影响，在经济条件允许的前提下，年轻人比年长者更趋向于使用空调，说明居民的生活习惯和生活态度对空调的使用也具有很大影响。
　　随着经济快速发展和人们居住条件的改善，闽南地区建筑空调发展经历了从无到有、从窗式机到分体机、从单台到多台、从定频机到变频机、从独立空调到集中空调再到中央空调的发展过程。
3、节能措施
3.1空调系统设计
　　参照《工程经济》，价值工程是以提高产品或作业价值和有效利用资源为目的，在建筑空调系统中，其价值工程活动的重点主要在设计阶段，设计的好坏直接影响到项目经济效果，所以很有必要对空调系统的设计进行精心研究和严格把关。
　　当前在设计工作中普遍存在一个现象就是工期短,许多设计人员为了节省时间,直接把方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用惊人。因此,建议有关的政府职能部门,要像结构专业抗震审查一样,加大对暖通空调节能的监察力度,控制系统的能效比,使设计节能不合格的工程不能开工建设。
3.2空调系统施工
　　空调通风等设备，安装起来较为复杂。为做好空调系统安装工作，相关施工人员必须认真翻阅施工图纸，联系实际对现场施工人员做好施工计划交底，并对施工材料质量进行检验，另外施工过程应保证工程质量。
　　（1）检验施工材料质量，防止有些施工单位施工过程中减少阀门和仪表的数量来降低工程造价的现象，要求施工材料都符合国家的有关标准和本工程使用的设计要求。
　　（2）确保工程质量，应避免空调系统安装质量通病。具体通病表现为以下几点：一是组合式空调器安装质量差，表面凹凸不平，各空气处理段连接有缝隙，空气处理部件与壁板之间有明显缝隙，减振效果不良，排水管漏风。二是风机盘管的冷(或热)水支管连接处漏水，凝结水盘内凝结水排不出而外溢。三是冷却水温度偏高，空调制冷系统的冷凝温度和冷凝压力上升。四是系统运行中阀门开关不灵活，关闭不严及出现漏水(汽)的现象，造成返工修理，甚至影响正常供水(汽)。五是管道连接的法兰盘及衬垫强度不够，连接螺栓短或直径细。热力管道使用橡胶垫，冷水管道使用石棉垫，以及采用双层垫或斜面垫，法兰衬垫突入管内?。六是管道焊接时，对口后管子错口不在一个中心线上，对口不留间隙，厚壁管不铲坡口，焊缝的宽度、高度不符合施工规范要求。七是隐蔽工程项目不经检查或不合格时，便开始进行下道工序施工。
3.3空调系统控制水平
　　提高空调系统控制水平，合理进行自动控制，尽可能降低空调能耗。空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度， 甚至仅空气温度一项。显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统不节能。热湿环境研究成果的应用，采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能。
3.4利用可再生能源和新技术
3.4.1利用太阳能
　　太阳能空调的实现有两种方式，一是先实现光－电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷；二是利用太阳的热能驱动进行制冷( 很早以前，佛罗里达大学的法伯教授就着手于这方面的研究) 。1998年1月，中科院广州能源研究所研制成功实用型太阳能空调热水系统，在广州江门市投入运行。其中，制冷用热水温度65～72℃，生活热水温度55～60℃，采用500㎡高效率平板集热器，一台100kW两级吸收式制冷机可满足超过600㎡的空调负荷。
　　利用太阳能作为能源的空调系统，其诱人之处在于越是太阳能辐射强的时候，环境气温越高，人们的生活越需要空调，太阳能空调的制冷能力越强。 使用太阳能空调的结果，既创造了室内宜人的温度，又能降低大气的环境温度，还减弱了城市中的热岛效应，既节约了能源，还不使用破坏大气层的氟里昂等有害物质，是真正的绿色空调。 这是我们追求的室内小环境和室外大环境相和谐、人和自然相和谐的理想境界。
3.4.2自然通风
　　自然通风最基本的动力是风压和热压。在具有良好的外部风环境的地区，风压可作为实现自然通风的主要手段。在我国大量的非空调建筑中，利用风压促进建筑的室内空气流通，改善室内的空气环境量，
是一种常用的建筑处理手段。风洞试验表明：当风吹向建筑时，因受到建筑的阻挡，会在建筑的迎风面产生正压力。同时，气流绕过建筑的各个侧面及背面，会在相应位置产生负压力。风压通风就是利用建
筑的迎风面和背风面之间的压力差实现空气的流通。
　　沿海地区，室外空气流通好、质量好、且有较大的日较差，因而建议用间歇自然通风作为改善夏季在白天特别是午后室外气温高于室内时，关闭外门窗，限制通风，避免室外热空气的侵入，抑制室内气温上升，减少室内蓄热；夜间和清晨室外气温低于室内时，打开门窗，利用较大的室 外风速进行自然通风，消除室内蓄热，降低室内空气温度，进行蓄冷。除经常开窗换气，进行自然通风外，还可采用机械通风装置，增强通风换气效果，新风换气机是一种有效的节能设备。其特点是：不仅能使室内保证足够的新风，加强新风和回风的过滤，同时还装有热回收装置，提高能量利用率和资源利用率，降低能耗。它具有双向换气、洁尘、高效节能、应用简便、安全可靠等优点；还可免冷、热源供应，减少设备投资及使用面积，节约新风处理能耗70％以上；同时具有较强的排污净化室内空气、提高居室空气质量的能力。但需注意，必须认真地按照风压、热压作用原理设计通风口，以得到良好的气流组织。厦门市目前高档住宅日益增多，且大都装修精美，装上空调可使室内温湿度适宜，但许多住宅并不配套设置通风换气设备，其代价是能源的大量消耗。因此，基于厦门夏季室外的气候条件，自然的或机械的通风是厦门夏季改善居室热环境的经济、环保、节能的有效方式。
3.4.3应用变频技术
　　空调的运行方式是空调节能的重要组成部分。近年来, 变频空调由其节能与能提供舒适环境的鲜明特点而实现了快速发展。暖通空调中变频技术的应用是空调发展的一个突出趋势,让空调尽量达到节能环保的要求。在如今的中央空调系统当中, 我们应当充分利用变频技术, 其主要实现形式有两种, 即运用变速泵、变速风机以替换调节阀, 从而减少系统内部的消耗, 提升整机的效率。或者是运用变流量技术, 依据空调的负荷来改变水流量或者风流量, 从而实现节能之效果。
4、结语
　　在闽南地区，我们应当积极开发新能源, 积极推动太阳能、风能等新能源和新技术在建筑中的应用，它将是解决能源危机的根本措施。在空调工程的设计、施工、使用管理上也应当引起重视，提高效能和使用价值，避免“节能建筑不节能”的现象发生，造成二次浪费。