暖通專業在能耗中的地位是什麼?暖通可以為節能減排做些什麼?
托目前公司這個平台的福,對從方案、施工圖、系統調試、竣工驗收,甚至運行管理都有一些了解。就從上述各個階段入手,拋磚引玉地談一談暖通節能有哪些可以做的,一些淺見僅供同行們參考。當然其中有可能並不是直接和節能有關的,但最終卻會影響到整個系統節能效果的,也提出來供大家探討。關於第一個問題,相信前面的答案已經說得比較透徹了,我也比較認可在某些具體項目中超過50%的說法。整體而言應該在50%上下,這個視項目所在地的氣象條件而定,比如廣州、深圳、北京、哈爾濱等空調或採暖運行時間長,能耗比例會高些。而像成都、昆明這些地方空調運行時間短,能耗比例自然就低低些。所以在這裡就不展開細說具體佔到多少比例的問題了,總之一個共識就是很高,節能潛力巨大、暖通能為節能減排做的非常多。因為我在南方,只做過兩三個採暖項目,了解不夠深入不敢妄言,所以主要從空調的角度來說一下。
下面這張圖代表了我的主要觀點:空調系統運行效率低下,設計、施工、調試、運行等等各個環節都難辭其咎,都存在較大的提升空間。但相對而言,運行管理水平的低下,是其中最主要原因。圖片做得有點渣,請無視~
一、設計階段 設計階段存在的主要問題有:負荷計算存在問題,主機選型過大;空調水系統水力失調;控制設計不詳或與實際脫節。當然還有很多其他方面的問題,但因為我個人經驗的原因,只能著重說說這三個方面。至於其他的問題,在其他環節裡面可能也會講到,這裡就先不贅述。1. 負荷計算存在問題,主機選型過大這個問題基本是從南到北,從大院到小院,從設計院到顧問公司,無一倖免。究其原因,無非就是喜歡參考別的項目經驗,不認真按照規範要求進行詳細的逐時逐項負荷計算。就算是進行了逐時逐項負荷計算的項目,要麼只是為了後期審圖能通過,要麼是為了去湊出方案階段估算的負荷總量而不斷調整各項輸入參數。這不是本末倒置嗎?這個問題近幾年在大型城市綜合體項目中愈演愈烈,不得不說罪魁禍首就是一票機電顧問公司,他們拿著香港那種人擠人的中環、海港城的負荷指標生拉硬拽地往任何一個項目上套,結果當然是高得離譜。而設計院在早期因為缺乏類似超大型綜合體項目經驗,也只有聽顧問公司的,做了幾個項目之後,又回過頭去參考「過往項目經驗」...... 久而久之這種高負荷指標的項目遍地都是。據我所知,我們這裡很多最高峰負荷時只用開到裝機容量的50~70%的,而負荷不夠的項目目前還沒聽說過--至少最近幾年的新建項目中沒聽說過。
綜合體尤其是商業的負荷指標直接取決於人員密度、餐飲比例等,不是每個項目都能達到2m2/人的誇張人流量。主機選型過大的直接後果,除了浪費初投資之外,就是主機負荷無法很好地和末端負荷匹配,存在大馬拉小車的問題。眾所周知,主機最高效的運行區間大概是在70%~90%負荷率範圍內,主機台數越多運行調節越靈活,可以讓儘可能多大主機運行在高效區間。而如果你只能投入原來一半數量的主機,調節性能差不說,大多數時候是運行在低效區的,主機效率自然就會下降。 當然,主機容量、台數與末端需求負荷需要很好匹配這個目的,最好的方式當然是進行全年運行能耗模擬,根據模擬結果來選型。考慮到目前國內設計院的實際情況,這還不太現實,所以只有儘可能在把主機總容量選在合適的這方面來下功夫了。 2. 空調水系統水力失調(推薦一本水力平衡方面的書 全面水力平衡暖通空調水力系統設計與應用手冊 (豆瓣)) 水力失調造成的能源浪費,我查了一些資料,目前好像還沒這方面比較權威的數據,所以我也不敢擅自量化。我只是就自己看到的設計中出現水力失調的問題,簡單說一下吧。大家都知道,規範中有規定當水力失調度超過15%時,應採取一定的水力平衡措施,也都知道水力平衡措施無非就是採用同程式系統、設平衡閥這兩種方式。但通過與身邊的設計人員打交道,我發現再深究下去,好多人就是沒什麼概念了。下面是設計中一些常見的水力平衡問題,看看就知道是多麼令人痛心疾首了:-- 一次泵變流量系統(主機側也是變流量的)的冷凍水側設動態流量平衡閥。徒增阻力不說,還能變流量嗎?
-- 已經設置了靜態平衡閥的環路,還是設同程式系統。我知道這很多老設計院的老專家眼中,同程式系統永遠比幾個閥門可靠,但你也不要兩個同時採用好么? -- 一個20萬m2的購物中心,單層面積4萬+m2,除了手動蝶閥之外,沒有任何水力平衡措施。系統形式也是異程式。沒經歷過商鋪分批開業階段調試的人,是不懂這種系統的痛... -- 動態壓差平衡閥兩級串聯。這個怎麼說呢,要麼是被廠家公關了,要麼就是被廠家忽悠了。動態壓差平衡閥很貴、很貴、很貴的好不好?重要的事情要說三遍~3. 控制設計不詳或與實際脫節 其實說控制策略不得當,算是比較客氣的說法。不得當的前提是得有,但很多圖中就一句話帶過「冷水機組的加減機通過機組自帶的群控系統實現」。冷水機組加減機無非就是總冷量、回水溫度、壓縮機電流等等幾種方式控制,哪怕你是提一下用哪種方式控制也好過一句話帶過啊。能夠理解設計院傳統做法都不管控制那塊,暖通設計人員對弱電、自控一知半解也是正常現象。這种放在以前那種幾千上萬平米的小項目,廠家也就順手幫你做了。可現在這種動輒幾萬、幾十萬的超大型綜合項目,再指望廠家來深化就說不過去了。好了,吐槽完了,正經說說不得當的地方吧,跟水力失調一樣的格式~
-- 二次泵系統,加減機卻靠回水溫度或者壓縮機電流控制。直接後果就是造成控制系統無法跟蹤末端負荷變化,形成逆向混水的惡果。這個細說起來太複雜了,這裡就不展開了。有興趣的朋友可以去查相關文獻。 -- 車庫通風靠CO濃度控制,變新風系統靠CO2濃度控制。這些都是規範上有規定的,這麼設計沒有問題。但是問題來了,CO/CO2濃度感測器設幾個?設在哪裡?維護保養有啥要求?濃度閾值怎麼設定?這些都是暖通專業該做的,弱電專業根本就不知道怎麼做。要知道,氣體濃度感測器那玩意兒光是設備就是2000多一個,還不算連接到線管和DDC控制器,而且空氣質量稍微差一點,就很容易蒙上灰塵失效。 -- 過渡季節通過室外焓值調節全新風運行。全新風運行也是節能運行中鼓勵的設計,本身完全沒問題。但是焓值很難測而且經常變換好嗎?只是新風全新風運行,排風聯動控制的話,新風也是送不進去的啊。尤其是如果還是變新風量運行,排風也得跟著變好吧。 -- 廚房排油煙風機變頻運行,變頻依據五花八門。有靠總風管的靜壓控制,也有靠燃氣灶個數運行的。廚房排油煙系統油煙很重,如果是川菜的話,不出一個月,保證靜壓感測器完全癱瘓。燃氣灶個數運行沒問題,無非就是成本高了點,但一定要在每個灶台的排風支管上設聯動開關的風閥才行啊。-- 控制閥門直接按水管口徑選型。這個應該是比上面提到的負荷偏大還要普遍的現象,可能跟規範中沒有特別明確的規定有關。只是提到了按閥權度選型,可很多人連閥權度的概念都沒搞懂...... 為什麼要按口徑選型說多了又是一個專題,這裡也不展開了。就說說按管徑選型的壞處吧——通常都會大1~2號,造成在低負荷時閥門開度很小,流量控制精度下降,甚至閥門頻繁開關,影響閥門壽命等等。
二、施工階段
按照國內的建築工程管理體制,施工和調試都是一家承包商負責,照理說施工和調試應該合在一起來說的,但考慮到調試的不受重視程度以及其重要性,這裡就分開來說了。因為我沒有在施工單位待過,只是有些項目每周需要替業主去工地巡視一兩次,我就從這個角度來說說自己的看法。具體施工工藝什麼的,就留待相關的資深人士來解答了。歷史原因,國內的施工單位基本都只能照圖施工,絕大多數都不具備圖紙深化能力。對,我說的是絕大多數,包括中字頭的單位。而施工單位的二次深化能力和水平,直接影響到空調系統最後的效果。
在設計之初,一般只會確定設備的主要參數,如制冷機組、空調機組的冷量、供回水溫度等,對於其他參數(主要是設備水阻力)一般不會明確也沒法明確。因為不同廠家、相同廠家的不同系列等設備水阻力相差都很大,設計師最多只能參考其中某一家的水阻力,但完全無法左右施工單位最後選擇哪一家的設備。鑒於此,為保險起見,設計師一般都會按其中的較大者來選水泵。這就造成水泵揚程一般都會超過最後實際所需,還不說一些設計師特別喜歡考慮1.1甚至1.2的安全係數。曾經見過常壓燃氣熱水鍋爐一次側水泵揚程做到22m的。所以,施工單位根據最終採購的設備水阻力,並結合施工過程中水管走向的一些調整,來重新複核水泵揚程的工作就變得非常有必要了。曾經有一個商業項目,是某大院做的設計,最後在考慮1.2的安全係數的情況下的優化結果如下(隱藏了部分內容):上面只是舉了一個最典型的例子。除了水泵揚程之外,常規的如空調機組、新風機組、各類送排風機的壓頭,再細一點的如控制閥、平衡閥等根據Kv值和兩端阻力的選型計算等等也非常有必要。這種類似的複核計算,除了設計階段本身保守的因素外,其餘大多都只有等採購的設備參數確定了之後才能進行,所以這一責任只能落在施工單位身上。但遺憾的是,國內的建築工程運行體制的問題,施工單位這方面的能力先天不足,很多甲方也沒認識到其重要性和必要性。而港資/外資公司在這方面就做得好多了(當然它們也不是一點問題都沒有,下面會講到)。
要想改變這種現狀,只有靠甲方、設計院、施工單位等各方通力合作才行。結合我自己比較主觀的經驗,總結了一下造成現在施工階段種種問題的原因:司空見慣的低價中標;不合常理的施工進度;喪心病狂的凈高為王。1. 司空見慣的低價中標
有些項目的投標報價,低得令人髮指,早就低過成本價。這和甲方的評標側重點有關,也是施工單位低價中標+後期追加費用組合拳中的第一招,更是因為整個建築工程市場不成熟、競爭慘烈。總之在這種情況下,施工單位中標後的心思根本就不在怎麼把工程做好、把系統優化得盡善盡美,他們只有一門心思地想著追加、變更、索賠。資本有它逐利的本性,大家都是出來賺錢的,誰也不想辛辛苦苦看好幾年,沒有賺到一分錢。就個體而言,施工單位本身並沒有錯,問題出在這個行業的大環境、大氣候。什麼時候甲方不再一味壓低投標報價,施工單位有一定合理利潤的情況下,不再為盈虧焦頭爛額的時候,他們自然才會花心思去把工程盡量做好。這也符合馬斯洛需求層次理論---說不一定拿個魯班獎、安裝獎之類的,自己臉上也有光啊對不?曾經有個項目施工單位非常配合,各種複核計算也盡心儘力,自己算不了就專門花錢找設計院的人來算,後來跟他們聊天才知道,他們那個項目利潤率在20%左右。所以說,不是能力的問題,歸根結底還是錢的問題。2. 不合常理的施工進度
說起這個,就不得不提號稱18個月開一個綜合體的萬達了。和他家沒有合作過,其招商資源整合能力、工程團隊的管理和執行能力都只是有所耳聞,從未親眼見過,也就不便於評價。但我覺得,對大多數開發商而言,根本不具備萬達那樣的資源和能力,但卻總是在喊模仿萬達的口號,這就很要命了。從上面提到的方方面面其實可以看出(後面也會講到),空調系統真正的節能運行,並不是依靠多麼深不可測的新技術、新系統,而是下足功夫把現有系統做好、做精、做全面。在緊張得近乎變態的工期安排下,施工單位主要就是在搶進度,根本無暇顧其他。 跟保證施工單位合理的利潤一樣的道理,給他們相對合理的時間,甲方再高標準、嚴要求地把控各個環節,應該會有所改觀。可惜的是現在好多開發商,尤其是剛由住宅轉做商業的中小型開發商,還是帶著做快消品住宅的老觀念來做自持商業。他們的團隊配置仍然是當初做住宅時那一幫觀念落伍、經驗匱乏、甚至智商都已欠費的老功臣。請原諒我用這麼偏激的詞語,你要是見過一個大型商業綜合體居然不做空調,後期土建都施工完了之後又來砸樓板增加,你也忍不住會跟我一樣~3. 喪心病狂的凈高為王
前面兩點主要是針對國內開發商,相對而言港外資開發商在這方面做得好很多。但第三點就主要是針對港外資開發商的了,他們在這方面的要求有多麼變態?曾經有兩個項目因為凈高達不到要求而停工了小半年,其中一個項目還因此換了兩任項目總監。在港外資開發商眼中,一個項目的檔次=凈高,他們對凈高有著圖騰式的崇拜。具體是為什麼,我了解不夠深入也不敢妄言,個人感覺是他們的大老闆就是這麼認為的,而下面的人只有無條件服從,哪怕大老闆認為的凈高根本做不到,他們也會停下來為之和各方撕逼、扯皮、以致停工。
有了這個不合理的凈高要求放在前面,所有的機電管線都只能像貪吃蛇一樣,哪裡有縫哪裡鑽,哪裡有空哪裡躲,被壓得上下翻滾、七彎八拐。控制閥、平衡閥沒有足夠的直管段安裝、水管上翻處集氣、冷凝水管無法放坡、彎頭徒增阻力、過濾器檢修更換困難等等問題都會出現,其直接或間接的後果,都會造成系統運行效率低下。 前面說的那些,只是我個人體會特別深刻的一些方面。重點拎出來說,並不代表其他方面就不重要了,比如甲方對施工質量現場管控能力這類老生常談的的問題了。曾經見過某粵系開發商的一個超五星酒店項目,酒店廚房燒烤間溫度高達50多度,門把手都燙手。酒店方一直投訴,多次檢查才發現,原設計2000*500mm的排油煙風管在某一段被施工單位擅自改成1000*400mm了。因為廚房在地下,排油煙風管是上至塔樓屋頂排放的,投入使用後再改造非常困難,後來好像不了了之了。不知道是該同情那家酒店的廚師每天在烤乳豬的同時還在烤自己,還是該恭喜他在大雪紛飛的寒夜裡都能拿高溫補貼了~
三、調試階段
上面有提到過,之所以把調試單獨拎出來說,是因為它真的太重要,也太不受重視了。調試本身應該是對於施工成果的檢驗和監督,無論如何都不應該由施工單位來做。從邏輯上來看,自己對自己的成功進行監督和檢驗,這不是監守自盜嘛?效果請參考天朝公務員隊伍。你能想像你家裡用的電器都只有廠家自己貼的「合格證」,而沒有檢驗報告或諸如此類的證書嗎?從技術方面來看,因為先天原因,施工單位沒有能力做好調試,大多只能靠廠家的技術支持。但空調系統本身是各種設備的集合應用,並不是單單依靠某一個廠家管好自己的一幕三分地就可以了,它需要的是有經驗的調試人員從整個系統的層面來掌控。 好吧,我承認在我眼中國內的施工單位先天不足的地方太多了,一方面是因為它們負責的東西太多但又太淺了。另一方面中國建築施工市場沒有對外資開放,在國內它們面臨的競爭不足,走出去之後都是去支援非洲兄弟了(好不容易有一個波蘭首都華沙的高速公路項目可以藉機打入歐盟內部,卻因為「低價中標+後期追加」的基因給害了 ),和國際先進的承包商之間缺乏直接對話,二者之間在觀念、運作模式、技術能力等方方面面差距巨大。從這個方面來看,國內大多數施工單位其實就是有資質的勞務分包。至於調試效果和水平怎麼樣,就說直觀感受得到、看得到的,其他看不到、感受不到的方面的就不說了。據我所知我們這裡好幾個做VAV的辦公樓都是夏冷冬熱,舒適性還不如兩管制風機盤管系統。還有下圖中的那個紅絲帶大家都不陌生吧?這就是我們風量調試的依據:
為了解決上面這些問題,我接觸過的一些港外資項目甚至一些大型國內開發商的項目,一般都會單獨聘期第三方調試顧問,他們的職責就是真正按照設計意圖對系統進行調試,不僅達到設計的溫濕度參數,也使系統在相對高效、節能的工況下運行。他們的調試水平較高、專業性較強,同時對於設計、施工的要求也高。他們會在項目前期就介入,對存在的各種問題提出自己的意見和建議,比如設計階段對控制策略設計不詳或不切實際的、感測器、執行器等控制儀錶沒設置到位的、平衡閥處沒標註流量的,以及施工階段的水管測量孔、風管測量孔、冷凝水起始端吹掃口等提出要求。這些要求都是本著他們調試方便、能夠達到調試效果的角度出發的,因此相對來說比較中肯,對甲方的幫助也較大。爆兩張圖片吧,他們的意見通常是這樣的:除了上面這些,還有一些息息相關的細節要求,對於調試和節能運行也特別重要。舉個例子,施工現場的工序管理非常重要。比如說一般感測器(比如CO、CO2濃度感測器)對灰塵很敏感,所以必須要求在主要的機電設備安裝完初步清灰完成後,才能安裝感測器,否則你剛裝上就已經失效了。再比如說是動態壓差平衡閥、動態壓差電動調節閥(俗稱一體閥)、電動控制閥(座閥結構,不是球閥)等,其閥芯構造複雜、流道面積小,所以必須在水管沖洗後再安裝,否則容易堵塞或損壞閥芯。後期不僅沒法調試,還要花大量工作來查找堵塞或損壞點,費時費力。四、運行階段
說一個我印象特別深刻的事,公司辦公樓是位於市中心核心地段、自稱超甲級寫字樓,物管公司為號稱國際五大行的仲量聯行。我們剛搬進去那半年,公司剛裝修味道很大,物管又老是不開新風。到後來變成了貓捉老鼠:你不投訴他就不開,你投訴電話一過去他就開了。有一次冬天,我們發現沒開新風又投訴,結果上來一個物管工程人員告訴我們說,開新風的時候隔壁那家公司的人嫌冷,所以就全部關了。當時真的很無語,問他們新風機組是不是沒開熱水,他說設計就是那樣的,他們也沒辦法。不管那個人真的是不懂,還是只是為了省錢不想開,也懶得去和他扯了。現階段機電系統運行管理水平,由此可見一斑。目前絕大多數項目的運行管理水平基本還停留在起停機、小問題自己修、大問題找售後的階段,對於運行數據記錄和管理、控制策略優化調整、運行參數重新設定等等和空調系統運行能耗直接相關的環節基本還處於沒有概念的狀態。空調系統中的設計參數一般都會有一個設計值,比如冷卻水溫度為32/37℃,冷凍水溫度為7/12℃。這個設計值之所以確定為這個數值,有很多方面原因。比如國標工況用於測試機組性能,比如大多數設備都能達到,比如規範推薦為這個區間…… 最最常見的莫過於,前代設計人員都用這個數值,這一代也就沿襲下來了。但是,設計值並不代表是系統運行的最佳工況,更不代表它就是一成不變的運行值,因為空調系統的運行能耗取決於末端負荷情況、氣象參數、甚至控制策略。要想系統能夠高效節能地運行,必須根據前述參數的變化不斷優化供回水設定溫度。
重設冷卻水、冷凍水溫度對於節能的意義有多大呢?我們可以看一下下面這一組圖片吧:
PS:鑒於國內項目這方面數據比較少,某些為了騙補貼的項目數據也不可信。資料來源為日本--高橋隆勇著,劉軍、王春生譯的《空調自動控制與節能》(傳送門空調自動控制與節能 (豆瓣) ),項目數據為日本某項目。
冷凍水供水溫度2006年設定為7℃,2007年設定為12℃.
冷卻水供水溫度2006年設定為25℃,2007年設定為18℃.
2006年運行耗電量為115859kwh,2007年為72659kwh,重設運行水溫後,節能率約為44%。上面只是一個對機組運行能耗影響最典型的案例,同樣的設備和系統的情況下,運行得好與不要,節能率能達到40%以上。如果後期運行水平高一些,你前期設計選COP6.0和5.5的機組差別還大嗎?變流量系統中用作變頻依據的供回水管壓差,也非常有必要根據實際運行情況來重設。設計之初通常都只會明確靠壓差控制,不會給一個準確的壓差值,該壓差值通常都是自控施工單位在初次調試時設定的。準不準確先不說,後期運行情況變化莫測,對於分批次開業、經營過程中不斷調整業態的商業尤其如此。所以你不能說設計沒給、初調試設定值不準,一定得結合後期實際運行情況不斷優化調整,這對節省水泵運行能耗甚至機組COP都非常有幫助啊。除了上面提到的重要參數,其餘參數設定值,比如CO/CO2感測器濃度閾值、溫濕度設定值、風管靜壓值等等,都是需要結合實際情況不斷調整的。可這些工作別說目前的物管人員,就連前期的設計人員、部分廠家技術支持人員,都還無法完全勝任,所以需要全行業的共同努力才行。個人覺得,隨著房地產市場的降溫,新建項目的量逐漸萎縮,需要的前期設計、施工等人員的數量越來越少。隨著時間的推移,一部分低水平的人員被淘汰出局,另一部分前期人員逐步開始轉移到後期運行維護的工作中去,整個行業的設計、施工、調試、運行水平才能整體提升吧。PS:不要認為設計人員去干後期運行維護很丟人,發達國家好多都是這樣的。國內像太古地產也在很久之前就意識到這一點了,他們招物管機電經理的要求都很高,一般需要6~8年以上機電設計經驗,暖通背景者更佳,待遇也並不比設計差。正因為如此,太古是少有的幾家整體COP能達到5.0甚至5.5的。這是一個什麼概念,看一下下面這張圖片就知道了。最後,我們看一下在能源匱乏的日本,從事後期節能運行工作的人員都是一些什麼背景吧:最後,包括我在內的各位同行得努力了啊,盡量把空調的能耗降下來,避免給人口實,牽強附會地讓空調背上所謂誤導建築史發展方向的黑鍋了啊:空調是不是一個很差的發明? - 某人的回答瀉藥。手機看到這題目就覺得問得很好,非常有深度。上來一看果然炸出很多大拿,長篇累牘非常發人深省。我試著從我從事的通信行業來探討一下這個問題。行內人都知道數據機房都會提PUE,這是反應數據機房能耗水平的指標,其中分子是機房內所有的能耗,包括通信設備、空調設備、電源設備以及照明監控等,分母是機房內通信設備的能耗。現在國內數據中心一般都能做到1.5左右,老機房普遍在2以上,而PUE高於國外的基本原因就是暖通設備的能耗問題,國內老機房PUE大於2的基本都是空調能耗等於甚至高於通信設備。從這個角度來講,暖通的確是能耗中的大戶而且能為節能減排貢獻很大的力量。但我一直在思考一個問題,暖通是一個配套專業,目的是消除室內的熱濕負荷。如果室內的熱濕負荷小了,那麼暖通相應的功耗也小了。在機房中,如果通信設備的能源轉化率更高,那麼PUE也會有顯著下降。在民用建築中,如果建築圍護結構能夠更加考慮隔熱效果,那麼也能降低暖通設備的功耗。綜上所述,暖通設備的確是耗能大戶,但是暖通設備的使用又是為建築或者人或物來服務的,這是一個相輔相成的辯證結果,不可一概而論。回答完畢,學習大拿們的答案去也。
暖通節能的話題說起來外延性太廣,涉及到方方面面的事情
如果寫起來幾本書都不為過。這裡我簡單從我個人的角度和體會說一說
1.總體
現在中國的建築能耗從統計學的角度而言已經佔到了國家能耗的30%左右。[p.s.三大能耗指的是交通能耗 工業能耗和建築能耗]。
建築能耗一般考慮專用於建築的運行過程中涉及到的能耗,比如有AC, Lighting, Heating, Elevator, Kictchen等等。其中HVAC 部分的能耗大約可以佔到整個建築能耗的30%-40%.[這個是針對辦公樓或者公共建築而言],但是對於工業建築中的HVAC能耗因為行業不同導致了生產能耗不同,空調系統不同, 則此百分比不一而足。2.前期規劃設計
上述可以得出HVAC的能耗佔比是相當大的,因此在節能空間上有著很大的提高潛力。一般一幢建築的LCC可以分為planning, design, construction, commissioning, operationmaintenance.一直到其壽命的終點。[中國的建築壽命相對較短 ,一方面和拆拆建建的重複工作有關,另外也和建築本身的質量有很大關係。]
2.1從planning角度而言,如果能夠選擇在日照良好,通風良好的地區建項目,那麼在設計當中可以充分利用被動建築的特性來進行節能,比如太陽能採暖,太陽能分布光伏,自然通風,外遮陽系統,以上是一些嚴格意義上的被動技術[也就是完全不需要機械系統的參與],還包括 地源熱泵,新風熱回收等等[以上為廣義上的被動技術]。比如中國的西北地區,在規劃的時候就完全可以考慮被動建築的設計諸多元素。2.2 從設計角度, 中國的節能設計標準GB50189-2015,綠色建築設計標準GBT50378-2014以及國內各個地方的地方節能設計標準都可以參考,這裡就不一一列舉了。可以自行搜索。不過需要指出的是現在的節能設計標準還是針對公共建築,比如寫字樓 賓館 購物中心,圖書館,政府辦公等等類型,專門針對工業建築的節能設計標準還在起草。主要原因我個人的認為是工業建築和生產密切相關,很多節能的措施無法進行實施。所以公共建築中的節能考量會更多。以上為國內可以參考之標準。針對國際上標準,美國的ASHRAE標準較多,ASHRAE手冊當中的90.1 55 62.1等部分也是和LEED的認證相關的。2.3 設計中,針對HVAC系統的節能技術很多,這裡主要說一說我個人認為比較有用處的部分。2.3.1集中新風的全熱回收, 集中處理的新風量越大,全熱交換效率越高,冷量熱量回收全多;2.3.2一次冷凍水或者熱水系統的變頻控制,這個需要收到冷凍機或者鍋爐設備的制約,看其是否能夠滿足變流量運行。2.3.3二次冷凍水或者二次側空調熱水的變頻控制,沒有一次側變頻效果明顯2.3.4冷凍機組的群控和變頻啟動技術2.3.5風系統的變風量技術,內外分區技術2.3.6熱濕處理分離控制技術,如冷梁 冷吊頂 +新風除濕的應用就是典型的分離控制2.3.7 BA系統的邏輯控制是否已經優化, 對HVAC系統的控制是否體現出合理性和及時響應。2.3.8 過度季節的全新風運行模式以上說了這麼多 均是針對設計當中是否能夠優化設計進而節約HVAC系統能耗的手段,並且僅僅是一部分。具體信息可以參見陸耀慶主編的《實用供熱空調設計手冊第二版》當中有關於節能設計的詳細信息ASHRAE90.1ASHRAE62.1LEED V4GB50189-2015GB/T-50378-2014當中涉及到HVAC的節能和能耗相關章節可以進行參考.不過需要指出的是,現在設計院在設計的時候,經常會留夠安全係數,比如峰值冷熱負荷, 冷熱源的選擇,動力輸送設備水泵風機的揚程等等總會較大於實際需求。主要原因一個是因為業主老是變來變去,設計方想省事,預留安全係數可以使得以後較少改動。二也是為了保證設計的安全,減少自己的風險。但是這樣一來就會導致設備在運行起來不在最佳的效率點上,使得實際運行的效率降低, 導致費能。
在項目前期,合理的設備選型和實用的節能技術可以從源頭滿足建築的節能需求。
3.調試
調試是被很多人忽略的部分。一棟建築規劃好了設計好了, 如果調試不好的話,系統不穩定,運行工況無法滿足工況要求,結果是費能的。舉個例子來說,AHU的冷熱水閥門在收到房間溫度的負反饋控制中,如果PID的參數沒有選好,邏輯關係沒有對應好。那麼會導致冷熱水閥門對沖,閥門開啟頻率混亂,房間溫度波動不穩定,導致冷熱源的頻繁啟動停止,這樣的結果就是費能。原來的模式是業主會直接找GC總包公司進行調試 ,現在的模式是找獨立的調式第三方進行調試管理,進行監管和調試優化分析。這是一個好現象。好的調試管理可以使得建築在運行中達到節能之目的。
4.運行
一般運行是整個建築最為耗能的地方,運行中最為耗能的原因有很多。但是從大的方面而言,有一下幾個方面4.1 使用行為的費能: 很多建築內用戶使用習慣非常不好,冬天把溫度設定在25度,夏天設定在22度,這種設定全部都是不節能的使用習慣。室內的CO2濃度僅有400-500PPM,但是卻叫囂著身體不舒服, 氧氣量不夠,要求增加新風,或者在夏天和冬天直接開啟外窗。人走了,不關燈。等等行為。 這種費能是最沒有道理的。需要加強對用戶的培訓和管理。這裡說個小故事,我有一次冬天去JCI江森自控的辦公樓[西康路]見我的師兄。師兄的辦公室內裡面熱火朝天,我一看溫度有24度,我就笑著說,你還是做節能的,怎麼自己使用空調也這麼費能。公共建築要求冬天溫度不高於20度啊。我舉這個例子想說明,身為專業人士的我們在平時的HVAC系統的使用中尚且不能節能運行,更加何況哪一些外行人士呢。4.2FM運行團隊的職業能力和水平。建築項目一般是由項目團隊負責建造,交工以後就由FM運行維護團隊進行日常管理。但是由於現在設施管理人員的水平較低,現有的業務模式還僅僅是事後維修 水泵壞了給修好,配電箱跳電了給恢復這種比較低級的階段。對於一個建築的節能優化運行是考量一個FM隊伍能力的重要指標。很多項目是FM後期才介入,對於前期設計的理念,某一些技術為什麼這樣設計, 參數點應該是多少都不知道,因此往往無法進行比較合理的運行優化。因此從項目的角度而言,應該讓FM隊伍越早介入項目越好。比如筆者曾經遇到一個項目,FM團隊在運行中將定壓點設定的很低,沒有達到層高的靜壓值,使得實際在停機的時候,系統內部的水無法達到最高點, 進而空氣進入,逐漸各個末端的換熱效果下降,進而強迫降低冷機出水溫度從7度到6度,又費能對系統各個設備的壽命也有影響。再比如,化學實驗室裡面的通風櫃應該是變風量運行的, 但是因為實際控制的VAV設備相應速度更不上,使得面風速偏低報警,為了消除報警, FM隊伍就把VAV設定到最大風量當作CAV來使用,警報解除了,但是能耗增加了。因為排風量始終固定, 導致為了維持房間一定範圍負壓的新風補風量也增加, 廢了較多的能耗。5.EMS系統
在運行的時候安裝一套能源監控系統是非常有必要的。針對電,天然氣,水三種能耗,特別是前兩者的監控非常有必要。舉例來說如果電能的監控能夠分多級,比如5級。就可以監控到具體的某一個設備的能耗情況。包括它的使用時間,使用瞬時功率和使用功率因數,有功無功電量等等。這樣可以進行數據分析得出是否該設備或者系統運行正常與否。累積到一定時間以後進行數據分析是可以知道是否系統數據節能運行。一般安裝EMS以後以後可以節能5%-10%[僅僅是通過觀察能耗系統進行使用行為的變化]6.建模
建模現在都很多了。建模軟體也很多,比如equest, designbuilder, Dest, Trane,Energy plus等等。現在的建模主要使用在評估建築的能耗節約比率上,比如proposed building和base buidling的比較以後得出節能率為多少,滿足LEED要求可以得多少分。但是建模的另外一個更加有用的用途我認為是在運行過程中對實際的工況進行建模看看運行一年下來的能耗和實際收到的賬單比較,兩者是否相符。如果實際發生的賬單要大於建模的結果。[往往都是這樣],就可以根據建模報告中各項能耗和賬單的能耗比較,看看都差別在哪裡,從而得出節能的空間。大家都知道,在設計中的建模基本上不準確,因為設計工況和設計中的設備選型和運行情況是不同於實際運行的。因此筆者認為運行中針對實際設備參數,實際設備運行工況,時間來進行建模可以更加有效得出分析的結果。因此我認為建模在節能分析中是相當重要的。筆者做過一個LEED銀獎項目,設計中能夠想到的節能措施都想到了,如變風量內外分區新風熱回收圍護結構的U值很低冷機群控二次泵變頻置換通風冷卻塔群控高效電機優化運行工況AHU變頻運行智能燈控系統區域照明功率密度儘可能小外遮陽技術屋頂綠化降低U值屋頂skylight外遮陽各個AHU新風變風量受CO2控制但是運行一年下來一看賬單, 用電[不包括用氣][折算為耗電]=140kwh/m2.a.這樣看來運行一年沒有節能,.這是為什麼,因為在運行過程中1.用戶的惡劣使用習慣2.FM 隊伍的非專業性,無法挖掘節能潛力3.設備的非正常使用這三個因素導致了系統的運行不節能。按照道理說,上訴的銀獎項目可以保證耗能在100-115kwh/m2.a之間, 因此其應該還有節能空間。說了這麼多 無非想說,HVAC 在建築中耗能比例很大,節能空間很多。一般而言,平均意義上節約 30%是沒有問題的。所以在運作一個項目的時候,從規劃 設計 施工調試 運行這幾個方面入手是解決的有效之道
註:本文章的版權屬於作者本人,如果有人想轉載或者轉帖,請先獲得授權,否則出現任何法律糾紛,作者保留申訴之權利。
=======================================================
這個LIVE是我的講座,歡迎感興趣的人聽聽
暖通專業學生的求學與擇業
謝邀,之前一直沒時間,所以現在才來補上。而且前面很多大拿已經說的很詳細了,我就說點我了解的@張之詩在回答暖通在能耗中的地位時,我們首先要了解現在建築能耗以達到社會總能耗得30%左右(發達國家中),而暖通方面所涉及的在目前建築物年耗能量中,為滿足室內溫濕要求的空調系統能耗所佔比例約為50%,照明所佔比例約為33%。所以由以上數據可以得出暖通在建築甚至社會總能耗中都佔據著相當大的比例。然後對於節能減排這是一個很大的概念,暖通方向本來就學的比較雜,對於節能減排也有許多涉獵的。1.從大的方面,建築群位置的配置,建築的朝向。對建築物局部小氣候有顯著影響——風場的改變等。好的排布能使小區溫度較不好的排布低1-2攝氏度。不過這方面暖通好像說不上什麼話。2.從小的方面,建築圍護結構的選擇,好的材料對於太陽輻射的反射吸收率低,總之外牆做成顏色淺,表面光滑准沒錯。然後窗戶的朝向形式材質等對室內環境的影響也有較大的調節能力,例如現在比較火的low-e玻璃就是可見光透過率能在70%-80%,卻對熱量很高的長波紅外線有極低的發射率和吸收率,這樣就能讓室內陽光滿滿的,暖暖的,卻不會有太大的溫度變化,就降低了空調的耗能等等。3.還有空調的選擇,管線的排布,燈具的選擇等等,都對建築的節能減排都有一定的作用,這就不一一闡述了。總之一句話,暖通對於節能減排還是有用武之地的
暖通在能耗中的地位是No.1,例如一個深圳辦公樓,根據每月電量統計出每年空調用電量大概占每年建築總能耗的45%左右。7,8月佔總能耗60%以上。就是說建築內所有照明,家用電器,電梯,加起來的能耗,和空調耗費電能差不多。暖通可以為節能減排做的事好多。比如主機和水泵可以選為變頻的,用蓄冰空調轉移電網高峰負載,用VAV代替普通空調系統。
謝邀。 建築物中暖通空調的能耗巨大,所謂的節能減排,對建築行業來說,基本上靠直接或間接的減少空調(採暖)系統能耗。
外牆保溫措施,遮陽措施,led等高效光源的採用,以及類似措施,是為了降低建築物的得熱,從而間接的降低空調系統的能耗。
直接措施呢,就是在保持舒適度的前提下,怎麼充分利用自然冷源(系統設計),怎麼提高空調效率(合適的冷源以及廠商的技術進步),怎麼減少主機運轉時間(運維管理)等等。
最後說一下,節能看要看整體效果,看投入產出,不可盲目。謝邀。\( ̄︶ ̄)/
先科普一下。暖通行業,是於現代建築的出現而生的。暖通現在的研究生學位名稱「供熱、供燃氣、通風及空調工程」不管從哪一個角度,都是建立在現代建築基礎的。(づ ̄ 3 ̄)づ簡單地說,沒有現代建築的出現,暖通的效用就不會很明顯。舉幾個栗子,供熱來說,造成冬天北方PM2.5爆表的主要原因就是集中供暖。而集中供暖主要是給城市樓房,農村么就土炕嘛。(( ̄▽ ̄)此處歡迎打臉,我是一直帶著南方的南方狗,供熱工程課程設計,一群南方狗們對大樓的廁所按不按暖氣爭辯的不可開交。山東山西的哥們姐們一鎚子定音,廁所哪能不安暖氣。扯遠了),供燃氣暫不談。所以噹噹當!空調呢,南方基本上每家每戶都有嘛,夏天南方沒空調會熱瘋的。南方傳統民居修的空間大外白牆就是傳統的散熱方式。然而到了現在密密麻麻三米一層的樓房,散熱還必須靠空調了。另外一個通風工程,主要工業用的多。比如採礦啊,比如基站啊。╮(╯◇╰)╭所以呢,暖通行業是和現代建築的出現密不可分的。 |( ̄3 ̄)|回到主題暖通和節能減排的關係,有記錄一個人一般90%的時間待在室內,而這個室內基本上都是指的現代建築。人在裡面要舒適吧,起碼不憋的慌,所以通通風嘛,才能談笑風生嘛。有沒有壓力差溫度差,就只能靠電驅動風機來通風了。人多了是吧,人一多散的熱量還是很可觀的,那就通風效果不明顯了。開始就對空氣熱濕處理一下,降降溫除濕度。好了,這就是空調了。所以現代建築來說空調還是得用到的。那供暖通風和空調工程也就是必須存在的,也就面臨一個能耗問題。供暖這一塊我不熟,就說夏天製冷,夏天建築物裡面,電器散熱吧,時尚時尚最時尚的玻璃幕牆透過太陽光散熱吧,裡面的人散熱散濕吧,就必須通風必須製冷而且長時間不間斷運行,這個能耗佔一半建築運營的一大半。ヾ(′? ?`?)ノ"能耗大戶,必然會綁上節能減排做未來發展方向。前面也說了,暖通是為了服務現代建築里的人,暖通行業是服務無產階級的(說句紅專的話,聽了米鵬講政治,簡直漲姿勢)。廣大人民大眾生活舒適,為了節能減排砍掉簡直是缺乏人文關懷。所以為了實現節能減排目標而且不能明顯的降低原有的水平,所以現在多用節能技術處理。( ̄▽ ̄)節能技術包括火的一塌糊塗的地源熱泵,光伏,最重要的板塊就是對原有建築物的節能改造。地源熱泵,就是利用地熱能。光伏就是利用太陽能,節能改造,就是對原有建築保溫等等就行改造。送風風管漏風的堵一堵,更換風管保溫的保溫材料,合理布局出風口等等瑣碎的工作。一實際操作建築不得了,南京市一個地鐵站進行節能改造,原有冷熱風速主觀感受不變,一年節省電費就30w。一個地鐵站這樣改,能耗大戶的工廠也節能改造,再適當引入新技術。節能減排的階段性目標就完成了。==============
有點困,空了再補充。
==============半夜回答的頭昏眼花的,專業名字寫錯了。罪過罪過!愧對祖師爺開利謝邀。
轉載江億院士《我國建築耗能狀況及有效的節能途徑》報告部分章節:
我國目前城鎮民用建築(非業建築)運行耗電為我國總發電量的22%-24%,北方地區城鎮採暖消耗的燃煤為我國非發電用煤量的15%-18%。(建築消耗的能源為全國商品能源的21%-24%。)這些數值都僅為建築運行所消耗的能源,不包括建築材料製造用能及建築施工過程能耗。目前發達國家的建築能耗一般在總能耗的三分之一左右。隨著我國城市化程度的不斷提高,第三產業佔GDP比例的加大以及製造業結構的調整,建築能耗的比例將繼續提高,最終接近發達國家目前的33%的水平。根據近30年來能源屆的研究和實踐,目前普遍認為建築節能是各種節能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式,是緩解能源緊張、解決社會經濟發展與能源供應不足這對矛盾的最有效措施之一。
我國城鎮民用建築能源消耗按其性質可分為如下幾類:
(a)北方地區採暖能耗,目前城鎮民用建築採暖能耗:平均約為20公斤標煤[1-2],城鎮民用建築採暖面積約為65億㎡,此項能耗約佔民用建築,總能耗的56%-58%;(b)除採暖外的住宅能耗(照明、炊事、生活熱水、家電、空調),摺合用電量為3okwh/㎡a[3],目前城鎮住宅總面積接近為100億㎡,約佔民用建築總能耗的18%-20%;(c)除採暖外的一般性非住宅民用建築能耗(辦公室、中小型商店、學校等),主要是照明,空調和辦公室電器等,用電量在20-40kwh/㎡a之間,約佔民用建築總耗能的14%-16%;(d)大型公共建築能耗(高檔寫字樓、星級酒店、大型購物中心等),此部分建築總面積不足民用建築面積的5%,但單位面積用電量多達100-300kwh/㎡a[4],因此用電量占民用建築總量的30%以上,此部分建築能耗占民用建築總用電量的12%-14%,是非常值得關注的部分。
附圖表:各類建築能源消耗所佔我國城鎮民用建築總能耗的比重圖
上述分析之所以把採暖能耗分出是因為此部分能耗以直接燃煤和熱電聯產之排熱為主,而其它部分能耗則以用電為主;之所以把非住宅民用建築分為一般(c)與大型(d)是因為這兩類建築的單位面積用電量差別巨大。
目前我國正處在城市化高速發展的過程中。為適應城鎮人口飛速增加的需求和繼續改善人民生活水平的需要,在2020年前我國每年城鎮新建築的總量將持續保持在10億㎡/年左右,到2020年新增城鎮民用建築面積將為100~150億㎡,由於人民生活水平提高,採暖需求線不斷南移,新建建築中將有70億㎡以上需要採暖,10億㎡左右為大型公建(d類),按照目前建築能耗水平,則需要增加1.4億噸標煤/年用於採暖,增加4000-4500億kwh/a用電量。這將成為對我國能源供應的巨大壓力,
在實施建築節能標準之前建造冬季採暖平均熱指標在30-50w/㎡,為北歐相同氣候條件下建築採暖能耗的2-3倍。新建築通過改進建築設計、加強圍護結構保溫和有效利用太陽能,可使建築採暖需熱量降低至目前的二分之一甚至三分之一,採暖標煤耗量可僅為6-7公斤/㎡。目前北方城鎮建築近60%採用不同規模的集中供熱系統供熱。由於調節不當導致部分建築過熱、開窗散熱造成的熱量浪費平均為供熱量的30%以上。部分小型燃煤鍋爐效率低下也是造成能耗過高的原因之一。通過更換供熱方式,改善管網系統的調節、提供熱源效率這三方面的改進,現有建築的採暖能耗也可以在目前水平上減低30%。這樣,對新建建築全面採用節能措施,對現行的供熱系統進行節能改造,可以使到2020年實現這些新增採暖建筑後,我國北方地區建築採暖能耗總量與目前相同,大大緩解屆時對能源供應的壓力。
除採暖外,住宅能耗中的用電量為10-30度/㎡年,隨生活水平的提高目前呈上升趨勢;在大城市中也逐漸加大。推廣節能燈和節能家電對降低住宅電耗有重要作用;改進建築設計、降低夏季空調能耗也可以使住宅電耗減少3-8度/㎡年。及時開發和推廣高效的家用生活熱水裝置,可避免由於生活熱水需要量的不斷增長所導致的住宅能耗新的增加。對現有住宅的照明和用電設備實行節能改造,對新建住宅從建築形式,通風遮陽等方面全方位採取措施,可以使得在增加100億平米住宅後,除採暖外的住宅能耗總量僅在目前基礎上增加50%,維持在2000億kwh/a內。
一般性非住宅民用建築(c)的能源消耗性質接近住宅。其照明和電器耗電更大,但炊事和生活熱水能耗要小。改善建築設計可降低空調和照明能耗,推廣節能燈具及其它用電設備可減少電耗,這二項措施應能使此類建築能耗降低30%-40%,在新增的此類建築中採取有效措施改善自然採光減少空調能耗,推廣諸如夜晶顯示器這樣的節能電器,有可能使新建一般性非住宅建築的單位面積能耗降為目前水平的一半。這樣有可能在新增60一70%此類建筑後,這一類建築總能耗的增加不超過10%。
值得注意的是大型公共建築(d)。此類建築目前僅占城鎮總建築面積的5-6%,但其用電力量為100-300度/㎡年,為住宅建築的用電量的10倍以上(不包括採暖)。在我國大型和特大型城市,這類建築的總耗電量大當地住宅的總電耗。九五到十五期間我國城市建設的重點是住宅的建設,但目前已逐漸轉向此類大型公共建築,這將導致建築用電量的急劇增加,因此必須採取有效措,抑制這部分能耗的增加。否則至2020年僅新建的大型公用建築用電量就會達至2000億kwh/a。此類建築中,空調用電佔50-60%,照明用電25-35%,其餘為電梯和電器設備。與發達國家相比,我國此類建築的平均能耗值高於日本水平與美國的平均值大體接近。然而據調查我國同一地區同一性質的此類建築電耗差別最大可達50%。因此對落後者來說,也有很大的節能潛力。在此方面,我們決不能照搬北美或日本的辦法,否則就會帶來電力供應的巨大問題。必須探索新的更有效的大型公共建築節能途徑,研究表明,當在建築、空調、照明等方面採用先進技術,產生創新性突破時,對於新建大型公共建築也可使電耗降到目前水平的40%以下,而當對空調系統,照明等採取全面的改進措施,現有建築的電耗也有可能降低30%-40%。這樣,可以在大型公共建築增加150%後,總的用電量僅在目前的水平上增加20%。
綜上所述,當沒有採取有效的建築節能措施,基本維持目前建築能耗水平時,與目前能耗總量相比,到2020年我國需要新增採暖用煤1.4億噸/年,新增建築用電4000-4500億kwh/a。而採取有效的節能措施後,有可能在同樣的新增建築量的條件下,基本不增加採暖煤耗,建築用電總量僅增加1100-1300億kwh/a。所節約的燃煤量約為我國目前煤炭總產量的10%,所節約的電力約為三峽全面建成後年發電總量的4倍。因此建築節能應是解決我國經濟和社會發展與能源供應不足這一矛盾的最重要的措施。
按照前述分析,我國建築節能的重點應為:建築圍護結構的節能、建築採暖系統的節能、提高燈具和其它電器的效率、新建大型公共建築的節能,既有大型公共建築的節能改造。上述諸項對實現前述建築節能的目標的貢獻大致分別為:30%,30%,15%,15%,10%。
附表:
………………………………………………………………………………………………………………建築物本身的節能,採暖系統的節能,大型公共建築中用能系統的節能;以及各種家用電器的節能。圍繞這些重點領域,尚有大量的新產品新技術有待研究創新,開發和推廣。
利用市場機制,有效地推廣建築節能技術真正實現節能效果,還需要大量的政策保障。這也需要大量的研究工作。主要為建築物和系統的能耗預測,實測與標識,用能產品的測試與標識;以及科學公平實施這些方法的約束機制。
原文鏈接:我國建築耗能狀況及有效的節能途徑 Current building energy consumption in China and effective energy efficiency measures謝邀。
對於大部分公共建築,暖通專業的能耗佔比是最大的,有些甚至過半;居住建築中由於氣候差異和使用者的個性差異能耗比例會有較大的不同(具體可參照空調季與非空調季的電費差異)。既然暖通作為建築能耗的耗能大戶,那麼對於建築節能減排也是首先需要關注的,同時其也是最具有節能潛力的。具體暖通專業在建築節能中的體現,個人認為有四點缺一不可:高效能的暖通設備(冷水機組、水泵、末端設備等);科學合理的設計(包括負荷計算、設備選型、管路布置等);合格的安裝施工過程;還有智能控制和高效的運營管理。這四者相輔相成,作為一個完整的體系才能為建築節能發揮效用。個人認為,最後一點是非常重要卻又在實際中很難做好的一個環節。以上。謝邀。單從建築上說,在能耗方面是第一,暖通全稱為建築環境與能源應用工程,隨著能源的日益減少,暖通中的節能設計也越來越受到重視。至於節能,也主要從建築方面入手。1.建築維護結構。不同的建築材料傳熱係數不同,設計和施工時合理選擇和確定維護結構的傳熱係數,有利於室內空調計算負荷和設備選型。現在很多大型建築窗戶選擇雙層路易玻璃,傳熱係數很低,室外熱量不容易傳到室內,那麼室內空調設備的能耗也不會很高。甚至國內外很多幕牆都採用雙層玻璃幕牆,室內負荷比起混凝土等其他材料來說節能許多,但另一方面,玻璃幕牆的大面積運用,會造成光污染,所以要綜合考慮地區氣候等各方面條件合理選擇維護結構方案。2.為實現空調節能的目的,要從節能的角度合理設計室內溫濕度,這就要根據建築物特點和當地氣象條件科學合理地確定。3.隨著變頻技術的發展,採用變頻空調能大幅度節約電能,節能降耗效果非常明顯。4.採用水源熱泵、地源熱泵技術,能減少中央空調對環境的熱排放。人類為追求舒適的環境,在使用中央空調時不可避免的會對空氣質量產生影響,在滿足人體要求的同時盡量使用綠色能源。ps,有人說到蓄冰空調,蓄冰空調並沒有節能,只是起到了移峰填谷的運用,減少電能用電高峰期的負荷。暖通在建築節能上能做的很多,節能設計也一直是設計中的亮點。
謝邀,第一次回答,找了半天才發現回答的界面在最下面。 首先,說暖通專業在能耗中地位是第一併不準確,說成是在建築能耗方面佔大頭才更嚴密。我國的建築用能占社會總能耗的20%~30%(近幾年還會持續增長),而暖通耗能雖佔了建築耗能的一半以上,但就總能耗而言並不是很大,起碼沒有大到引起國家開始重視暖通行業發展的地步。 然後說到地位,這就要分理論和實際了。理論上,在建築節能方面,正如其他答主所說,建築節能主要靠暖通,一個建築從前期規划到設計施工,最後到運行維護,都離不開暖通專業,而且每一個階段都有節能的潛力,也都有相關的課題在研究。一個好的、合理的能源規劃,可以達到資源的最優利用,避免「高能低用」現象的發生;在設計施工方面,主要靠設計師合理的方案和設備的正確選擇,經常看到有人說某一種空調系統方案節不節能,其實這樣說話是不講道理的,我們又不是賣處理T恤的,誰來都是一個碼,做設計要因地制宜,設計地點適合用什麼熱源、什麼系統能達到最好的效果,那麼這個系統就是最節能的,不能籠統地說熱泵最節能,冰蓄冷最節能,巴拉巴拉的,如果有熱電廠在旁邊,大量的工業餘熱等著你用,你還非要打個井搞地源熱泵,然後標榜自己節能嗎?樓上還有說現在好的暖通設計師太少了,我就有點不愛聽了!是真么的嗎?是真的,原因是差的設計師太多了,好的設計師比例就下去了,從教育到就業,我就沒感覺到國家和社會對暖通行業的一絲絲重視,只有每年霧霾開始的時候大家才想起這個全年都在為這個社會創造冬暖夏涼的室內環境的專業。所以啊,問一個專業好不好,太傻。每個專業都好。景氣不景氣,看政策。 跑偏了,吐槽了。簡單粗暴一點,暖通能為建築節能做什麼,規劃、設計、運行管理(調節)、節能改造,就醬。如果在規劃和設計階段真的有人認真的聽了暖通設計師的話的話,那後期會省很多麻煩。然而,實際上,我們的地位僅限於提建議。
謝邀~
暖通專業在能耗中有著相當重要的地位。在全球節能減排大背景下,建築業作為三大耗能大戶(工業、建築、交通)之一日益引起關注。全球建築能源消耗已超過工業和交通方面,佔到總能源消耗的41%。而在建築能耗中,空調能耗又佔有主要比例,約為2/3左右。並且工業能耗中,很多工藝加工,工藝空調方面的耗能均與暖通專業有著相當緊密的關係。目前暖通行業的節能潛力很大。對於建築能耗方面(工業方面不是很了解哈),可以從以下幾個方面優化減小建築耗能。1、維護結構,提高維護結構隔熱,保溫性能。2、暖通設計,恰當的負荷計算,合理的冷熱源,系統形式的確定,適宜的設備選型,及管路布置。3、高效設備的研製。4、認真負責的施工安裝。5、運行維護,個人感覺這方面現在節能潛力巨大。但目前很大程度上也是由於設計選型偏大,導致設備的合理運行匹配很重要。自己的一點小理解,還敬請各位前輩指教。謝邀。O(∩_∩)O
暖通。基本是由1953年跟國外學的,然後先後在,就是現在被稱「老八校」設立專業,進過了幾十年的發展。到1998年更名重組為 建築環境與設備工程,2012年重組更名為建築環境與能源應用工程。暖通是暖通只是行業內的叫法。~(≧▽≦)/~
扯遠了。
暖通在建築能耗中地位是老大!我國的供暖空調所消耗的能源總量已超過一次能源的20% 。其占建築能耗達40%以上,甚至在大型商場,寫字樓,能耗高達60% 。當然只是理論上。
至於說做什麼啦。(( ̄▽ ̄)
高校,研究所神馬的都在努力做成果。
有答主提到的熱泵。恩,加十分O(∩_∩)O~~至於究竟有木有從理論聯繫到實際呢,加油就好O(∩_∩)O~~
問題太深,涉及面太廣。才智淺薄,就寫這點,純屬個人之見(;′⌒`)暖通是建築專業中第一大能耗這點毋庸置疑。暖通的節能可以分為主動節能和被動節能。被動節能就跟建築專業相互協作,降低建築物的熱冷指標,減少能耗,潛力巨大,但是現在有點矯枉過正的意思,處處都在講節能,很多是為了節能而去搞節能,牆體保溫也不是越厚越好,保溫不要光考慮到冬天供熱,也需要考慮到夏天供冷,不能為了節能而降低健康和舒適度,如現行很多計算很多忽略新風,這也不科學。再者,牆體的保溫厚度也是有絕緣厚度的,也就是類似傳熱學中的經濟保溫厚度。還有現行很多規範根本卡不起來,以濰坊地區為例,如《敷設供冷供熱技術規程》中附表加熱管的最小間距在設計工況下的散熱量要遠遠大於節能熱指標,地暖雖然已經節能但是從這個意義上來講也是浪費能源。建築能耗中體積比是個非常重要的指標,體積比越大,熱指標越大,有些平房附房建築要是為了達到節能指標的話會增加一定的費用,不經濟。主動節能就是人主動減少能源消耗。這個我覺得又可以分為兩類,一是人的主動節能意識,二是C採暖系統的動態調節!前者不需多講,我認為後者是未來發展方向,暖通節能工作後半程的重中之重,動態調節是一項系統工程,舉個栗子來說,今天天氣好,太陽輻射不錯,家中感應器感到體感溫度可以,降低了散熱器的流量,這點就可以反饋給小區換熱站,小區換熱站再反饋給區域鍋爐房,當形成一定規模以後,區域鍋爐房減少燃煤或者降低循環泵的流量等等,以到達節能效果。這只是舉個栗子,當然情況要遠比這複雜,現行發展也可以如換熱站外都有氣候補償器,散熱器的恆溫閥,熱電廠現在都是自控運行等等,動態調節是需要藉助計算機才能完成的,要是手工計算那費勁去了,這點可以跟雲計算結合起來,家中的主動節能部分可以跟智能家居結合起來。以上僅僅是個人簡介,現在一線工作,覺得這個問題真是有點遠了,看來要上進了。。。。。
謝邀~首先從客觀的角度來講各專業在能耗中的地位都是相對的,在不同的環境條件下所帶來的能耗以及能夠改進的空間也是因地制宜。不可否認的是在建築能耗中,暖通空調系統能耗一般佔到建築總體能耗的50%,但暖通空調的節能比例通常不會達到50%,節能與能耗一般不成正比。
所以單從數據上說,暖通空調系統的能耗確實是佔了很大的比重。雖然節能效率不高,但是節能的潛力很大,積少成多,一點點的節能率最後累加起來的對比效果往往還是不錯的,比如說採用變頻主機、水泵等,提高了設備的工作效率,延長了設備的使用壽命,節省了運行費用等。另外我最近遇到的一個公司是做冷卻塔改造的,核心是加裝一個布水頭,通過自動調節限制冷卻塔的出流口的流量使得冷卻水回水均勻的鋪散開來,增大了換熱面積,降低了冷卻水回水溫度,在主機正常的工作範圍內,冷卻水溫度每降低一度一般主機效率可提升3%-5%,這樣應用到空調耗電大戶的企業,每年省下費用也是相當可觀的。
提到蓄能這塊(本人是從事水蓄冷的),蓄能目前主要就是冰蓄冷和水蓄冷了,這一措施主要還是起到移峰填谷的作用,配合電網調峰相關的政策。當然在蓄冰或蓄冷凍水時,由於是在夜間低溫環境條件下,且主機運行穩定,所以理論上也會有一定的節能效果。
綜上所述,暖通空調系統作為能耗大戶,在今後的發展過程中仍是有很大的節能空間的,在新能源技術成熟之前,至少還有很長的路要走,細節的專註必定會有更多推陳出新的技術,把細節做到極致,生活才會更美好!謝邀。首先,暖通就是一棟建築的血液,供暖和通風,而保證這些就必須要能源,所以啦,暖通對於節能當然很重要啦!減排嘛,空調中廣泛使用的製冷劑,像氟利昂啦,還有含有氟氯的破壞大氣臭氧層的製冷劑都應該被取代,當然啦,咱們國家好像是在2007年底就已經不再使用了。減排的另一個方面就是,關於製冷和供暖,都需要消耗能源,這些一次能源轉變成為熱量或者用於製冷壓縮機,比如煤燃燒,或者燃油,都是會破壞環境的咯。所以嘛,愛護環境,愛護地球,那麼節能減排很重要,所以空調的溫度在夏季要盡量的低一點,壓縮機少工作一點,少消耗一點能源,這是從廣大的使用者的角度來說。那麼要是從空調的設計者,我們偉大的暖通工程師,要做的就是,多多利用可再生資源,大力提高能源的利用率,讓循環進一步的無限接近的逆卡諾循環,然而做到這些似乎不是一個普通的暖通工程師就能完成的奧,要是能做到這些,那就應該是卡諾一類名垂千古的科學家做的事。哈哈,我也不知道我再說什麼,第一次被邀請有點緊張!我想作為一個像我一樣的暖通小設計,除了認真畫圖之外,要想幫助大家實現節能減排的夢想,就必須要優化設計,在通風上,盡量使用自然通風,供暖上,要在節能規範的基礎上,盡量的增加圍護結構的熱阻!!!使用優質的傳熱係數高的散熱器,不要被造價所困!要讓建築專業採用更加先進的材料!!!一定要認真的計算熱負荷,不要估算,製冷,我覺得在很多地區,多多採用熱泵,或者內外區分區供暖供冷,不能死腦筋,不過我就經常一個套路走天下,反正可以從很多方面可以做到節能減排。感覺還不算跑題!謝謝邀請!!!不過,我覺得還有很多可以分享,上邊的回答都很不錯,共同努力吧!
謝邀。建築節能是暖通空調設計裡面的一部分。暖通專業主要是採暖通風和空調方向。暖通對於節能減排上可以在一下方面採取措施:1.建築本體上入手,設計時減少表面積,從而減少熱量損失,增強保溫性能。同時增強圍護結構的熱工性,選擇適合的玻璃窗。 2.合理選用採暖空調系統和冷熱源。3.減少空氣,水輸送過程的能量損失,做好保溫,減少阻力。4.智能化管理,不浪費不必要的能耗,空調系統不連續工作,根據室內人員數量自動調節新風量。控制房間合適的溫度。建築上,利用太陽能的採暖熱水供應。空調上應用間接和直接蒸發冷卻組合,實現兩級蒸發系統。回收建築中的熱量如排風熱量,排水熱量,冷凝器熱量等。都可以產生節能減排的效果
暖通,算是建築能耗中的最大戶,沒有之一。設備在日常運行中還會持續的產生能源的消耗,所以暖通絕對是建築能耗的一大殺手。下面從設計施工運行幾個角度綜合的看怎麼做到節能。 在設計之初就需要進行精細化設計,配合多專業多角度綜合設計,施工中準確實現設計師提出的功能要求,運行中提高管理水平。 首先是方案設計,好的方案可以為日後節省很多運行中的能耗,好的暖通方案要從各個方面考慮,項目的成本、項目所能提供的能源、目前安全可靠的新能源、專業間配合等。還可以通過技術革新等,但總的來說還是要考慮投入產出比的,也就是投資回收周期要合理,在這個前提下可以多採用新能源,新技術來節省能耗。並通過專業間配合,實現一些建築本身的創新來節省能耗。 施工圖設計中很多計算數據都是經驗值、統計值本身就存在很大的不確定性,暖通施工圖設計中給出的最終設計數據(冷熱負荷)其實是一個不準確的值,而設計師一般還會附加安全餘量來確保系統的適應能力。所以設計中要做出合理的系統方案,準確的選用設計參數,精確計算,適當選型, 合理的優化,嚴格遵守規範。使設計的項目符合實際的施工、運行和使用要求。 在施工中很多設備的安裝沒有到位,管道敷設不準確,施工環節沒有按照圖紙施工都會導致系統達不到設計的要求。所以施工也是要多多配合。 最後應該算是運行維護了吧,現在國內的暖通設備運行維護一般都是交給物業維護,但是國內合格,或者說比較好的物業真不多,更別說暖通設備專業化要求高的了,基本上的運維只是停留在表面上,設備的正常開機,客戶的正常使用這個層面上。而沒有去做到專業的統計調整再統計再調整的過程,暖通本身就是一個需要磨合的系統所以需要大量的時間調試,甚至可以延伸到整個的項目周期。運行維護中做好數據的統計收集整理並反饋給前端設計,從而形成一個良性循環。
暖通是能耗大戶,好的設計師能讓系統優化節能太多,關鍵是缺少好的暖通設計師.....
大家冬季採暖(北方暖氣,南方空調之類)占日常支出的比例多少?同理夏天製冷費用呢?能否使冬季採暖費用或者能耗下降(途徑諸如熱計量、降低配送消耗、提高牆體保溫)?能否使夏天能耗下降(途經諸如開發更高效率的製冷設備,提高牆體隔熱能力)?這些都是暖通人及其他行業奮鬥的目標之一。
推薦閱讀: