由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導致室內污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發出的多種致病化學物質,加上通風換氣量的明顯不足,空氣在室內循環造成室內空氣品質嚴重不合格。如何才能有效地解決空調房間存在的空氣品質問題,已引起人們的廣泛關注。
通過通風換氣向室內提供大量新鮮空氣,是改善空氣質量的有效措施。但同時意味著新風負荷的增加;另外利用增加新風量和排風進行熱交換也可以解決這一問題,同時可以減少空調的部分運行耗能。在房屋建筑熱工設計時,為了能達到房間內有舒適的微氣候,需要恰當地利用房屋圍護結構的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規劃設計、系統方案、太陽輻射和能源利用等幾個方面。
(二)內外部條件的運用
1、圍護結構的運用
圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括屋面、外墻和窗戶等,內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護結構的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如北京地區,通過圍護結構的傳熱損失占全部熱損失的77%,在沈陽地區,占65%左右。由此可見,改善圍護結構的熱工性能對暖通空調節能有著很重要的作用。
2、規劃設計的重要
建筑的規劃設計是建筑節能設計的重要指導,規劃節能設計需要從地址選擇、功能分區、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節性尤其冬季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境等方面進行規劃布局。主要為優化建筑物微氣候環境,重點考慮利于節能,充分重視利用太陽能及冬季主導風向、地形地貌的自然優勢。節能規劃設計就要分析構成環境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規劃布置,認真分析、充分論證,利用現有條件和改造不利因素,以形成良好的、利于節能的微氣候環境。
3、合理的系統設計方案
〈1〉選擇合理的冷熱源設備。在系統設計中設備的合理選型是影響空調節能的關鍵因素,合理配置中央空調系統的冷熱源對節能和能源合理利用至關重要。中央空調系統常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐系統、熱泵機組和溴化鋰吸收式機組等。如:溴化鋰機組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節能適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。
〈2〉利用蓄冷空調系統。在經濟發展不平衡的地區,很大程度上地存在著電負荷峰、谷差別較大的情況,在用電高峰時電力供應不足,而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰、谷電價的地區,就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統將水制成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出去,這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果,并能產生較好的經濟社會效益。
〈3〉變頻技術的充分利用。變頻技術在現在空調系統的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調系統的某些不足,還能較大地降低能耗、節省運行費用。采取變頻技術的主要原因是:
A、設計人員在進行設備選型時,通常會預留一定的富裕量,事實上設備很少會在全負荷下運行,甚至不可能出現全負荷運行的情況。
B、建筑物由于使用環境的變化,負荷也會發生相應的變化。
C、建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產生波動。正常情況下,空調設備只能按設備的額定功率運行。當負荷降低時,設備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術(VRV),使空調設備的輸出功率隨著負荷的增減而變化,就會起到明顯的節能效果。根據空調負荷狀況,來改變水流量或風流量從而有效地實現節能。變風量(VAV)空調系統是通過末端裝置來補償室內負荷的變動,調節室內送風量以維持室溫。變水量系統(風機盤管)是通過水量控制的方法來調控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調節,可以實現所需空調負荷的用時匹配,使其達到節能的目的。
4、再生能源的應用
可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優勢,因此在能源日益短缺的今天,盡量利用再生能源是很有必要的;如:太陽能的利用、地下水的利用、自然風和土壤能源的利用、及海洋能的利用等。