本站原创摘 要：随着人类的不断发展扩张,人类发展的步伐已经踏及了自然环境的各个角落.二氧化碳的过度排放、能源的大量消耗、人类与自然界的不均衡发展都为我们的子孙后代带来了巨大的影响.作为其中颇具代表性的暖通空调的发展,目前越来越受到全世界人们的关注,怎样能够将暖通空调发展为可持续性人类工程项目,已经成为我国建筑业中一道急待解决的难题.
关 键 词：暖通空调发展可持续性
“吃穿住用行”的概念深入人心,改革开放以后,人们的生活水平逐渐提高,当吃饱穿暖不再是人们需要考虑的首要问题时,“住”就被提到了首要位置.截止到2007年底,中国成为仅次于美国、日本及德国的第四大建筑投资大国,建筑建设投资超过4000亿美元.如此巨大的投资,其对环境的影响必然是巨大的.首先,建筑业是耗能巨兽,据统计,大多数发达国家的建筑业能源消耗都要超过全国总量的30%,如丹麦等国甚至超过了40%,这样的使用量迫使人们为了居住地的发展不得不不断增加能源的生产,这就加剧了世界上不可再生资源的消耗量.另一方面,目前能源的产生主要还依赖于燃烧,为了进行建造而多生产出能量也就意味着加重了环境污染.与此同时,建筑行业本身也对环境造成了巨大的破坏,空气污染、水污染、噪音污染、光污染、工业原料污染、固体垃圾污染、电磁污染等等举不胜举.这一切统统加在人类身上,不仅仅对现在的我们会造成巨大的伤害,也会为我们的子孙后代埋下深深地隐患.所以简单点说,如果想让人类在地球上可以生活得更长久一些,那就得走一条内外兼修、双管齐下的可持续发展地道路.
中国的科技力量不如西方国家那样雄厚,发展中所需要的巨大能源投入只能依靠自身现有的资源来进行发展.长期以来,中国的能源结构一直处于一种极其不健康的发展模式中,煤炭被作为最主要的能源形式,目前, 煤炭的年产量在20亿吨左右,在国内始终超过能源生产和消费总量的70%,这也使得全世界污染最严重的十个城市中中国城市占据七席.
为了评估产品在其生产、使用、回收的过程中,对自然环境及人类生活环境所造成的影响,国际上通用的评价体系是——LCA,Life Cycle Assesent,简称生命周期评价体系.这套体系在充分考虑到生产建设的可行性的基础上更多地关注到了生态环境、人体健康、资源消耗等方面的问题,希望通过对建筑建设过程中所产生的废热、废气、废物的排放数据的监控统计,以达到绿色建造、环保发展的目的.
根据LCA的数据统计显示,我国的建筑能源使用在总能耗中占有超过20%的比例,而室内采暖能耗占据建筑耗能的85%,这也就意味着全国暖通空调的温室气体排放要占到全国温气排放量的17%左右,这对环境影响的来说绝对算是个重头戏.
可持续设计主要是以环境效益和生态环境的指标为参考依据,配以对产品的功能、质量、性能及成本等多方面的综合考虑,从设计人员的构思角度入手,以降低能耗、重复利用资源和环境保护为设计理念,将产品设计成可拆解、易回收、可再用和无毒物的符合现代化要求的可持续发展的绿色暖通空调.
以过去大多数的空调制造为例, 其设计多以静态设计为主,静态设计即通过计算暖通空调的负荷,根据产品样本额定工况下的数据资料,选择一些单独独立的设备组成HVAC设备系统.但因为各设备的特性曲线,工作点和所遵循的标准并不一定能很好的匹配,所以节能设备组也不一定能节能.如果想要解决这个问题就必须将整个设计思路转变,将“静态设计”转变为“动态设计”.所谓“动态设计”就是系统设计,其目的就是为了能够让产品的系统能效比值数据达到最大,以达到各个搭配组件之间最好搭配模式.这对生产厂家提出了更高的要求,不仅在生产工艺方面有着较高的要求,而且还需要对产品使用单位进行实地考量,使产品能够符合使用者的条件.
如果能做好空调方面的节能,必将为我国暖通空调的可持续发展事业铺垫一条宽阔而平坦的道路.我们只有使用新的空调节能技术才能实现更多的节能要求.目前常见的节能技术有以下几种,希望在这里能够抛砖引玉,为大家提供一点参考.
1.建筑结构节能
因为建筑内部的各种结构原因,如楼体朝向、楼梯平面、楼体材料以及窗户设计等多方面问题,都会影响空调系统的能源使用量.只有很好地控制彼此的搭配模式才能减小空调负荷,降低能源的使用.
2.随着科技的不断前进,七十年代出现的空调技术也在不断被革新,其中包括：①搜集并回收排风中的热量；②水蓄热（冷）技术；③热泵技术的应用；④V——变风量系统；⑤VWV——变水量系统.只有将这些技术不断向前发展并结合使用者的实际情况才能达到最好的空调节能效果.
3.其实,我们也还有很多其他的方式可以进行空调调节,把这些方式方法都应用进来才能灵活地实现节能的目的.
①可以为大型的办公楼建立内外相对独立的分区,内部结构中可以采用DHC（区域供热供冷系统）或集中吸收式制冷方式.
②与之相反,小型办公楼则不需要进行分区设计,采用新型机组进行制冷,例如TWU——穿墙式空调机组,或者VRV——冷剂可变系统,一台室外机可以为至少十台室内机组进行配合,压缩机也可以进行变频调速,在节能方面是其他机组系统所不能相提并论的.
③为错开电力使用峰值,夜间的电价常常是白天电价的三分之一,因此也促生了夜间积蓄电力的发展,从60年代的水蓄热再到80年代的冰蓄热都是节能的好办法.除此以外,建筑物内部结构也可以通过利用空心混凝土板构建一条空气通道,不定时地为室内输送冷暖风.这不仅可以起到进风出风的作用,还可以节省15%的运行成本.
④对自然能源的使用也是节能的一种办法,春秋季节多利用自然风,不仅可以达到调节室内的温度的目的,还能提高室内空气的质量.冬季利用自然界中的冷水即可为冷却塔提供建筑内部冷却.利用太阳能产生的热量进行供热已不是新鲜事物,但却一直是一种行之有效的办法.
⑤空调系统在输送过程中也可以节能,在这个方面中,北美洲的一些国家做得很好,例如加拿大的空调系统,空调中的冷冻水系统和冷却水系统的工作温差可以减少工作中的水量,减少输送能耗,同时也可以缩小输送管径以减少材料的消耗,美国则采用了WTF——水输送系数来控制由于进水温度的提高造成对湿能力的影响.通常我们可以考虑通过变水量和变风量的方式来提高系统温差,就好像V系统,全年输送动力仅为常规的40%至60%.
我国能源利用率仍然处于低点,能源结构构成也非常不合理,这就迫使我们不得不改变思路,重新思考怎样为未来暖通空调的发展设计路线,多利用自然本身的可循环资源,多从暖通冷、热源选择上考虑能源的利用率,多接受西方发达国家的技术和方法,提高自身的竞争力,让我国的暖通空调的发展走得更远.
参考文献：
①《暖通空调》中国建筑协会暖通空调学术委员会主篇,2000至2010年
②《环境经济学》阮贤顺等主编,哈尔滨地图出版社
③《价值工程》马庆国著,中国价值出版社
④《绿色设计与绿色制造》,刘光复主编,机械工程出版社