試析建筑工程項目暖通空調(diào)工程的節(jié)能設計

張鑫

(福陸(中國)工程建設有限公司，上海 201103)

0 引言

暖通空調(diào)是現(xiàn)代建筑工程項目中一項重要的內(nèi)容，而暖通空調(diào)工程的節(jié)能對于整個建筑系統(tǒng)的節(jié)能工作有著十分重要的影響，因此，其也受到了越來越多的關(guān)注。隨著建筑節(jié)能逐漸受到全社會的廣泛關(guān)注，暖通空調(diào)工程在保證其外觀的美感和舒適性之外，其節(jié)能效果也成為一項重要的評價指標，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計也成為一種必然的發(fā)展趨勢。因此，在暖通空調(diào)設計的過程中，必須要結(jié)合實際的情況，運用各種有效的手段進行節(jié)能設計優(yōu)化工作，盡量采用更多的節(jié)能技術(shù)來實現(xiàn)有效的節(jié)能效率，從而促進我國建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展，也有效地保證我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實現(xiàn)。

1 暖通空調(diào)設計中存在的問題

近些年來，建筑業(yè)呈現(xiàn)出了快速的發(fā)展趨勢，也促進了暖通空調(diào)工程的快速發(fā)展，但是暖通空調(diào)工程會產(chǎn)生巨大的能源消耗，同時由于設計的不合理，也容易造成了我國能源和資源的大量消耗。當前暖通空調(diào)工程設計中的不足之處，可以歸納為以下幾個方面。

1.1 在設計管理方面體現(xiàn)出來的不合理之處

設計階段是所有工程項目的基礎(chǔ)性階段，但是在暖通空調(diào)的設計方面卻沒有將節(jié)能思想進行充分的融入，相反，我國在大多數(shù)的暖通空調(diào)工程在設計過程中過于重視外觀和性能的設計，卻在節(jié)能設計方面體現(xiàn)出一定的簡陋性，沒有將節(jié)能與低碳等重要的設計思想體現(xiàn)在工程中。

1.2 在設計的實施環(huán)節(jié)存在著一定的不合理

由于設計理念中缺乏節(jié)能與低碳等思想的融入，因此，必然會導致設計的實施與產(chǎn)生相背離的現(xiàn)象。更為嚴重的問題是，在有的暖通空調(diào)設計中存在著一些違規(guī)操作的現(xiàn)象，有的設計師為了達到一定的美觀性或者是功能性，甚至違反國際相關(guān)的技術(shù)標準和操作規(guī)程，這種行為帶來的不僅僅是在節(jié)能設計方面無法達到理想的效果，也會對暖通工程本身的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響，造成嚴重的安全隱患。

1.3 在設計人員的素質(zhì)建設方面還有待于提高

當前有一部分暖通空調(diào)工程的設計師雖然在空調(diào)設計方面有著一定的經(jīng)驗，但是卻缺乏能源管理方面的專業(yè)知識，所以造成了他們在暖通空調(diào)的設計工作中無法將節(jié)能與低碳等相關(guān)的理念融入工程的水中，正是專業(yè)素養(yǎng)的缺失才導致了暖通空調(diào)設計中出現(xiàn)了各種紕漏。

2 暖通空調(diào)工程的節(jié)能設計

2.1 設計目標

暖通空調(diào)工程節(jié)能設計方案必須具備較高的可靠性與可行性，才能夠作為暖通空調(diào)施工的基礎(chǔ)，從而保證暖通空調(diào)工程的投資、運行以及節(jié)能等方面的和諧統(tǒng)一。所以，設計人員應當根據(jù)當前已經(jīng)存在的關(guān)于暖通空調(diào)工程節(jié)能設計的相關(guān)經(jīng)驗與優(yōu)化措施，從工程項目的水、風等系統(tǒng)方面著手，進行不同的節(jié)能策略，達到理想的節(jié)能效果。

2.2 設計原則

設計單位應要求設計人員設計的每項暖通空調(diào)工程項目，都有較詳細的冷熱負荷計算書和采取了那些節(jié)能措施。施工圖設計階段，必須進行熱負荷和逐逐時的冷負荷計算；系統(tǒng)在確定設計方案時，設計人員要深入現(xiàn)場，與業(yè)主進行有效溝通，結(jié)合工程的具體情況，根據(jù)負荷特性、建筑使用功能要求、當?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)以及環(huán)境特點等多方面綜合考慮；要考慮空氣的處理和分布，還要考慮設備管道的布置在暖通空調(diào)工程施工的配合與協(xié)調(diào)問題，與土建、裝飾、水電、消防、燈光等工種之間的配合和協(xié)調(diào)。

2.3 節(jié)能優(yōu)化設計策略

2.3.1 空調(diào)風系統(tǒng)的優(yōu)化設計

空調(diào)系統(tǒng)在運行的過程中會產(chǎn)生大量的熱量，而這部分熱量必須要從建筑物進行有效的轉(zhuǎn)移，才能夠保證空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。當前大部分建筑都屬于高層建筑，而且建筑面積較大，常年都會產(chǎn)生大量的余熱，所以運用水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)對余熱進行轉(zhuǎn)移是十分有效的，尤其是針對人員較多、空間較大的建筑空間，運用該系統(tǒng)不會產(chǎn)生較大的運行費用。

2.3.2 空調(diào)水系統(tǒng)

開式系統(tǒng)在運行過程中會產(chǎn)生較大的水泵揚程，因此耗費的能量也較大，所以在設計時可以考慮使用閉式循環(huán)水系統(tǒng)。因為三管制水系統(tǒng)的冷水和熱水都經(jīng)過同一根水管作為回路，會產(chǎn)生冷熱混合損失，所以這種方法在使用時也應當謹慎的選擇。同時，空調(diào)系統(tǒng)管徑的回路的確定與其所產(chǎn)生的運行費用有著較大的關(guān)聯(lián)，如果系統(tǒng)較大的情況下，回路產(chǎn)生的阻力也較大，這時不同的環(huán)路之間會產(chǎn)生的負荷差距也較大，就應當選擇雙級泵系統(tǒng)。另外，可以考慮在冷熱源側(cè)分別設置不同負荷級別的循環(huán)水泵，這樣便能夠有效地降低對電能的消耗。

2.3.3 空調(diào)冷熱源

空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷熱源宜采用集中設置的冷(熱)水機組或換熱設備。當前各種機組、設備品種繁多，電制冷機組、溴化鋰吸收武機組及薔冷蓄熱設備等各具特色，由于機組或設備的選擇受占地面積、使用特征、當?shù)啬茉捶N類、投資和運行費用、環(huán)保規(guī)定等多種因素的影響和制約，設計人員只有在充分做好上述因素的調(diào)研后，客觀全面地對冷熱源方案進行綜合論證，才能真正達到節(jié)能、使用效果的雙贏。

3 暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應用

在進行暖通空調(diào)節(jié)能設計的過程中，必須要根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況以及暖通空調(diào)工程自身的要求進行綜合的分析，才能夠設計出科學的設計方案。在進行空調(diào)的設計時，除了要具有明確的節(jié)能設計目標，遵循節(jié)能設計策略，同時也要將節(jié)能技術(shù)進行科學的運用，在保證空調(diào)系統(tǒng)正常運行的同時，達到節(jié)能的目的。

3.1 對建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能進行必要的改進

暖通空調(diào)系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的能量消耗，有一部分是來自于建筑物圍護結(jié)構(gòu)的損耗，如果建筑物本身具有較高的保溫性能，則會使得暖通空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的損耗大大地降低，所以，要根據(jù)局工程的實際情況，對建筑物本身圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能進行有效地改進，能夠在一定程度上達到節(jié)能的目的。

3.2 蓄冷系統(tǒng)應用

由于我國在地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平方面存在著一定的不平衡性，因此，在用電高峰時段和低谷階段也會存在著較大的差異，這就容易產(chǎn)生在用電高峰階段電力供應不足，而在低谷階段又會產(chǎn)生過剩的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的存在容易造成浪費。所以可以在不同的地區(qū)運用蓄冷系統(tǒng)，也就是說，在用電高峰階段產(chǎn)生的電量進行蓄冷，將水制成冰，然后在低谷時期將其進行釋放，這樣也能夠在一定程度上環(huán)節(jié)供電系統(tǒng)的壓力，對于暖通空調(diào)工程本身對電能消耗的降低也有著一定的促進作用。

3.3 變頻系統(tǒng)的應用

暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行的過程中，通常是不會產(chǎn)生全負荷運行的現(xiàn)象，因為系統(tǒng)在運行的過程中，其所處的外部環(huán)境也在隨時發(fā)生變化，所以其負荷也會隨著環(huán)境的變化而產(chǎn)生一定的變化。同時，空調(diào)系統(tǒng)的運行條件是保證穩(wěn)定的額定功率，一旦額定功率發(fā)生變化，就會產(chǎn)生全負荷輸出的現(xiàn)象，這時就會造成能源的浪費。如果能夠運用變頻技術(shù)將其額定功率的變化控制在科學的范圍內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)本身就不會由于額定功率的改變而形成全負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣就達到了節(jié)能的目的。因此，變頻技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的使用時空調(diào)節(jié)能要求的必然結(jié)果，使用變頻技術(shù)，不斷可以對空調(diào)系統(tǒng)中的一些不足進行改善，同時還可以在一定程度上降低耗能，節(jié)約空調(diào)運行的費用。

4 結(jié)語

暖通空調(diào)工程的節(jié)能設計是影響我國建筑工程整體節(jié)能效率的主要環(huán)節(jié)，因此，必須要給予更多的重視，而在實際的暖通空調(diào)工程設計工作中，必須要具有明確的節(jié)能目標，通過各種策略的有效運用來實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計。對于暖通空調(diào)工程來說，其本身是一個能量消耗巨大的工程，我們必須要從設計基礎(chǔ)環(huán)節(jié)入手，并且與其他相關(guān)的環(huán)節(jié)進行有效的配合，才能夠保證在滿足人們使用需求的同時，減少其對能源和資源的消耗，達到節(jié)能的目的，從而促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的持續(xù)開展。

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