探析建筑設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

黃成鋒 漳平市村鎮(zhèn)建設(shè)管理站，福建 漳平 364400

人們生活水平的不斷提高，對(duì)建筑房屋的設(shè)計(jì)功能提出了更高的要求，不僅要求美觀，還要求具有節(jié)能的功能?？沙掷m(xù)發(fā)展和綠色環(huán)保觀念的提出和不斷深入，在建筑設(shè)計(jì)中逐漸出現(xiàn)了綠色建筑設(shè)計(jì)的觀念，更加重視對(duì)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。暖通空調(diào)作為建筑設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要組成部分，在節(jié)能設(shè)計(jì)中占有較大的位置，是實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要途徑。

1 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的能源數(shù)量不斷增加，產(chǎn)生的能源消耗數(shù)量比例也不斷加大。根據(jù)一定的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑能耗在總能耗中已經(jīng)達(dá)到40%的比例，而我國(guó)某省的建筑能耗在該省總的能源消耗中也占到了27.8%的比例。在建筑能耗中，30%—60%的建筑能耗都是暖通空調(diào)系統(tǒng)的消耗，并且呈現(xiàn)出了逐年上升的趨勢(shì)。這種狀況，會(huì)激化我國(guó)能源的供求矛盾，不利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，可以有效的解決這些問(wèn)題，降低20%—50%的空調(diào)系統(tǒng)能耗。所以，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)綠色建筑。

2 建筑設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)包括很多不同的類(lèi)型，例如蓄能空調(diào)技術(shù)、熱泵技術(shù)、變頻技術(shù)、變流量技術(shù)、變風(fēng)量技術(shù)、低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)、熱能的回收利用、對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的改善和可再生能演的利用等。這些不同的暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)，在建筑設(shè)計(jì)中具有不同的特點(diǎn)，發(fā)揮了重要的作用。

2.1 蓄能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用

蓄能空調(diào)技術(shù)是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中，暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要技術(shù)，包括蓄冷空調(diào)技術(shù)和蓄熱空調(diào)技術(shù)。常規(guī)的蓄冷技術(shù)，主要是指水蓄冷空調(diào)和冰蓄冷空調(diào)，通過(guò)對(duì)介質(zhì)溫度的降低或者凝固，在介質(zhì)中通過(guò)顯熱和潛熱的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)冷能的儲(chǔ)存。主要設(shè)備包括蓄冷裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、冷水主機(jī)、板式換熱器和泵閥等。目前，我國(guó)的蓄熱技術(shù)主要是利用電鍋爐蓄熱系統(tǒng)，主要的蓄熱介質(zhì)是水，不會(huì)排出有害氣體，產(chǎn)生噪聲和污染，具有較高的節(jié)能效果，產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。

2.2 熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)是一種能從自然界中的空氣、水、土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過(guò)電力做功輸出能用的高品位熱能的技術(shù)。現(xiàn)在我國(guó)主要利用三種熱泵技術(shù)，分別是水源熱泵、地源熱泵，以及空氣源熱泵。

2.3 變制冷劑流量技術(shù)

就是變頻空調(diào)技術(shù)，它是在普通空調(diào)的基礎(chǔ)上運(yùn)用了變頻專(zhuān)用壓縮機(jī)，增加了變頻控制系統(tǒng)。變頻專(zhuān)用壓縮機(jī)可以自動(dòng)進(jìn)行無(wú)級(jí)變速，它可以根據(jù)房間情況自動(dòng)調(diào)節(jié)所需的制冷(熱)量，避免了頻繁啟動(dòng)的耗能又可以降低房間溫度的波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能和舒適的控溫效果。

2.4 變流量技術(shù)

現(xiàn)代建筑大量采用全水，空氣一水空調(diào)系統(tǒng)方式，室內(nèi)的冷、熱負(fù)荷主要由制冷機(jī)提供的冷凍水和鍋爐房提供的熱水來(lái)承擔(dān)。因此，空調(diào)水系統(tǒng)相當(dāng)龐大和復(fù)雜，不僅需要復(fù)雜的管路和較大的設(shè)備投資，而且水泵要消耗較大的輸送能量。一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電，在冬季供暖期間約占整個(gè)建筑動(dòng)力用電的20%～25%;夏季供冷期間約占12%～24%，因此水系統(tǒng)節(jié)能也具有重要意義。實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能控制，一級(jí)泵、二級(jí)泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變流量運(yùn)行可以達(dá)到顯著的節(jié)能效果。

2.5 變風(fēng)量技術(shù)

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(VAV 系統(tǒng))，是一種可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化或室內(nèi)要求參數(shù)的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量，從而使室內(nèi)參數(shù)達(dá)到要求的全空氣空調(diào)系統(tǒng)。VAV 系統(tǒng)追求以較少的能耗來(lái)滿(mǎn)足室內(nèi)空氣環(huán)境的要求，現(xiàn)在世界各地高檔寫(xiě)字樓大量采用了VAV 系統(tǒng)。

2.6 低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)

建筑設(shè)計(jì)中的低溫送風(fēng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)，主要是指從空氣的集中處理機(jī)組中送出具有較低溫度的冷風(fēng)，進(jìn)入空調(diào)房間。其中，低溫主要是相對(duì)于常規(guī)的暖通空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)溫度。一般情況下，常規(guī)暖通空調(diào)系統(tǒng)中從空氣處理器中散發(fā)的空氣溫度，大約保持在10 ～15℃。但是，低溫送風(fēng)空調(diào)中所散發(fā)出的送風(fēng)溫度，基本上保持在4 ～10℃。因?yàn)榈蜏厮惋L(fēng)可以降低暖通空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)溫度，所以有效的減少了空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)量。在一定程度上，減小了空氣出料口設(shè)備的尺寸和產(chǎn)生的電量能源消耗，降低了暖通空調(diào)設(shè)備的初始投資。相對(duì)于常規(guī)溫度的送風(fēng)空調(diào)來(lái)說(shuō)，低溫送風(fēng)空調(diào)具有節(jié)能、投資較少、節(jié)省空間、舒適度較高和運(yùn)行費(fèi)用較低等特點(diǎn)，是一項(xiàng)具有較好效果的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)在實(shí)際的工程中應(yīng)用。

2.7 可再生能源的利用

實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)用可再生能源是一項(xiàng)有效的措施。其中，對(duì)可再生能源的充分利用，主要可以應(yīng)用太陽(yáng)能進(jìn)行供暖和制冷、實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)、利用地?zé)崮艿燃夹g(shù)。

(1)太陽(yáng)能供暖和制冷。太陽(yáng)能供暖主要是指利用主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)或者應(yīng)用被動(dòng)式太陽(yáng)能。一般情況下，利用太陽(yáng)能進(jìn)行制冷的方法主要有兩種。一種是通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能的利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械裝置的驅(qū)動(dòng)，然后機(jī)械裝置再實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮制冷循環(huán)的驅(qū)動(dòng);另外一種是直接利用太陽(yáng)能獲取一定的熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收式制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行降低的作用。這兩種制冷方法，都沒(méi)有應(yīng)用氟里昂，不會(huì)對(duì)臭氧層造成破壞。而且，應(yīng)用的能源等級(jí)較低，具有良好的環(huán)保和節(jié)能作用。

(2)自然通風(fēng)的應(yīng)用。自然通風(fēng)，主要是指充分的利用自然條件，是對(duì)熱環(huán)境進(jìn)行改善的一項(xiàng)有效措施。如果建筑室外中空氣的干球溫度和焓值，比建筑室內(nèi)的數(shù)值低的時(shí)候，進(jìn)行自然通風(fēng)，可以以不消耗能源為前提，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑室內(nèi)空氣溫度的有效降低，還能驅(qū)散潮濕氣體，使人體產(chǎn)生熱舒適感。如果建筑室外的空氣溫度超過(guò)了相應(yīng)的舒適區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，需要設(shè)計(jì)人員消耗一定的能源進(jìn)行降濕和降溫處理。

(3)地?zé)崮艿膽?yīng)用。利用地?zé)釋?shí)現(xiàn)對(duì)建筑環(huán)境的供熱和供冷，具有良好的應(yīng)用前景，已經(jīng)逐漸衍生出了地?zé)崴g接供熱、地?zé)岜霉峒訜?、地?zé)峁┡诱{(diào)峰鍋爐和地偶冷卻等新的節(jié)能方式。目前，我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行暖通空調(diào)安裝的過(guò)程中，地?zé)峁こ痰膽?yīng)用已經(jīng)非常廣泛。不僅可以供熱，還可以供冷，具有良好的節(jié)能效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

3 總結(jié)

綜上所述，在暖通空調(diào)系統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)具有重要的作用，可以通過(guò)對(duì)不同節(jié)能設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的觀念，降低對(duì)能源消耗，促進(jìn)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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