淺談暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計

左先莉

【摘要】目前，提高節(jié)能效果和使用舒適性已經(jīng)成為空調(diào)領(lǐng)域獲得持久發(fā)展能力的必然選擇，而且，在進(jìn)行建筑設(shè)計時，節(jié)能、環(huán)保、減排都是目前的設(shè)計主題，暖通空調(diào)作為建筑工程的能源消耗大戶，對其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，不僅符合當(dāng)前空調(diào)設(shè)計和建筑設(shè)計的主流發(fā)展形式，對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、締造綠色節(jié)能社會也是大有裨益的。本文對暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；節(jié)能；設(shè)計

空調(diào)的使用逐漸受到了人們廣泛使用，但是空調(diào)的耗能卻不斷上升。由于生活水平的提高，人們對于能源消耗上也選擇去使用電器去消耗，而能源消耗方面就屬于空調(diào)和采暖，特別是采暖消費能源特大。在發(fā)展建筑過程中如何進(jìn)行節(jié)能已經(jīng)成為關(guān)鍵，針對我們常使用的暖通空調(diào)進(jìn)行有針對性的設(shè)計，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

1、節(jié)能設(shè)計的問題

1.1 設(shè)計管理方面

目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是空調(diào)節(jié)能的基礎(chǔ)，對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果有著重要的影響。然而，在實際工作中有些設(shè)計部門和設(shè)計人員并未給予足夠的重視，加之中國目前的建筑設(shè)計領(lǐng)域還普遍存在以業(yè)主為中心的觀念，為追求經(jīng)濟(jì)效益，盲目趕工期，使得工程設(shè)計周期普遍較短，其中一些設(shè)計問題并沒有得到有效細(xì)致的處理，一些設(shè)計單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得按設(shè)計施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當(dāng)驚人，大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 設(shè)計計算方面

1.2.1 冷熱負(fù)荷計算

冷熱負(fù)荷是空調(diào)與供暖工程設(shè)計中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是確定供暖與空調(diào)冷、熱源容量，空氣處理設(shè)備能力，輸送管道尺寸等的依據(jù)。目前，有些設(shè)計人員在施工圖設(shè)計階段，往往不加區(qū)別地將設(shè)計手冊或技術(shù)措施中的單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo)直接用作確定施工圖設(shè)計階段空調(diào)與供暖冷、熱負(fù)荷的依據(jù)，導(dǎo)致冷熱源設(shè)備裝機(jī)容量偏大、水泵配置偏大、末端設(shè)備偏大、管道直徑偏大的“四大”現(xiàn)象。其結(jié)果是工程的初投資增高，運行費用和能耗增大，給國家和投資方造成巨大損失。

1.2.2 室內(nèi)設(shè)計計算溫度的取值

在工程設(shè)計中，往往由于業(yè)主對室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)要求過高或某些設(shè)計人員存有保守思想的緣故，在計算熱負(fù)荷時室內(nèi)設(shè)計計算溫度取值標(biāo)準(zhǔn)過高。室內(nèi)計算溫度的高低與能耗的多少有密切的關(guān)系。在冬季供暖工況下，室內(nèi)計算溫度每降低1℃，能耗可減少5%～10%左右；在夏季供冷工況下，室內(nèi)計算溫度每升高1℃，能耗可減少8%～10% 左右。因此為了節(jié)能能源，應(yīng)避免冬季采用過高的室內(nèi)計算溫度，夏季采用過低的室內(nèi)計算溫度。

1.3 圖紙審查方面

熱水采暖系統(tǒng)應(yīng)在熱力入口的供回水總管上設(shè)置溫度計、壓力表及除污器，必要時應(yīng)裝熱量計。在實際設(shè)計中，設(shè)計人員對主要的人戶熱力裝置給予了足夠的重視，同時往往會忽略了在人口處的裝置。在出圖的過程中會有所遺漏，會導(dǎo)致圖紙審核不合格，所以審圖部門經(jīng)常提出意見。施工圖的審查也是糾正設(shè)計中問題的一個重要環(huán)節(jié)，對提高設(shè)計工作質(zhì)量起到了非常重要的作用。

1.4 能源管理方面

很多大型的建筑缺乏基本的能耗監(jiān)控和分析功能，在一定程度上對運營管理是不利的。同時很多大樓的節(jié)能改造，其實只要對系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)試使之達(dá)到設(shè)計功能、將系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制功能發(fā)揮出來，就可以將能耗降下來、但這種“軟”改造沒有多大的經(jīng)濟(jì)收益，所以商業(yè)化運作的能源服務(wù)公司往往不愿意進(jìn)行這種改造造成暖通設(shè)計問題的原因很多。其中還有一部分就是有些問題在技術(shù)上并沒有得到解決，在實際中的應(yīng)用還不規(guī)范，這個問題的解決有賴于相關(guān)技術(shù)部門的一起努力，實現(xiàn)技術(shù)的進(jìn)步。要杜絕設(shè)計工作的失誤，首先，要加強設(shè)計人員自身的專業(yè)知識學(xué)習(xí)及對規(guī)范的學(xué)習(xí)，與安裝人員多交流，掌握第一手的現(xiàn)場資料，根據(jù)使用情況，不斷改進(jìn)設(shè)計。

2、節(jié)能設(shè)計的原則

2.1 以熱舒適指標(biāo)指導(dǎo)工程中的節(jié)能設(shè)計

影響熱舒適指標(biāo)的主要因素是：溫度，濕度，平均輻射溫度，風(fēng)速，勞動強度。通過尋找這六者之間的合適比例，巧妙組合，達(dá)到舒適和節(jié)能的協(xié)調(diào)。同時除當(dāng)?shù)乩梅课輫o(hù)結(jié)構(gòu)的熱導(dǎo)性，抵抗室外氣候的變化，使得房間內(nèi)產(chǎn)生舒適的微氣候管路系統(tǒng)設(shè)計要簡單，這樣管材消耗量少，而且便于施工，可以達(dá)到節(jié)省初投資的目的。

2.2 處理好整體和局部的關(guān)系

在一定的條件下，實行集體供暖，無疑會很大的降低能耗，但是也需要注意滿足個人需求，不強求全面統(tǒng)一，這樣對節(jié)能和控制的靈活性均有好處：a）暖通空調(diào)

系統(tǒng)應(yīng)保證各個房間的室內(nèi)溫度能獨立調(diào)控；b）便于實現(xiàn)分戶或分室熱量分?jǐn)偟墓δ堋?/p>

2.3 滿足生活環(huán)境中的聲光色的要求

盡管影響人體舒適的主要因素為舒適環(huán)境，但是這三者同樣是不可忽視的因素。比如人們居住的室內(nèi)環(huán)境以暖色調(diào)為主，可以讓人們心理上感覺到溫暖，從而不必要需要較高的室內(nèi)溫度，自然也就避免了能源的消耗。

2.4 利用室內(nèi)的通風(fēng)量，控制室內(nèi)空氣品質(zhì)

節(jié)能設(shè)計中總的發(fā)展趨勢是通風(fēng)量應(yīng)增大，在這個過程中必然要解決的就是空氣的質(zhì)量問題，消除空氣中的細(xì)菌、浮游塵埃、異味等有害人體的物質(zhì)，通過室內(nèi)進(jìn)排風(fēng)合理的氣流組織，從而達(dá)到改善空氣的品質(zhì)，改善居住環(huán)境，節(jié)約能源的目的。

3、設(shè)計中應(yīng)注意的問題

3.1 重視規(guī)劃設(shè)計

規(guī)劃設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要方面，建筑的節(jié)能應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)靥赜械淖匀徽{(diào)節(jié)，通過合理的規(guī)劃布局，在考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向、地形、輻射和大氣環(huán)流等因素，做到因地制宜。在不能全部滿足的情況下，運用最優(yōu)化原理，把能耗的成本降到最低。

3.2 推廣使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)能耗較大，而且在使用過程不可避免的會對空氣的質(zhì)量產(chǎn)生損害，這時人們就注意到了可再生資源或低品位能源的開發(fā)和應(yīng)用上，一批綠色能源技術(shù)得到了不斷的研發(fā)，設(shè)計人員應(yīng)時刻注意新技術(shù)的發(fā)展，在設(shè)計中在滿足基本要求的前提，盡量使用新的綠色能源技術(shù)。在地?zé)嶝S富的地區(qū)，應(yīng)大力推廣地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在加拿大等發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的應(yīng)用，中國的地?zé)豳Y源十分豐富，這種系統(tǒng)在中國同樣有著很好的發(fā)展前途。另外，作為目前最清潔的能源一太陽能，也是人們研究和利用的重點，目前太陽能技術(shù)得到了人們的廣泛的接受，但是利用的深度還不夠，如何提高太陽能利用的效率是目前研究的重點。在符合當(dāng)?shù)丶夹g(shù)經(jīng)濟(jì)條件的情況下，局部供暖和特殊需要的場所考慮采用電熱供暖。推廣應(yīng)用新的綠色的技能技術(shù)是設(shè)計人員不可推卸的社會責(zé)任。

3.3 設(shè)計觀念和立法要有變革

a）要有綜合觀念，中國在考慮建筑節(jié)能時，是以提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，減少熱負(fù)荷為主線，要把建筑物和周圍的環(huán)境作為1個整體進(jìn)行考慮，要考慮我們的設(shè)計成果對國家能源資源和環(huán)境保護(hù)的種種影響，同時吸收國際上的先進(jìn)設(shè)計思想，改進(jìn)設(shè)計方法；

b）對暖通的設(shè)計實行動態(tài)管理，按照PDCA循環(huán)進(jìn)行設(shè)計，按照設(shè)計計劃，比對實際執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時采取糾偏措施。由于現(xiàn)實情況不斷發(fā)生變化，不可能靠穩(wěn)態(tài)設(shè)計工況就能滿足使用。所以在設(shè)計前要分析建筑使用中期內(nèi)可能出現(xiàn)的種種情況，有針對性的做好方案，一方面要考慮最不利條件下的設(shè)計要達(dá)到要求，而且還預(yù)測今后使用條件下可能發(fā)生的問題，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析計算，并預(yù)先提出應(yīng)對對策，對在實施過程中出現(xiàn)的問題，要及時分析問題產(chǎn)生的原因，并提出相關(guān)解決措施。

結(jié)束語

暖通空調(diào)設(shè)計方案的選擇是一個直接關(guān)系到暖通空調(diào)工程項目的成敗和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)劣的重要問題。暖通空調(diào)設(shè)計方案的比較和優(yōu)選是一 個涉及面廣、影響因素多的復(fù)雜技術(shù)工作。一個優(yōu)秀的暖通空調(diào)工程設(shè)計方案，應(yīng)對設(shè)計方案涉及的各種因素進(jìn)行全面的考慮，使其綜合效益最高。