民用建筑暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計要點探討

摘 要：眾所周知，民用建筑行業(yè)屬于一個高耗能的產業(yè)，如何減少建筑設計的能耗是當前需要思考的重要問題。暖通空調系統(tǒng)在現代民用建筑設計中的應用越來越廣，而空調系統(tǒng)能耗與日俱增，現代暖通空調系統(tǒng)設計師應該將空調的節(jié)能設計作為重要任務。文章主要探討了幾點民用建筑暖通空調系統(tǒng)節(jié)能技術的要點，希望為廣大設計師提供幾點參考。

關鍵詞：民用建筑；暖通空調系統(tǒng)；節(jié)能設計要點

能源短缺已經成為全球各國面臨的一個重要問題，尤其是我國能源短缺現象越來越嚴重。雖然不管是社會經濟水平，還是科學技術水平，我國近年來都有了很大發(fā)展，但是自從2010年以來，每年我國的能源消耗總量都是位列世界第一。根據相關數據統(tǒng)計表明，我國能源年度消耗率是20.5%，但是我國能源利用率只有32.8%，說明我國當前存在大量能源浪費現象，這將成為我國社會與經濟發(fā)展的重要瓶頸。建筑能源消耗在我國總體能源消耗中占有很大比重，而建筑暖通空調系統(tǒng)能耗占到整個建筑能源消耗的1/2左右，因此非常有必要深入探討民用建筑暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計的有效措施，這將對于我國建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，促進我國的可持續(xù)發(fā)展都具有極其重要的現實意義。下面是作者經過自己的工作經驗總結的幾點暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計要點。

1 計算冷熱負荷

在民用建筑暖通空調系統(tǒng)設計中，計算冷熱負荷是其中非常重要的一個環(huán)節(jié)，主要是為末端設備、冷暖源容量、冷熱輸送管道大小以及水泵配置等確定提供科學的基礎參考數據。準確計算冷熱負荷，可有效減少民用建筑暖通空調系統(tǒng)建設過程中的能源消耗和浪費，減少后期運行維護費用，進而全面減少資源的損失和浪費。目前，很多設計師在工程設計階段并沒有根據工程實際情況計算冷熱負荷，而是直接把技術措施以及設計手冊中規(guī)定的單位建筑面積冷熱負荷指標作為計算依據，這樣往往會出現末端設備、水泵配置、冷熱源設備裝機容量、管道直徑等偏大的問題，這樣只會增加工程的投資預算，增加工程運行能耗以及后期維護費用。因此，設計師在設計的過程中，不僅應該借用以往豐富的設計經驗，同時還應該以具有普遍規(guī)律的大量同類建筑工程單位面積的冷、熱負荷統(tǒng)計值作為參考依據，然后進行統(tǒng)計回歸進行計算，最終得出相應的設計指標。在具體的工程設計中，可能并不是非常精確，但是代表性較強。然而不同的工程，其實際情況也會有所不同，最后計算出來的冷、熱負荷指標也存在很大差異，因此必須根據上下限分別采用兩條曲線統(tǒng)計回歸計算指標值。目前，很多省市明確作出了規(guī)定，設計院將設計文件送到施工圖審查機構審查的過程中，還應該附帶相應的冷熱負荷計算書（經過正版軟件計算）。這一規(guī)定主要是為了使廣大設計人員能夠高度重視冷熱負荷計算，并且落實到實處，確保冷熱負荷計算的準確性、科學性，盡量符合建筑節(jié)能設計的要求。

2 計算室內設計溫度值

在計算建筑室內溫度值的過程中，應該結合建筑實際情況，根據不同的室內功能要求、環(huán)境以及地域等各方面要求對室內溫度進行合理取值。民用建筑暖通空調系統(tǒng)的能源消耗和室內溫度取值的大小有密切的聯系，根據相關數據統(tǒng)計表明，在炎熱的夏天，暖通空調系統(tǒng)處于冬季制熱的條件下，室內溫度向下降低1℃的情況下，可以減少8%左右能源消耗；當其處于夏天制冷的條件下，其室內溫度向上升1℃，會降低大概10%的能源消耗量。由此可見，合理的計算室內溫度取值，可大大減少建筑暖通空調系統(tǒng)的能源消耗。在《公共建筑節(jié)能設計標準》中規(guī)定了科學、合理的民用建筑室內制冷、供暖計算溫度值，在夏季，公共建筑的空調制冷溫度應該》25℃；在冬季，辦公室以及居民建筑的采暖溫度應該≤20℃。在計算設計建筑室內溫度的過程中，相關的工程設計人員應該嚴格根據相關的要求和規(guī)定執(zhí)行。

3 空調以及采暖冷凍水系統(tǒng)的設計

在設計采暖系統(tǒng)的過程中，應該盡可能簡化管路系統(tǒng)的結構，使整個系統(tǒng)便于操作，這樣可有效減少相關設備的材料以及能源使用量，降低工程的前期建設成本，減少后期維護費用。同時也可以確保調溫系統(tǒng)在不同的建筑空間內可以獨立運行。可以分戶分攤熱量消耗。目前，較為常用的采暖系統(tǒng)形式有多種，包括高層建筑豎向分區(qū)供暖系統(tǒng)、上供下回垂直單雙管系統(tǒng)、雙管水平系統(tǒng)、平單管系統(tǒng)以及上供下回全帶跨越管等，設計師在實際設計時應該結合不同的情況選擇合適的設計系統(tǒng)。在設計空調冷凍水系統(tǒng)的過程中，應該嚴格根據國家出臺的相關規(guī)定和標準，嚴格遵循負荷和系統(tǒng)流量同變化的原則，使系統(tǒng)流量自動改變，進而實現節(jié)能目的。通常情況下，一次、二次泵定流量系統(tǒng)以及兩管制系統(tǒng)、四管制系統(tǒng)等都是當前比較常用的空調冷凍水系統(tǒng)。

4 合理選擇冷熱源設備

在冷熱源設備選擇的過程中，應該根據建筑的造價、建設規(guī)模、整體功能以及當地的氣候條件、環(huán)境條件以及能源結構等諸多因素共同確定合適的型號。假如當地有工廠余熱、區(qū)域供熱系統(tǒng)等基礎的情況下，可以將其繼續(xù)用于空調熱原系統(tǒng)內。如果當地有一個相對完善、系統(tǒng)的天然氣供應體系，可以將天然氣系統(tǒng)和當地的電力峰谷期協調配合起來，如果是供冷可以采用兩種能源配合系統(tǒng)，如果是供熱，可以采用電力供應。如果區(qū)域的能源形式相對比較復雜的情況下，也可以選擇復合能源冷熱供應系統(tǒng)。其次，在冬季可以將周圍工業(yè)生產中的余熱作為熱源；在夏季可以通過溴化鋰吸收式冷水機組對工業(yè)循環(huán)熱水進行降溫處理，然后再將其作為制冷源。這樣經過科學、合理的技術手段處理后，可以在建筑暖通空調系統(tǒng)中合理的引入工業(yè)余熱，不僅可以充分利用當地資源，也可以達到節(jié)能的目的。其次，也可以充分利用當地的太陽能、地熱能、風能等純天然的綠色能源作為冷熱源，這樣不僅節(jié)能，也有利于環(huán)保。

5 關于風系統(tǒng)設計

民用建筑暖通空調系統(tǒng)設計中主要包括通風系統(tǒng)以及空調自身風系統(tǒng)兩大部分。其中，設計通風系統(tǒng)的主要目的是為了確保電氣設備具有良好的散熱性能，進而保證電氣設備的正常、高效運轉，使整個室內空氣保持健康。因此，通風系統(tǒng)設計不僅和空調系統(tǒng)的正常運行密切相關，對于空調系統(tǒng)的節(jié)能性能也會造成間接的影響。應該根據國家提出的節(jié)能原則設計集中式空調通風系統(tǒng)的熱回收功能以及排風功能，選擇合適的設備。如果民用建筑對于通風系統(tǒng)并沒有嚴格要求的情況下，可以仍然采用自然通風系統(tǒng)，這樣可有效減少整個暖通空調系統(tǒng)的能耗。在設計空調自身風系統(tǒng)的過程中，應該嚴格根據我國的相關規(guī)定，對室內CO2濃度進行嚴格控制的情況下設計風系統(tǒng)。如果民用建筑的建設規(guī)模相對較大，在建筑內部人員數量比較多且分散的情況下，可以采用全空氣空調系統(tǒng)；如果建筑內人員呈集中式分布，可以選擇集中供暖系統(tǒng)。如果建筑比較高的情況下，可以選擇分層式空調系統(tǒng)。

6 結束語

綜上所述，暖通空調系統(tǒng)能耗在民用建筑設計中的能耗占比是最大的，做好暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計對于減少建筑設計能耗，優(yōu)化配置資源都具有極其重要的現實意義。相關設計人員一定要秉持節(jié)能設計理念，嚴格根據相關的規(guī)定要求，從節(jié)能的角度全面優(yōu)化暖通空調系統(tǒng)設計，全面提高整個系統(tǒng)的性能，為我國能源事業(yè)做貢獻。

參考文獻

[1]郭志林.暖通空調系統(tǒng)中節(jié)能問題的探討[J].商場現代化，2010（10）.

作者簡介：黃雄偉（1976，10-），男，廣西南寧市人，大學本科學歷，南寧市武鳴縣土地開墾整理中心，土木工程方向。