基于節(jié)能理念下的民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)探究

駱實(shí)

(北京軌道交通路網(wǎng)管理有限公司，北京100101)

基于節(jié)能理念下的民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)探究

駱實(shí)

(北京軌道交通路網(wǎng)管理有限公司，北京100101)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，民用建筑行業(yè)無論是在建筑數(shù)量還是建筑規(guī)模上都有了極大的進(jìn)步，并且在綠色經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念下，民用建筑也逐漸向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。暖通空調(diào)是民用建筑的重要組成部分，也是建筑的重要耗能區(qū)域，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)部分的節(jié)能對整個(gè)綠色建筑具有重要作用。

民用建筑；暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)方法

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.011

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的物質(zhì)文化生活得到極大的滿足，同時(shí)對居住環(huán)境也提出了更高的要求。目前，為了更好地滿足人們對建筑舒適性方面的要求，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)已成為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中最不可或缺的部分。暖通空調(diào)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)建筑室內(nèi)環(huán)境的主要結(jié)構(gòu)，需要消耗大量的能源，不符合環(huán)保、節(jié)能理念。因此，為了降低建筑的整體耗能量，加快實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目的，必須將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，在保證暖通空調(diào)使用效果的基礎(chǔ)上，最大程度地減少能源的消耗。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)理念下民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則

2.1 低碳設(shè)計(jì)原則

民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)原則主要指的是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)既要符合節(jié)能要求，也不存在污染環(huán)境，保證暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)符合綠色、環(huán)保、與生態(tài)環(huán)境和諧統(tǒng)一的要求，同樣也使暖通空調(diào)在實(shí)際的運(yùn)行過程中降低對環(huán)境的影響[1]。低碳設(shè)計(jì)原則從本質(zhì)上講是對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的一種約束，使民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)符合節(jié)能理念要求。并且低碳設(shè)計(jì)原則在民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中對其使用材料、施工工藝等多方面都有具體的要求，從而更好地保證節(jié)能效果。

2.2 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)原則

在民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中必須堅(jiān)持協(xié)調(diào)原則。民用建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部還包含許多小結(jié)構(gòu)，如通風(fēng)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)等，要想真正實(shí)現(xiàn)民用建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)，必須充分考慮暖通空調(diào)內(nèi)部組成部分，協(xié)調(diào)它們之間的關(guān)系，保證暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)完成后，各組成部分能更好地發(fā)揮其效能，并且與建筑物的其他部分和環(huán)境相適應(yīng)。

2.3 可循環(huán)原則

可循環(huán)原則本身就符合節(jié)能要求，是節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一種重要手段。在民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能過程中選用可重復(fù)利用的能源以及資源。因此，在民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中可以將循環(huán)設(shè)計(jì)原則直接利用到設(shè)計(jì)中，可以回收暖通空調(diào)運(yùn)行產(chǎn)生的廢料或者能源，使暖通空調(diào)形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)[2]，同時(shí)，還要有效控制暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的成本。

3 節(jié)能理念下，民用建筑的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方法

3.1 能耗傳輸節(jié)能設(shè)計(jì)方法

暖通空調(diào)運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力損耗，這也是節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在暖通空調(diào)傳輸過程中大量的能源被損耗，降低了能源轉(zhuǎn)化率，也增加了能源消耗量。因此，必須在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用節(jié)能理念，減少傳輸過程中動(dòng)能的損耗，同時(shí)也減緩動(dòng)力損耗過程中產(chǎn)生的壓力。針對暖通空調(diào)運(yùn)行中能源損耗這一問題采取的節(jié)能設(shè)計(jì)方法有如下幾種。（1）合理調(diào)節(jié)暖通空調(diào)系統(tǒng)中介質(zhì)的流速。暖通空調(diào)運(yùn)行介質(zhì)傳輸所消耗的能源與介質(zhì)的流速有直接關(guān)系，可通過降低流速減少對電能的損耗。（2）合理調(diào)控暖通空調(diào)內(nèi)的溫差。如果暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)內(nèi)部水介質(zhì)的溫差比較大，則可以減少系統(tǒng)內(nèi)的水量，從而有效降低暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的能源消耗，更好地節(jié)約資源。

3.2 變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)計(jì)方法

在民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際需要不斷地調(diào)節(jié)暖通空調(diào)的運(yùn)行狀況，既保證了暖通空調(diào)的效能，也減少了暖通空調(diào)系統(tǒng)能源的消耗。經(jīng)過實(shí)踐調(diào)研可知，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、電機(jī)以及水泵等機(jī)械設(shè)備能源損耗占據(jù)整個(gè)民用建筑的20%，而變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，有效解決了這一問題。在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中加入變頻調(diào)速技術(shù)，可根據(jù)實(shí)際的空調(diào)運(yùn)行需求，合理控制設(shè)備的運(yùn)行頻率，最大程度地減少能耗。

3.3 增強(qiáng)建筑的熱工性能

民用建筑的熱工性能涵蓋的內(nèi)容比較多，涉及的區(qū)域也比較廣，如建筑物的氣密性、保溫性等。民用建筑的很多熱量都是通過建筑本體的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)來散發(fā)的，因此，建筑本體熱量傳播速度與建筑表面散熱區(qū)域的大小有重要的聯(lián)系。并且建筑室內(nèi)采暖的能源消耗量與建筑本身的氣密性也是有直接關(guān)系的，當(dāng)建筑內(nèi)部暖通在空氣中所滲透的熱量較多時(shí)，則剩余的熱量會(huì)向氣密性差的區(qū)域流通，如建筑的管道處、風(fēng)道、門窗等，從而增加了暖通系統(tǒng)能源的消耗。因此，必須提高建筑的氣密性，減少室內(nèi)空氣的滲透，特別是在門窗的制作以及安裝精度控制上，一定要注意這一點(diǎn)。

3.4 空調(diào)冷凍水以及采暖節(jié)能設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)采暖管道時(shí)，一定要遵循簡單、易操作的準(zhǔn)則，避免管路過于復(fù)雜，既造成了管材的不必要浪費(fèi)，也增加了后期的維護(hù)成本，影響到暖通系統(tǒng)的實(shí)用性[3]。并且還要利用分戶分?jǐn)偀崃康姆椒?，保證調(diào)溫系統(tǒng)在不同的建筑空間可以獨(dú)立運(yùn)行。目前，我國的采暖系統(tǒng)已經(jīng)基本成熟，較為常用的采暖形式有豎向分區(qū)供暖系統(tǒng)（主要應(yīng)用于高層建筑中）、上供下回垂直單雙管系統(tǒng)、雙管水平系統(tǒng)、水單管系統(tǒng)、上供下回全帶跨越管等。在建筑暖通形式確定的時(shí)候一定要根據(jù)實(shí)際情況，合理布置。

4 節(jié)能理念在民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的效益

隨著民用建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)也取得了極大的進(jìn)步，并且節(jié)能降耗將是其主要的發(fā)展方向，會(huì)給建筑整體帶來效益[4]。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)，改善建筑的供暖和通風(fēng)方式，并且利用多種清潔能源如太陽能和地?zé)崮埽诒ＷC暖通效能的同時(shí)，充分利用建筑主體的周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)當(dāng)今社會(huì)環(huán)保的要求。將自然因素應(yīng)用到民用暖通空調(diào)系統(tǒng)中，使暖通空調(diào)設(shè)計(jì)更加簡化，增加了室內(nèi)建筑空間，充分彰顯了暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中的環(huán)境效益。（2）民用建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)能帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。通過節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效降低暖通空調(diào)的耗電量，減少電費(fèi)支出。同時(shí)，暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)不僅降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行成本，同時(shí)增加了民用建筑的運(yùn)營利潤[5]。（3）民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)也具有明顯的社會(huì)效益。民用建筑在目前的建筑行業(yè)中占據(jù)重要位置，近些年來，高層、超高層民用建筑數(shù)量不斷增多，消耗的能量數(shù)量進(jìn)一步加大，加劇了社會(huì)資源矛盾，節(jié)能理念在民用建筑暖通空調(diào)中的應(yīng)用有效緩解了社會(huì)資源矛盾。

5 結(jié)語

綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代民用建筑不可或缺的部分，同時(shí)也是民用建筑運(yùn)營過程中能源消耗最大的系統(tǒng)。因此，做好暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)對民用建筑而言具有重要作用。在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要遵循低碳、協(xié)調(diào)、可循環(huán)原則，應(yīng)用有效、適宜的節(jié)能技術(shù)，在保證暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行性能的同時(shí)，最大限度地減少能耗，增強(qiáng)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【1】高志強(qiáng).對民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)措施的探討[J].山西建筑，2013，39(5)：190-192.

【2】陳曄昌.民用建筑中暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(28)：2078-2078.

【3】張宇晨.民用建筑中暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(28)：2082-2082.

【4】楊憲奎.民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與節(jié)能方法[J].建設(shè)科技，2013(13)：100.

【5】張艷菊.對民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)措施的探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2014(25)：243-243.

Analysis on HVAC Design of Civil Buildings Based on the Energy Saving Concept

LUO Shi
(Beijing Rail Transit Network Management Co.Ltd.,Beijing 100101,China)

With the continuous development of economy,civil construction industry has made great progress both in the number of buildings and scale.As for the concepts of green economy and sustainable development,civil construction also gradually tends to be energy saving.HV AC is an important part of civil construction,and also the main energy consumption area,so energy conservation of HV AC plays an important role in the whole green building.

civil building;HVAC energy saving design;design principle;design method

G267

A

1007-9467（2016）09-0023-02

2016-09-12

駱實(shí)（1970～），女，吉林四平人，高級(jí)工程師，從事暖通空調(diào)研究。