提高公共建筑節(jié)能水平的暖通空調(diào)設(shè)計措施

趙昊天+張昊

[摘要]公共建筑的增多給城市帶來巨大的能源壓力，對建筑節(jié)能水平也提出了更高的要求。本文提出了暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的原則及設(shè)計措施。以加強(qiáng)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計，提高公共建筑節(jié)能水平。

[關(guān)鍵詞]公共建筑；節(jié)能設(shè)計；暖通空調(diào)

文章編號：2095-4085（2015）12-0061-02

公共建筑的能耗主要表現(xiàn)為暖通空調(diào)用電。暖通空調(diào)用電一般占總能耗的40%～60%-。目前暖通空調(diào)存在較高比例的不合理能耗，除了施工工藝不熟練、運(yùn)行管理不完善之外，最重要的原因是缺少實(shí)用的節(jié)能設(shè)計措施，造成設(shè)備與系統(tǒng)的運(yùn)行效率不高。

1 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計原則

現(xiàn)代暖通空調(diào)的可持續(xù)設(shè)計是采用傳感器搜集信息，建立舒適度評價指標(biāo)體系、保證舒適與節(jié)能的統(tǒng)一、實(shí)現(xiàn)溫度的精確和靈活調(diào)控，對于不同地區(qū)氣候、不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、不同經(jīng)濟(jì)條件的公共建筑采取針對性的節(jié)能設(shè)計方法。我國大型商場的暖通空調(diào)設(shè)計借鑒國外夏季空調(diào)設(shè)計，片面追求涼爽效果，不僅造成能源浪費(fèi)，且使消費(fèi)者身體不適?？沙掷m(xù)設(shè)計是在亞熱帶氣候地區(qū)的商場采取自然風(fēng)供冷和自然采光，達(dá)到室內(nèi)需要舒適度的方式。能源節(jié)約要與環(huán)境保護(hù)保持一致性，對于傳統(tǒng)化石類能源，應(yīng)該采取高效的能源利用方式，減少碳排放。對于工業(yè)余熱、汽車尾氣等低品位熱能，應(yīng)該加大其利用效率，此外，太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)?、氫能等可再生能源的利用也?yīng)納入設(shè)計方案中。

2 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計措施

2.1分區(qū)或分組空調(diào)

不同功能的房間對溫度、濕度和室內(nèi)環(huán)境等要求不一。采用分區(qū)空調(diào)，使不同空調(diào)系統(tǒng)適應(yīng)各個區(qū)域的負(fù)荷情況，并在不同區(qū)域之間架設(shè)通風(fēng)窗、空氣幕等，盡量消除冷熱對流損失，從而降低能耗。此外，為了匹配全年負(fù)荷隨季節(jié)的變化，還可采用搭配多臺大小冷水機(jī)組的非對稱設(shè)計，在冷負(fù)荷低時使用小機(jī)組，冷負(fù)荷高時開啟大機(jī)組，避免能源浪費(fèi)。

2.2選擇氣流組織方式

氣流組織方式是公共建筑通風(fēng)換氣的關(guān)鍵影響因素，直接關(guān)系到室內(nèi)冷熱環(huán)境的舒適和節(jié)能與否。氣流組織方式受到溫濕度、建筑物類型、室內(nèi)布置、空調(diào)型號等條件的綜合影響。目前有下送上回的分層式和上送下回的籠罩式兩大類。例如，游泳館玻璃窗多且易結(jié)露，一般選用分層式氣流組織方式；而商場進(jìn)深大且中間阻攔少，適合籠罩式氣流組織方式。

2.3優(yōu)化輸送系統(tǒng)

通過降低供水和送風(fēng)溫度，使冷卻水系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)的工作溫差提高，降低水和風(fēng)的輸送能耗，同時減小使用管徑，削減初次投資成本。采用變頻水泵和變頻壓縮機(jī)技術(shù)，使水和風(fēng)形成變量輸送，提高運(yùn)行效率和輸送能效。冷源系統(tǒng)運(yùn)行安排由空調(diào)系統(tǒng)整體節(jié)能情況決定，在保證工作量的前提下，應(yīng)盡量增加冷源系統(tǒng)能效。

2.4建立蓄熱系統(tǒng)

蓄熱系統(tǒng)是利用低品位熱能和太陽能的重要途徑之一，其原理是通過蓄熱材料儲存暖通空調(diào)排放的多余熱量，在需要時再將工質(zhì)（如新風(fēng)）通入換熱器獲得熱量，從而達(dá)到節(jié)能和削減運(yùn)行成本目的。目前蓄熱方式主要分顯熱和相變潛熱兩類，一個蓄熱單元一般由某種結(jié)構(gòu)換熱器和蓄熱材料組成。

2.5配置自控系統(tǒng)

通過配置建筑設(shè)備自動控制系統(tǒng)（BAS）來解決暖通空調(diào)經(jīng)常出現(xiàn)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)，使用效率低等問題。BAS的主要任務(wù)是監(jiān)測并控制機(jī)組運(yùn)行、施工環(huán)境和建筑節(jié)能，控制對象包括：冷凍水和冷卻水系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)等。使用該系統(tǒng)可使節(jié)能幅度最高提升30%，還能夠提高室內(nèi)舒適度、削減人工成本。

3 結(jié)語

公共建筑數(shù)量逐年增長使城市面臨巨大的能源壓力，公共建筑的能耗主要來源于暖通空調(diào)。因此，暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計研究具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。本文針對公共建筑的能耗特點(diǎn)，提出暖通空調(diào)可持續(xù)設(shè)計需要遵循的原則，從分區(qū)空調(diào)、氣流組織方式、輸送系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)和自控系統(tǒng)等方面列舉節(jié)能設(shè)計措施，為提高公共建筑的節(jié)能水平提供一定理論參考。