芻議暖通空調(diào)的建筑節(jié)能

孔振華

摘要：隨著人們生活水平的提高，各種技術(shù)的革新，生存質(zhì)量逐漸引起了人們的重視。空氣質(zhì)量的下降，引起了人們的關(guān)注，這時(shí)暖通空調(diào)出現(xiàn)了，作為建筑事業(yè)中節(jié)能減排的重要措施，它得到了人們的支持。暖通節(jié)能空調(diào)可以改善空氣的質(zhì)量?？梢愿纳剖覂?nèi)環(huán)境。本文重點(diǎn)介紹了暖通的節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量；暖通空調(diào)；建筑節(jié)能

1工作原理

1.1對室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)與控制的原因

（1）在夏季，民用建筑，如圖中（a）中的人員、照明燈具、電器和電子設(shè)備都要向室內(nèi)散出熱量及濕量；由于太陽輻射和室內(nèi)外的溫差而使房間獲得熱量，如果不把這些室內(nèi)多余熱量和濕量從室內(nèi)移出，必然導(dǎo)致室內(nèi)溫度和濕度升高。

（2）在冬季，建筑物將向室外傳出熱量或滲入冷風(fēng)，如不向房間補(bǔ)充熱量，必然導(dǎo)致室內(nèi)溫度下降。

（3）在民用建筑中，人群不僅是室內(nèi)的“熱、濕源”，又是“污染源”，他們產(chǎn)生CO2：、體味，吸煙時(shí)散發(fā)煙霧；室內(nèi)的家具、裝修材料、設(shè)備等也散發(fā)出各種污染物，如甲醛、甲苯、甚至放射性物質(zhì)，從而導(dǎo)致室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化。

（4）在工業(yè)建筑中，許多工藝設(shè)備散出對人體有害的氣體、蒸汽、固體顆粒等污染物，為保證工作人員的身體健康，必須對這些污染物進(jìn)行治理。

1.2采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)

就是要向室內(nèi)提供冷量或熱量，并稀釋室內(nèi)的污染物，以保證室內(nèi)具有適宜的熱舒適條件和良好的空氣品質(zhì)。

1.3圖1中室內(nèi)環(huán)境控制方案

（1）圖1（a）設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，室內(nèi)空氣通過門窗縫隙滲到室外，從而稀釋了污染物。用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組（由風(fēng)機(jī)和水/空氣換熱器盤管組成），向房間供應(yīng)冷量（當(dāng)室內(nèi)有冷負(fù)荷時(shí)）或供應(yīng)熱量（當(dāng)冬季室內(nèi)有熱負(fù)荷時(shí)）；送入室內(nèi)的新風(fēng)先經(jīng)空氣過濾器除去塵粒，并經(jīng)冷卻、去濕（夏季）或加熱、加濕（冬季）處理。

（2）圖1（b）設(shè)置排除污染物的排風(fēng)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)可以從門、窗滲入，也可以從新風(fēng)系統(tǒng)送人，從而使廠房內(nèi)的污染物濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范所允許的濃度。在寒冷地區(qū)，冬季對新風(fēng)進(jìn)行加熱，并且在車間內(nèi)設(shè)采暖系統(tǒng)，以保持廠房內(nèi)一定的溫度。車間內(nèi)采暖系統(tǒng)和新風(fēng)加熱用的熱媒可以是熱水或蒸汽。

1.4采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的工作原理

當(dāng)室內(nèi)得到熱量或失去熱量時(shí)，則從室內(nèi)取出熱量或向室內(nèi)補(bǔ)充熱量，使進(jìn)出房間的熱量相等，即達(dá)到熱平衡，從而保持室內(nèi)一定溫度；或使進(jìn)出房間的濕量平衡，以保持室內(nèi)一定濕度；或從室內(nèi)排出污染空氣，同時(shí)補(bǔ)入等量的清潔空氣（經(jīng)過處理或不經(jīng)處理的），即達(dá)到空氣平衡。

2空氣質(zhì)量的改善

通過對空氣質(zhì)量的改善，可以使人在室內(nèi)過得更加舒適。這時(shí)，全空氣空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它的功能包括：提供足夠多的新鮮空氣，對房間的溫度、濕度、潔凈度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。全空氣空調(diào)系統(tǒng)的作用是巨大的，它可以對建筑的溫度控制和保證空氣質(zhì)量。同時(shí)，也能做到節(jié)能減排，充分地利用自然能源，為全新風(fēng)的運(yùn)行提供了條件，但因?yàn)檫@樣或那樣的原因，導(dǎo)致它在設(shè)計(jì)上和施工上不太完善，從而不能滿足一些客戶的需求。因?yàn)槭袌龅男枨?，暖通空調(diào)技術(shù)得到了充分的發(fā)展，隨著建筑市場競爭的愈加激烈，這種技術(shù)也變得現(xiàn)代化、多樣化，還吸取了國外的技術(shù)。

節(jié)能、環(huán)保和綠色這些概念影響著我們一代又一代人，調(diào)整我國的能源結(jié)構(gòu)，成為如今的一大難題，對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)也越來越嚴(yán)峻，在建筑節(jié)能中的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)變得尤為重要。經(jīng)過專家的大概估算，如果采用有效的建筑技術(shù)措施，大概可以降低2/3～3/4的建筑能耗。因此在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適、衛(wèi)生和健康的情況下，采用合理有效的建筑節(jié)能技術(shù)，有助于建筑節(jié)能和環(huán)保。所以，減少建筑的冷、熱和照明時(shí)的消耗量，有助于減少建筑能耗的總量，建筑師可從以下幾方面來實(shí)現(xiàn)：

（1）規(guī)劃和設(shè)計(jì)建筑。對建筑的外部環(huán)境合理設(shè)計(jì)，合理地選擇建筑地址；為改善一些室內(nèi)氣候，應(yīng)合理設(shè)計(jì)建筑外形；其中，合理的設(shè)計(jì)建筑外形，是想通過對建筑外的環(huán)境來達(dá)到改善建筑內(nèi)的環(huán)境的效果，這需要對建筑空間進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

（2）設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)有眾多的影響，例如對建筑能耗、環(huán)境性能和室內(nèi)的空氣質(zhì)量都有一定的影響。一般來說，如果增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)，那么它的費(fèi)用只占總投資的3%～6%，但是節(jié)能卻可以達(dá)到30%左右。不僅如此，它還可以在夏季減少建筑的冷、熱消耗，這需要對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行改善。

（3）提高用戶用能效率。

（4）提高能源利用率。眾所周知，節(jié)能建筑和綠色建筑存在著很大的關(guān)聯(lián)，綠色建筑是指最大限度地節(jié)約資源，包括節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水和節(jié)材，當(dāng)然，保護(hù)環(huán)境和減少污染也包含在綠色建筑的范圍內(nèi)，這種建筑可以為人們變得更加健康，提高空間的使用率，達(dá)到與自然和諧相處的目的。合理利用空間是綠色建筑的室內(nèi)布局的關(guān)鍵，這就要做到盡量的減少使用合成材料，充分利用陽光，節(jié)約能源，讓居住者感覺到舒適，讓他們覺得更加接近自然，從而親近自然。利用天然的條件和人工手段創(chuàng)造良好的居住環(huán)境，是我們發(fā)展的目標(biāo)，最大可能地控制和減少對自然環(huán)境的使用和破壞，這有助于人和自然的和諧相處，這些是維持向大自然索取和回報(bào)的平衡的關(guān)鍵。隨著全球氣候變暖，酸雨的增加，自然環(huán)境的惡化，世界各地對建筑節(jié)能的關(guān)注程度都在增加，因?yàn)檫@關(guān)系到我們的未來，地球的將來。暖通空調(diào)技術(shù)的創(chuàng)新在不斷的進(jìn)行，節(jié)能建筑將成為建筑業(yè)中的一大亮點(diǎn)，綠色建筑也即將成為一門新新行業(yè)。

3改善室內(nèi)環(huán)境的暖通空調(diào)技術(shù)

一般來說，改善室內(nèi)環(huán)境主要包括三個(gè)方面：了解表層材料的選用，改善建筑設(shè)計(jì)與施工；對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和嚴(yán)格運(yùn)行管理；保證空氣的清新和室內(nèi)的整潔度。

3.1選擇建筑材料

隨著人們對建筑居住環(huán)境要求的不斷提高，暖通技術(shù)發(fā)展起來了，但需要追求更大的發(fā)展，這就需要建筑人員轉(zhuǎn)變觀念和建立創(chuàng)新意識。換一句話說，就是指建筑人員在設(shè)計(jì)建筑時(shí)應(yīng)該慎重選擇材料，換位思考，從多個(gè)方面考慮各個(gè)因素，保證建筑不被污染，預(yù)防各種會出現(xiàn)的危害，這就需要對空氣進(jìn)行熱濕處理，再加入一些生物化學(xué)知識，做到預(yù)防效果。開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品也有助于這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，這就需要人們的共同努力。

3.2空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）舒適空調(diào)。隨著人們對室內(nèi)舒適度要求的提高，暖通技術(shù)得到了相應(yīng)的發(fā)展。在我國，有些地方除了滿足采暖需要外，還有些城市對夏季室內(nèi)溫度也有較高的要求，使得空調(diào)這個(gè)行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，空調(diào)也呈現(xiàn)出一種多樣化的局面，窗式空調(diào)和柜式空調(diào)等得到了普遍應(yīng)用。

（2）風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)是屬于一種集中空調(diào)系統(tǒng)，它也被稱為空氣水系統(tǒng)。但是這種空調(diào)系統(tǒng)類似于房間空調(diào)器。各房間的空氣會串通，是這一系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，同時(shí)，人體可以在房間里獲得新鮮空氣，很多人都被此吸引。但是如果想要滿足不同房間室內(nèi)的環(huán)境要求，這就需要在新風(fēng)機(jī)組設(shè)備上配備其他組件。但事物不可能十全十美，有好必有壞是自然界的真理，這系統(tǒng)存在的問題就是風(fēng)機(jī)盤管只能配備簡單的初效過濾器，對于復(fù)雜的，它則無法配備。

建筑節(jié)能中暖通空調(diào)的技術(shù)措施如下：

（1）建筑結(jié)構(gòu)方面，需要建筑師根據(jù)實(shí)際情況選擇傳熱系數(shù)小小的材料，同時(shí)要做好有效的絕熱措施。但是如果想要提高室內(nèi)的舒適度和保證室內(nèi)溫度正常，墻面就需要用混凝土和粉煤灰這些傳熱系數(shù)小的材料砌墻，再根據(jù)實(shí)際情況利用一些丟棄的廢物，外貼一些保溫的材料來提高房子的保溫性能；在門和窗簾方面，因?yàn)榻ㄖ拈T窗需要保證采光和通風(fēng)的面積大，但是這樣就會導(dǎo)致很多的熱損失，就無法保持房間冬暖夏涼，于是就需要利用光學(xué)等性能來提高門窗材料的隔熱性能，并有助于加強(qiáng)它的密閉性能。

（2）暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方面，要想保證暖通空調(diào)的節(jié)能效果，就必須提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。例如降低冷熱負(fù)荷可以直接減小設(shè)備規(guī)格型號，從而控制初投資和運(yùn)行能耗，但是如果冷熱水機(jī)組臺數(shù)過少或過多，就會產(chǎn)生一些不必要的障礙，臺數(shù)少則負(fù)荷過大，就會導(dǎo)致喘振現(xiàn)象，臺數(shù)多那么消耗的能量也多，易產(chǎn)生障礙，而且不能因?yàn)橄胩岣哓?fù)荷適應(yīng)性，就采用容量相同的機(jī)組。

（3）采用技術(shù)提高能源利用效益。為提高能源利用效率，可以采用冷熱回收技術(shù)，那夏季就可以回收利用冷凝熱來保證衛(wèi)生熱水的供應(yīng)。這種現(xiàn)象在我國東南地區(qū)有所體現(xiàn)，因?yàn)槟菍儆诙臒岬貐^(qū)，可以回收利用冷凝水所產(chǎn)生的節(jié)能潛力很大，例如，如果把冷凝水回淋到散熱片那么就能夠加強(qiáng)熱交換，降低壓縮機(jī)負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

（4）加大對節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的宣傳力度?，F(xiàn)在，使用可再生能源的研究不斷增多，許多節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的研究也得到了較快的發(fā)展，這些都是為了滿足暖通空調(diào)節(jié)能要求。利用太陽能供熱或制冷技術(shù)更是取得了很大的進(jìn)展，因社會需要，人們積極開發(fā)新能源，推廣使用新的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，這成為一大趨勢，更有助于推進(jìn)建筑的節(jié)能工作。

（5）科學(xué)使用暖通空調(diào)系統(tǒng)?？茖W(xué)使用是節(jié)能的關(guān)鍵，建筑管理人員應(yīng)該根據(jù)居住人員的專業(yè)水平，培養(yǎng)他的責(zé)任感。同時(shí)應(yīng)制定能耗計(jì)劃，對他生活的場所制定相應(yīng)的能耗指標(biāo)，同時(shí)制定空調(diào)使用制度，培養(yǎng)人們的節(jié)能意識和節(jié)約習(xí)慣。

5結(jié)語

節(jié)能對于我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)有重大的意義，在全球性能源危機(jī)和環(huán)境問題日益嚴(yán)重的情況下，提高建筑節(jié)能中的暖通空調(diào)技術(shù)措施顯得更為重要，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)空調(diào)和合理使用能源、節(jié)約能源、回收利用能源，這將大大的改善社會環(huán)境。與此同時(shí)，尊重自然環(huán)境，提高科學(xué)技術(shù)，保證暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的統(tǒng)一，將節(jié)能意識運(yùn)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，那么建筑節(jié)能工作再上一層樓是指日可待的。