暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)思考

賀曉亮

（山西省建筑設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030013）

我國近幾年來經(jīng)濟(jì)水平逐漸提高，環(huán)境問題也逐漸暴露。為了減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展給環(huán)境造成的影響，低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的舉措必須大力推廣。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)在這樣的大背景之下變得更為重要。

1 我國暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題

1.1 過于強(qiáng)調(diào)功能性

從相關(guān)調(diào)查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)我國暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)存在強(qiáng)調(diào)功能性而忽略節(jié)能性的情況。一些暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)為了滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，整體上看具有限定性。在這樣的設(shè)計(jì)理念下，很多暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)無法發(fā)揮作用，其節(jié)能目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然實(shí)踐過程同樣不能為了使暖通空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能效果而不顧其功能作用。一般來講暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性和功能性之間要達(dá)到平衡的狀態(tài)，彼此依存同時(shí)又相互促進(jìn)。

1.2 節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏科學(xué)性

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏科學(xué)性，原因在于一些設(shè)計(jì)人員為了滿足這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)節(jié)能系統(tǒng)，最終卻無法將暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的作用發(fā)揮到最大。實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)的問題是一些設(shè)計(jì)者本身具有節(jié)能理念，同時(shí)也將其應(yīng)用在節(jié)能設(shè)計(jì)方案中了，但是最終結(jié)果卻不盡如人意。從節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)盡心分析可以發(fā)現(xiàn)，這一套標(biāo)準(zhǔn)限定了設(shè)計(jì)者的思維，使其常常為了“合規(guī)”而忽視節(jié)能設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化工作。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

2.1 選擇節(jié)能效果好的設(shè)計(jì)方案

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)屬于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的組成部分，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)形成節(jié)能理念，設(shè)計(jì)方案中也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的特點(diǎn)。一般而言的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)可以分為絕對(duì)形式和相對(duì)形式兩種。通常相對(duì)形式的節(jié)能目標(biāo)并不設(shè)置節(jié)能目標(biāo)值，知識(shí)針對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行篩選比對(duì)，最終得出最科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。所以當(dāng)將節(jié)能目標(biāo)設(shè)定為相對(duì)形式的時(shí)候其計(jì)算過程也會(huì)相對(duì)簡單很多，不需要采用迭代的方法。另外以絕對(duì)形式的節(jié)能為目標(biāo)的時(shí)候則需要明確節(jié)能的目標(biāo)值，其具有明顯的限定性。設(shè)定節(jié)能目標(biāo)值時(shí)設(shè)計(jì)人員可以選擇利用能系統(tǒng)效率或者是利用能源消耗數(shù)值進(jìn)行表達(dá)。即是說最終得出的設(shè)計(jì)方案需要同時(shí)滿足最節(jié)能和限定值這兩個(gè)條件，其計(jì)算過程則更需要采用迭代這一類復(fù)雜的方法。

2.2 優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)參數(shù)

暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)其目的必然是節(jié)能，那么節(jié)能作為目標(biāo)之后優(yōu)化相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)的目的則是為了打破設(shè)計(jì)者的定式思維，這樣一來節(jié)能設(shè)計(jì)人員便可以突破固有的規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)形成獨(dú)特且有效的節(jié)能設(shè)計(jì)方案。一般較為常見的是采用取多組值進(jìn)行比選，其方法不同難易程度也有所不同。相對(duì)簡單的方法是有限樣本比對(duì)法，這種方法主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡單，方便設(shè)計(jì)者利用。但是同時(shí)這種方法也存在不足之處，如最終得到的數(shù)值精確程度不如采用極值法得出的數(shù)值。極值法則是節(jié)能設(shè)計(jì)中一個(gè)難度較高的方法，這種方法可以得到設(shè)計(jì)參數(shù)最佳值。

優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)參數(shù)可以更好地指導(dǎo)實(shí)踐工作。例如能源類型的選擇和利用，均依賴于暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的參數(shù)。一般而言能源類型以及能源的利用方式均需要體現(xiàn)合理性，而這種合理性與能源的邊界條件息息相關(guān)。通常基于能源類型和能源利用方式的特殊性質(zhì)，都要求暖通空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的二氧化碳與能耗都低。節(jié)能設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)方案中明確冷熱源的形式、確保能源的梯級(jí)利用、強(qiáng)調(diào)熱泵的作用。通過完善節(jié)能設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。

2.3 充分利用數(shù)據(jù)庫指導(dǎo)節(jié)能設(shè)計(jì)工作

為了確保暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)水平滿足現(xiàn)代建筑的要求，設(shè)計(jì)人員要積極應(yīng)用能效計(jì)算模型，除此之外要結(jié)合暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)備能效數(shù)據(jù)庫。如此一來可以保證設(shè)計(jì)所需的額定工況被有效利用的同時(shí)又不固化設(shè)計(jì)人員的思維。一旦設(shè)計(jì)人員采用了這兩種技術(shù)則可以分析全工況獲得最高或最低的能消耗值。

2.4 充分利用模擬仿真技術(shù)

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)人員可以充分利用模擬仿真技術(shù)，這兩種技術(shù)均可以預(yù)見暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。在利用了模擬仿真技術(shù)的基礎(chǔ)之上會(huì)更容易把握系統(tǒng)的整體性，也能夠兼顧子系統(tǒng)，為控制能耗具有明顯效果。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)人員應(yīng)用虛擬技術(shù)之后，可以觀察分析系統(tǒng)處于不同參數(shù)條件下的表現(xiàn)，為設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化提供詳盡準(zhǔn)確的依據(jù)。我國目前建筑行業(yè)已經(jīng)吸收了許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員要積極學(xué)習(xí)這一類的知識(shí)并將其應(yīng)用在具體的方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中去，使其發(fā)揮最大的效用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)用模擬仿真技術(shù)的時(shí)候確保暖通空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)與建筑室內(nèi)參數(shù)的準(zhǔn)確性，并多次模擬確保獲得最科學(xué)的結(jié)果。這樣才可以大大提高人體的舒適感并且還可以防止出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)過高的情況出現(xiàn)。

2.5 提高暖通空調(diào)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

由于目前的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)缺乏一定的科學(xué)性，因此在今后的實(shí)踐中需要通過提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)提供更好的優(yōu)化空間。研究發(fā)現(xiàn)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提高并保持不斷提高之后，建筑的冷熱負(fù)荷指標(biāo)會(huì)發(fā)生明顯變化，呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢。這樣一來暖通空調(diào)的負(fù)荷容量會(huì)發(fā)生變化，其壓力值減小。暖通空調(diào)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提高還可以推動(dòng)暖通空調(diào)形式的創(chuàng)新，積極開發(fā)新型的空調(diào)產(chǎn)品。暖通空調(diào)系統(tǒng)屬于建筑中的一個(gè)部分，因此建筑物的結(jié)構(gòu)影響著暖通空調(diào)系統(tǒng)的作用發(fā)揮，比如建筑物室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)就會(huì)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的影響。于是為了保證節(jié)能設(shè)計(jì)方案滿足合理性和科學(xué)性，需要結(jié)合室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高建筑物使用者的舒適感。

3 結(jié)語

現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)推崇節(jié)能低碳的社會(huì)，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能必然需要大力提倡。實(shí)踐中設(shè)計(jì)人員要結(jié)合節(jié)能技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品完成節(jié)能方案，與此同時(shí)積極吸收先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)優(yōu)化我國暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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