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

王娜

摘 要：在當(dāng)前的節(jié)能理念下，為了能夠保證民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的效果，一定要將設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入的分析，才能夠提升民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的水平。本文主要集中論述了民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路，在節(jié)能理念的大背景下，探討了設(shè)計(jì)的一些方法和措施，希望能夠?yàn)榻窈蟮拿裼媒ㄖ照{(diào)設(shè)計(jì)帶來參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能理念；建筑；暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)

1 前言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得人們的生活水平逐漸提高，空調(diào)成為人們?nèi)粘Ｉ钪谢曳种匾碾娖髟O(shè)備。當(dāng)前暖通空調(diào)在建筑領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，在建筑物的能源消耗中，空調(diào)采暖占到的比重是很大的，達(dá)到了總能源消耗的六成左右。我國的建筑暖通空調(diào)能源消耗以及浪費(fèi)現(xiàn)象要明顯多于發(fā)達(dá)國家，因此必須要進(jìn)行建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)，采取有效的措施減少建筑暖通空調(diào)的消耗，使建筑物的整體耗能降低，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。

2 節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)的意義及原則

2.1 節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)的意義

暖通空調(diào)是建筑工程的重要組成部分，其主要作用是利用制冷、采熱技術(shù)對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度及空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道可知，國民經(jīng)濟(jì)總能耗中，建筑能源的消耗比例越來越高，其中暖通空調(diào)是一項(xiàng)巨大的消耗，屬于能源消耗的“大戶”，因此只有充分重視暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)，才能充分提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益[1]。低碳節(jié)能社會(huì)環(huán)境中，設(shè)計(jì)人員要徹底改變設(shè)計(jì)觀念，將節(jié)能環(huán)保理念融入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中來。由此可見，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

2.2 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)原則

伴隨著科技水平的不斷更新和完善，現(xiàn)代暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要是利用傳感器搜集信息，并建立舒適度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)舒適與節(jié)能的相統(tǒng)一，溫度精確以及靈活調(diào)控的相統(tǒng)一。同時(shí)對(duì)于不同氣候條件、不同建筑結(jié)構(gòu)形式以及不同經(jīng)濟(jì)條件的建筑，采取具有一定針對(duì)性的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。能源的節(jié)約需要和環(huán)境保護(hù)保持一定的一致性，而對(duì)于傳統(tǒng)的石化類能源，應(yīng)盡量采用高效利用方式，降低碳排放[2]。同時(shí)對(duì)于工業(yè)余熱、汽車尾氣等低品位熱能，也應(yīng)該提升其利用效率。此外，還應(yīng)該將可再生的清潔能源，諸如太陽能、風(fēng)能、潮汐等和地?zé)岬荣Y源納入到具體的節(jié)能設(shè)計(jì)方案中。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面存在的問題

3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員會(huì)采用估算的方法確定空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷值，而不是進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行實(shí)際測算，從而影響到負(fù)荷值計(jì)算的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。雖然現(xiàn)階段我國對(duì)暖通空調(diào)新技術(shù)的研究與探索有了長足的進(jìn)步，但是每種技術(shù)都需要進(jìn)一步的完善。而在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平不同、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不同，對(duì)設(shè)計(jì)方案的看法也各不相同，甚至有些人為了趕工期會(huì)忽略某些特殊的原因，導(dǎo)致暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)失衡，從而發(fā)生各房間冷熱不均的現(xiàn)象。

3.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方面的問題

暖通空調(diào)的運(yùn)行管理會(huì)對(duì)其節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生直接影響。由于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)方案存在一定問題，加之空調(diào)管理人員對(duì)其運(yùn)行系統(tǒng)缺乏足夠的了解，甚至有些單位認(rèn)為設(shè)計(jì)施工達(dá)標(biāo)即可，從而忽視了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理。此外，一些單位對(duì)暖通空調(diào)操作人員的培訓(xùn)工作開展不足，即使暖通空調(diào)的操作人員，對(duì)空調(diào)的安裝知識(shí)也不夠了解，更談不上根據(jù)室內(nèi)外參數(shù)的變化做出合理調(diào)節(jié)，針對(duì)暖通空調(diào)的正常期及高峰期設(shè)置同樣的運(yùn)行數(shù)量，從而導(dǎo)致系統(tǒng)節(jié)能性降低，增加運(yùn)行成本[3]。

3.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)的維修與施工

暖通空調(diào)的日常維護(hù)是保證其正常運(yùn)行的重要手段，比如水系統(tǒng)需要定期清理，否則會(huì)堵塞水系統(tǒng)，從而影響暖通空調(diào)的換熱效果；或者空調(diào)的重要設(shè)備上附著大量灰塵等異物，降低空調(diào)設(shè)備的性能等。此外，暖通空調(diào)系統(tǒng)的施工安裝也至關(guān)重要，但是現(xiàn)階段我國專業(yè)的施工人員嚴(yán)重短缺，有些施工人員甚至無法理解設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容，從而無法保證節(jié)能效果。

4 節(jié)能理念下的建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方法

4.1 科學(xué)設(shè)置暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)

在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度進(jìn)行取值，室內(nèi)溫度取值的高低與建造暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗具有非常密切的聯(lián)系，這就需要根據(jù)實(shí)際的情況，根據(jù)不同地域、環(huán)境及室內(nèi)要求等來對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行合理取值，從而確保暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的降低。在相關(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于民用建筑室內(nèi)供暖和制冷設(shè)計(jì)的計(jì)算溫度取值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，夏季空調(diào)制冷要保持在25℃以上，居民建筑和辦公室室內(nèi)冬季采暖溫度不得高于20℃。

4.2 選擇節(jié)能的空調(diào)冷熱源

在空調(diào)主機(jī)熱源側(cè)根據(jù)冷卻形式的不同，可以分為空冷、水冷及蒸發(fā)冷幾種形式。水冷不僅制冷性能系數(shù)COP較高，而且很少受到大氣環(huán)境溫度的影響。但會(huì)受制于水源的限制。特別是在使用循環(huán)水時(shí)，需要配備冷卻塔或是冷水池，確保水能夠冷卻。水源熱泵機(jī)組會(huì)受到水源的限制，而地源熱泵會(huì)受到打井面積的限制，因此無論是水源熱泵機(jī)組還是地源熱泵機(jī)組都存在著一定的局限性。目前蒸發(fā)式冷凝器很受大家歡迎，其主要是利用水蒸發(fā)時(shí)吸收熱量來使管內(nèi)制冷劑蒸氣凝結(jié)，相較于傳統(tǒng)中央空調(diào)的耗電量來講，蒸發(fā)式冷風(fēng)機(jī)耗電量較少，具有較好的節(jié)能效果。

4.3 通過可再生能源開展設(shè)計(jì)工作

當(dāng)前，人們對(duì)綠色環(huán)保的需要逐漸提高，可再生能源的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)使用自然風(fēng)，應(yīng)用自然風(fēng)是可再生能源在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中十分重要的內(nèi)容，應(yīng)用自然風(fēng)能夠使建筑物具備所需要的能量，減少能源消耗，使環(huán)境得到保護(hù)。同時(shí)使用太陽能，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，太陽能的應(yīng)用分為采暖和制冷兩個(gè)方面，當(dāng)前太陽能技術(shù)不斷發(fā)展和普及，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中廣泛的應(yīng)用太陽能。太陽能技術(shù)的溫度較高，承受壓力比較大，耐冷熱沖擊比較好，使得暖通空調(diào)中能夠有效地應(yīng)用太陽能技術(shù)。

4.4 采用現(xiàn)代化的自控技術(shù)開展設(shè)計(jì)工作

使用自控技術(shù)進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠使建筑室內(nèi)的溫度、濕度等滿足建筑需要，減少暖通空調(diào)的熱能消耗。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、電子技術(shù)等快速發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)在硬件以及軟件方面有很大的成就。例如暖通空調(diào)系統(tǒng)中的中央監(jiān)控軟件能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控空調(diào)系統(tǒng)，了解暖通空調(diào)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)在線的監(jiān)測，有效控制暖通空調(diào)的新風(fēng)量。

4.5 仿真模擬技術(shù)

該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)見暖通空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的能源消耗和污染氣體排放強(qiáng)開，進(jìn)而依據(jù)實(shí)際控制目標(biāo)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)、參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而全面提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。伴隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、設(shè)計(jì)平臺(tái)等技術(shù)的不斷發(fā)展，該設(shè)計(jì)理論也勢必得到更加全面的發(fā)展。不過該方法目前還需要進(jìn)行進(jìn)一步的完善和實(shí)踐驗(yàn)證，需要不斷深化創(chuàng)新。因此目前關(guān)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法依然集中在前三種途徑上。

5 結(jié)語

在暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)中統(tǒng)籌大局，在技術(shù)和管理層面上充分利用現(xiàn)有資源、顯著降低能源消耗、減輕我國的能源壓力成為現(xiàn)階段發(fā)展中的必然趨勢。并以此為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為主題的綠色建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目標(biāo)，為推動(dòng)國家、社會(huì)及各個(gè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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