工民建暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的技術(shù)研究

馬靖國

【摘 ?要】在我國提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來，建筑行業(yè)也隨之提出“綠色建筑”的發(fā)展目標(biāo)，以盡可能降低建筑能耗為己任。而作為工民建當(dāng)中的能耗“巨頭”，有研究數(shù)據(jù)顯示，暖通空調(diào)所消耗的能源在整個工民建中的占比超過40%，因此控制暖通空調(diào)的能耗也是工民建實現(xiàn)“綠色建筑”目標(biāo)的關(guān)鍵所在。在此背景之下，本文將從簡單介紹暖通空調(diào)及其能耗組成出發(fā)，簡要分析工民建暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的相關(guān)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】工民建;暖通空調(diào);節(jié)能設(shè)計

1暖通空調(diào)概述

1.1暖通空調(diào)的應(yīng)用意義

應(yīng)用暖通空調(diào)可以改善和調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的氣流速度、濕度、溫度、與人體的輻射傳熱，甚至可以影響周圍環(huán)境，以使用戶的室內(nèi)環(huán)境更加的舒適和健康。通常暖通空調(diào)的功能只需要滿足維持人體熱平衡的要求即可。但有些暖通空調(diào)也適用于工業(yè)廠房，應(yīng)用此類暖通空調(diào)也能同時滿足相關(guān)行業(yè)的所用設(shè)備以及員工基本需求。

1.2暖通空調(diào)對人體健康的意義

據(jù)相關(guān)調(diào)查，人類活動空間多是在室內(nèi)。由此可知，室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)對于人的健康有著至關(guān)重要的作用和意義。隨著我國城市化進程的不斷推進，種類繁多的室內(nèi)裝飾越來越多的走進了我國居民的家中。由于建筑一般具有封閉性，因此排放室內(nèi)污染物是非常困難的。一般家庭中的內(nèi)飾大量使用油漆或者涂料，在裝修時產(chǎn)生大量的有害氣味和灰塵，嚴(yán)重威脅居民的人體健康。加之室內(nèi)一般設(shè)有家具、地毯等，有些建筑室內(nèi)還會存放著一些化學(xué)品，如果室內(nèi)空氣不能循環(huán)暢通，那么勢必導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)下降，這更加嚴(yán)重的威脅著人體的生命健康安全。因此，使用暖通空調(diào)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量對于提高人體的健康有著重要的意義。

1.3暖通空調(diào)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量

改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的主要方式就是使用空調(diào)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，提高室內(nèi)通風(fēng)率可以有效提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。為了改善空氣質(zhì)量，必須深入研究暖通空調(diào)在通風(fēng)和排氣方面的性能。設(shè)計空調(diào)時，需要不斷創(chuàng)新，改善排氣效果，改善通風(fēng)率，使室內(nèi)空氣稀釋以及室內(nèi)和室外空氣不斷交換和循環(huán)，從而改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

2工民建暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計技術(shù)

2.1現(xiàn)代自控技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代電子信息技術(shù)在我國的不斷發(fā)展和廣泛使用，暖通空調(diào)在節(jié)能設(shè)計方面，其硬件條件和軟件條件也得到極大提升。通過在工民建暖通空調(diào)當(dāng)中運用現(xiàn)代化、智能化的自動控制技術(shù)，使得暖通空調(diào)可以根據(jù)當(dāng)前的具體情況對室內(nèi)的溫度和濕度進行靈活調(diào)節(jié)，進而使得熱損失能夠得到有效控制。譬如說可以在工民建暖通空調(diào)當(dāng)中運用相應(yīng)的監(jiān)控軟件，借助專業(yè)化的監(jiān)控軟件對工民建暖通空調(diào)進行無間歇監(jiān)督和管控，對暖通空調(diào)的運行情況進行自動檢測，并在此基礎(chǔ)之上自動調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度以及風(fēng)量，從而可以在為人們提供更加舒適宜人的室內(nèi)環(huán)境的同時，有效降低能耗。除此之外，在工民建暖通空調(diào)當(dāng)中，還可以通過積極安裝中央控制系統(tǒng)以及計算機監(jiān)測系統(tǒng)，在隨時對建筑外的溫度和濕度進行檢測的基礎(chǔ)之上，同其在室內(nèi)自動監(jiān)測下獲得的室內(nèi)溫度與濕度值進行比對，進而根據(jù)比對結(jié)果對暖通空調(diào)進行自動調(diào)節(jié)和控制，使得暖通空調(diào)可以用最節(jié)能的方式不斷調(diào)整室內(nèi)的溫度與濕度，保持室內(nèi)的良好環(huán)境。

2.2優(yōu)化氣流組織

對于工民建而言，其通過建筑自然的通風(fēng)換氣也可以在很大程度上達到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的目的，而如果可以盡可能多地利用建筑自然通風(fēng)換氣，則必將有利于實現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能降耗。事實上，工民建自身的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計布局、暖通空調(diào)的型號等各個方面都會對氣流組織方式產(chǎn)生一定影響。而對于建筑面積相對較大且室內(nèi)空間開闊的建筑如大型商場、寫字樓等則可以通過采用上送下回的籠罩式氣流組織方式進行通風(fēng)換氣。而對于建筑面積相對較小且為封閉室內(nèi)的游泳館、展覽館等，因建筑內(nèi)使用了大量玻璃，容易出現(xiàn)結(jié)露情況，因此最好可以使用下送上回的分層式氣流組織形式。而為了能夠使得工民建暖通空調(diào)輸水、輸風(fēng)過程中產(chǎn)生的能耗可以得到有效控制，則可以通過控制管徑數(shù)量并大量運用變頻水泵及壓縮機，以變頻變量的方式輸送水和風(fēng)，進而在有效提升能量輸送效率的同時可以進一步達到節(jié)能減排的效果。

2.3回收豐富余熱

暖通空調(diào)在使用過程中會產(chǎn)生大量的余熱，但以往由于未能對余熱進行充分利用，不僅導(dǎo)致能源被白白消耗，同時也使得暖通空調(diào)的經(jīng)濟成本一直居高不下。而通過在設(shè)計工民建暖通空調(diào)當(dāng)中使用節(jié)能技術(shù)，則要求對暖通空調(diào)所產(chǎn)生的余熱進行有效回收和循環(huán)利用。因此在條件允許的情況下，可以積極在暖通空調(diào)中安裝熱回收裝置和熱交換裝置，譬如說熱管換熱器、熱泵系統(tǒng)等等其在有效收集余熱的同時可以通過進行載熱、濕熱的傳遞，進而使得冷熱源能耗可以得到有效控制，并保障空調(diào)能夠始終處于濕熱平衡的狀態(tài)。有研究人員曾經(jīng)對暖通空調(diào)安裝熱回收裝置前后所產(chǎn)生的能耗進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。通過觀察下表我們可以直觀地看出，使用熱回收裝置之后，暖通空調(diào)可以對排風(fēng)能量進行充分利用，而在將其處理成新風(fēng)之后，使得機組運行負荷和能耗均得到大幅降低。

2.4降低系統(tǒng)能耗

針對工民建暖通空調(diào)的冷水系統(tǒng)，在對其進行節(jié)能設(shè)計的過程當(dāng)中可以通過盡量縮小空調(diào)供回水冷凍水溫差并采用閉式循環(huán)模式，在有效延長空調(diào)使用周期的同時，使得空調(diào)系統(tǒng)在輸水輸風(fēng)中可以達到能耗最小的目的。此外還可以通過將暖通空調(diào)設(shè)計成一泵到頂?shù)男问?，在減少電量能耗的基礎(chǔ)之上有效減少后期對暖通空調(diào)的保養(yǎng)工作。

3設(shè)計中應(yīng)注意的問題

3.1設(shè)計觀念和力法要有變革

（1）要有綜合觀念，我們國家在考慮建筑節(jié)能時，是以提高建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能，減少熱負荷為主線，要把建筑物和周圍的環(huán)境作為一個整體進行考慮，要考慮我們的設(shè)計成果對國家能源資源和環(huán)境保護的種種影響，同時吸收國際上的先進設(shè)計思想，改進設(shè)計方法。（2）對暖通的設(shè)計實行動態(tài)管理，按照PDCA循環(huán)進行設(shè)計，按照設(shè)計計劃，比對實際執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時采取糾偏措施。由于現(xiàn)實情況不斷發(fā)生變化，不可能靠穩(wěn)態(tài)設(shè)計工況就能滿足使用。所以在設(shè)計前要分析建筑使用中期內(nèi)可能出現(xiàn)的種種情況，有針對性的做好方案，一方面要考慮最不利條件下的設(shè)計要達到要求，而且還預(yù)測今后使用條件下可能發(fā)生的問題，在此基礎(chǔ)上進行分析計算，并預(yù)先提出應(yīng)對對策，對在實施過程中出現(xiàn)的問題，要及時分析問題產(chǎn)生的原因，并提出相關(guān)解決措施。

3.2重視規(guī)劃設(shè)計

規(guī)劃設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要方面，建筑的節(jié)能應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)靥赜械淖匀徽{(diào)節(jié)，通過合理的規(guī)劃布局，在考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向，地形，輻射和大氣環(huán)流等因素，做到因地制宜。在不能全部滿足的情況下，運用最優(yōu)化原理，把能耗的成本降到最低。

3.3推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)能耗較大，而且在使用過程不可避免的會對空氣的質(zhì)量產(chǎn)生損害，這時人們的注意就注意到了可再生資源或低品位能源的開發(fā)和應(yīng)用上，一批綠色能源技術(shù)得到了不斷的研發(fā)，設(shè)計人員應(yīng)時刻注意新技術(shù)的發(fā)展，在設(shè)計中在滿足基本要求的前提，盡量使用新的綠色能源技術(shù)。另外，作為目前最清潔的能源-太陽能，也是人們研究和利用的重點，目前太陽能技術(shù)得到了人們的廣泛的接受，但是利用的深度還不夠，如何提高太陽能利用的效率是目前研究的重點。

4結(jié)束語

總而言之，在我國可持續(xù)戰(zhàn)略的要求之下，工民建暖通空調(diào)在設(shè)計過程中需要充分結(jié)合實際情況，靈活使用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)。通過對空調(diào)的輸送能耗、耗電量等進行有效控制，并運用現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)等方式和手段，幫助暖通空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，推動工民建在新時期下的長久穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

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