綠色民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)分析

王瑞雪

1 節(jié)能理念下民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原則

筆者認(rèn)為，要想達(dá)到環(huán)保效果，民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)原則上，應(yīng)遵循以下3 點(diǎn)：

1.1 低碳設(shè)計(jì)原則

該原則指的是暖通空調(diào)環(huán)保設(shè)計(jì)，將最大限度降低環(huán)境污染，保證建筑暖通空調(diào)在運(yùn)行中盡可能做到綠色、和諧、環(huán)保和無污染。設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)集中在材料的選擇和施工技術(shù)兩方面，并且要考慮到便于建筑的維護(hù)因素。

1.2 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)原則

民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分：（1） 通風(fēng)。主要從建筑的方位和密度上進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，保障較好的通風(fēng)性；（2） 采暖。主要考慮建筑的布局和密度等因素，保障光照面積；（3） 空氣調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將這三個(gè)部分作為一個(gè)有機(jī)的整體，進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)規(guī)劃，從而制定出暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案。

1.3 可循環(huán)設(shè)計(jì)原則

該設(shè)計(jì)原則的主要指導(dǎo)思維是實(shí)現(xiàn)能源和資源的再利用，在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮暖通空調(diào)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的過剩能源，通過具體的設(shè)計(jì)措施，實(shí)現(xiàn)這部分能源的再利用，形成能源在系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)使用。

2 目前建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)存在的環(huán)保問題

2.1 環(huán)保管理

暖通空調(diào)的節(jié)能效果主要由運(yùn)行模式?jīng)Q定，而我國目前的設(shè)計(jì)企業(yè)，對運(yùn)行模式設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)只集中在完成任務(wù)上，只要能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求即可，忽視節(jié)能效果。對操作人員的專業(yè)知識和技能要求較低，在設(shè)計(jì)中，常年只能通過開關(guān)機(jī)調(diào)節(jié)運(yùn)行狀況，不能很好地結(jié)合建筑室內(nèi)環(huán)境的具體條件對暖通空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其運(yùn)行模式達(dá)到最優(yōu)化，造成資源的浪費(fèi)。

2.2 施工及優(yōu)化設(shè)計(jì)

觀察當(dāng)下我國的暖通空調(diào)產(chǎn)品，盡管產(chǎn)品類型十分豐富，但都存在著一個(gè)明顯的特征，即設(shè)計(jì)往往只關(guān)注舒適性和經(jīng)濟(jì)性，忽視環(huán)保性，無法達(dá)到節(jié)能的目的。數(shù)據(jù)顯示，民工建筑暖通空調(diào)普遍耗能過高，部分能耗占據(jù)整體能耗60%以上，表明我國在這方面的設(shè)計(jì)處于環(huán)保理念缺失的狀態(tài)。

2.3 整體規(guī)劃設(shè)計(jì)不完善

民用建筑暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行科學(xué)合理的整體規(guī)劃，但由于民用建筑開發(fā)商的更換、設(shè)計(jì)人員的調(diào)動等導(dǎo)致在一些民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)缺乏整體規(guī)劃或整體規(guī)劃一改再改，甚至出現(xiàn)設(shè)計(jì)方案與國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)法規(guī)的要求嚴(yán)重不符的問題。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段缺乏整體性練習(xí)，導(dǎo)致實(shí)際節(jié)能設(shè)計(jì)與原整體設(shè)計(jì)相差甚遠(yuǎn)。

2.4 設(shè)計(jì)元素缺乏對再生能源的利用

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需考慮配備足夠有效的能源，目前大部分常規(guī)設(shè)計(jì)中只考慮傳統(tǒng)的一次能源，如光能、風(fēng)能等，如此對傳統(tǒng)能源的消耗量非常大，而當(dāng)能源設(shè)計(jì)中加入再生能源利用時(shí)將有效降低空調(diào)暖通系統(tǒng)對一次能源的消耗與浪費(fèi)。但是目前相關(guān)再生能源的設(shè)計(jì)利用案例非常少，再生能源利用設(shè)計(jì)成本高，成功率低。

3 基于綠色環(huán)保理念下民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的方法

3.1 對能耗傳輸過程中進(jìn)行控制

暖通空調(diào)在運(yùn)行時(shí)會消耗大量能源，從而降低了能源轉(zhuǎn)化率。因此，將節(jié)能理念運(yùn)用在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，最重要的一點(diǎn)就是怎樣降低動力損耗量。要解決這個(gè)問題，可以從以下3 點(diǎn)著手：一是讓系統(tǒng)保持低流速的運(yùn)行狀態(tài)，以減少能源損耗。二是系統(tǒng)保持高溫差運(yùn)行狀態(tài)。三是采用一個(gè)載能的介質(zhì)，減少在輸送過程中的能源損耗。

3.2 加強(qiáng)對變頻調(diào)速設(shè)計(jì)的應(yīng)用

變頻調(diào)速是一種環(huán)保設(shè)計(jì)模式，被當(dāng)下的室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)廣泛地應(yīng)用，有著較好的節(jié)能效果。民用建筑暖通空調(diào)在設(shè)計(jì)中也可以采用這種技術(shù)，通過變頻調(diào)速對空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)的調(diào)控，根據(jù)氣候條件的需求保持適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行頻率，發(fā)揮節(jié)能效應(yīng)。

3.3 地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)上，地源熱泵有著巨大的優(yōu)勢，受到了不少設(shè)計(jì)師的關(guān)注。當(dāng)下，該技術(shù)被引入暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，充分發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢，并減少對周邊環(huán)境的負(fù)面作用。

3.4 資源的有效應(yīng)用

隨著政府對能源利用的關(guān)注，陸續(xù)出臺了一系列能源消耗新標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)和舊的標(biāo)準(zhǔn)相比都較為嚴(yán)格，對企業(yè)產(chǎn)品的能源消耗提出了更高的要求，主要集中在制冷和照明系統(tǒng)等領(lǐng)域。這就要求設(shè)計(jì)師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，要將環(huán)保理念作為指導(dǎo)思維，注重產(chǎn)品的能源消耗情況，從而選擇更加合理的能源形式，并通過具體的設(shè)計(jì)技術(shù)，使能源的利用更加充分。

3.5 降低輸送能耗

在民用建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，空調(diào)系統(tǒng)的動力輸送占據(jù)能源消耗的較大部分；在溫度調(diào)節(jié)中，能耗主要集中在水泵與風(fēng)機(jī)的能耗。為了減少空調(diào)動力輸送過程中的輸送阻力，提高水泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，最大程度上減少能量損耗，可從以下方面著手：①調(diào)節(jié)供回水的溫差。通過調(diào)節(jié)供回水與送回風(fēng)溫差可以一定程度上降低空調(diào)動力損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，在民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，需要確定空調(diào)溫度調(diào)節(jié)的控制標(biāo)準(zhǔn)，滿足人體感官舒適度的基本要求，然后再采取措施，調(diào)節(jié)供回水的溫度設(shè)置，從而可以最大程度上降低空調(diào)系統(tǒng)的動力損耗。研究發(fā)現(xiàn)，一般將供回水溫差控制8℃范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能目標(biāo)。②熱量輸送中可通過減少流速降低風(fēng)機(jī)與泵的耗電量，因此，需要確保空調(diào)系統(tǒng)處于低流速運(yùn)作狀態(tài)。

4 結(jié)語

綜上所述，將環(huán)保理念引入民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)約能源，提升資源的利用率。同時(shí)，先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用反過來又能夠提升系統(tǒng)的環(huán)保效果，在保護(hù)好環(huán)境的前提下，提升公眾生活環(huán)境的舒適性。