探討節(jié)能減排理念在建筑暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

李 玲 山西中方森特建筑工程設(shè)計研究院

1 引言

全面推行建筑暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計，有助于控制能源損耗，減輕環(huán)境污染。本文簡要介紹了暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的基本原則與方法，并提出了切實可行的改造措施。

2 節(jié)能減排對于暖通空調(diào)節(jié)能降耗的意義

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑中的重要組成部分，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)建力度也在不斷加大，相應(yīng)的其產(chǎn)生的能耗量也隨之加大。結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)了解到，建筑能耗量已經(jīng)占社會總能耗量的一半左右，其中暖通空調(diào)系統(tǒng)運行帶來的能源消耗就占了三分之二?；诖耍瑸橥苿咏ㄖ袠I(yè)的健康發(fā)展，緩解我國日益嚴重的能源危機，解決暖通空調(diào)的能耗問題就成為建筑行業(yè)關(guān)注的焦點。而節(jié)能減排理念在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用則能夠很好的實現(xiàn)上述目標，其通過可再生資源的循環(huán)利用及先進技術(shù)手段，降低暖通空調(diào)運行中產(chǎn)生的能耗及污染物，從而減少傳統(tǒng)燃燒中能源及雜質(zhì)的產(chǎn)生，達到可持續(xù)發(fā)展目標。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，利用節(jié)能減排理念可節(jié)省35%左右的能耗量。

3 建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的基本原則

3.1 動態(tài)性原則

在實際設(shè)計過程中，工作人員需結(jié)合實際情況，參照PDCA循環(huán)的基本要求進行設(shè)計。暖通空調(diào)設(shè)計中極易出現(xiàn)運行鉆臺偏大或偏小的問題。對此，設(shè)計人員應(yīng)全面考察現(xiàn)場環(huán)境，靈活調(diào)整設(shè)計方案，且編制完整可行的應(yīng)急處理預案，保證暖通空調(diào)設(shè)計與安裝的良好運轉(zhuǎn)。

3.2 技術(shù)性原則

伴隨能源開發(fā)與循環(huán)利用技術(shù)的完善與成熟，綠色能源技術(shù)的應(yīng)用范圍也隨之擴張。為此，設(shè)計人員要合理運用綠色能源技術(shù)，完善建筑暖通空調(diào)設(shè)計，加強暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保性。

3.3 整體性原則

整體性原則是建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能減排目標的必要保障。在建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，依托整體性原則編制設(shè)計方案，能夠確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排指標達到標準要求。

4 建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的具體方法

4.1 合理調(diào)整建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)

在建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，必須根據(jù)建筑工程需求，加強參數(shù)設(shè)計的合理性與可行性。建筑暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計，往往涉及大量的參數(shù)信息，如氣象參數(shù)、環(huán)境參數(shù)等。設(shè)計人員要采取標準規(guī)范的設(shè)計方法，排除各類暖通空調(diào)能耗影響因素。需要格外強調(diào)的是，建筑暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計，需充分考慮暖通空調(diào)的運行環(huán)境，靈活調(diào)整供熱和制冷參數(shù)，以滿足基本需求。

4.2 優(yōu)化建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行模式

傳統(tǒng)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)多采用非變頻運行模式，而這也在很大程度上提升了暖通空調(diào)的能耗指標。如今，暖通空調(diào)設(shè)計逐步引入變頻技術(shù)，即根據(jù)室內(nèi)環(huán)境特征，自主調(diào)節(jié)暖通空調(diào)的運行模式。例如，在公共開放式建筑內(nèi)，將變頻技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)設(shè)計中，降低實際消耗功率與能耗。目前，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的變頻運行模式已經(jīng)得到廣泛推廣應(yīng)用。

4.3 優(yōu)化建筑暖通空調(diào)的新風系統(tǒng)設(shè)計

如果暖通空調(diào)的新風量較大，就會加重空調(diào)設(shè)備的運行負荷，而且空調(diào)設(shè)備無法將電能負荷充分轉(zhuǎn)化為新風量化指標，進而造成嚴重的電力能源損耗。為此，在建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計中，需嚴格控制新風與送風的比例，合理調(diào)整新風量，降低能源損耗。

4.4 優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能

在建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，需深入考慮業(yè)主的供暖需求。而良好的建筑圍護結(jié)構(gòu)，可以起到保溫隔熱作用。為此，促進建筑暖通空調(diào)設(shè)計與圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的整合具有實際意義。如果建筑圍護結(jié)構(gòu)具有良好的保溫效果，就會在很大程度上減輕暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行負荷，進而達到節(jié)能減排的目的。

4.5 積極推廣應(yīng)用可再生清潔型能源

新能源是建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的重要發(fā)展趨勢。近年來，各類新能源被不斷投入到工程項目中，并取得了良好的應(yīng)用效果。如太陽能、風能、地熱能、潮汐能等。在建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計中，應(yīng)用較為普遍的可再生清潔型能源就是太陽能。例如，太陽能熱泵系統(tǒng)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能與熱能，減少暖通空調(diào)的電能損耗，同時，改善暖通空調(diào)的運行環(huán)境。總而言之，在建筑暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計中，合理應(yīng)用可再生清潔型能源，既可以降低暖通空調(diào)的電能損耗，又可以減輕環(huán)境污染，符合可持續(xù)發(fā)展的基本要求。

4.6 調(diào)節(jié)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱回收裝置

通常情況下，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中會產(chǎn)生大量的余熱，而這些冗余熱量的流失實質(zhì)上是一種浪費。為此，在建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)注重冗余熱量的回收利用。不同狀態(tài)、不同載熱性質(zhì)的流體，經(jīng)過建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱交換裝置，可以實現(xiàn)濕熱和總熱的傳遞，降低冷熱源的能量損耗，且調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫濕度，增強舒適度體驗，以到節(jié)能減排的目的。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，新風負荷約占空調(diào)負荷的30%～50%左右。在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，需排出一部分的空氣，避免影響室內(nèi)空間的散熱效果。對此，設(shè)計人員應(yīng)當準確計算新風的投入能量，通過改造熱回收裝置，有效解決空調(diào)回收系統(tǒng)的余熱問題。并合理利用空調(diào)回收系統(tǒng)的冗余熱量，減輕機組的運行負荷。

目前，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱回收裝置主要包括熱泵系統(tǒng)、熱回收環(huán)、熱管換熱器與轉(zhuǎn)輪式換熱器。在建筑暖通空調(diào)冷凝熱回收系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)將熱水供應(yīng)系統(tǒng)與循環(huán)制冷系統(tǒng)相結(jié)合，利用回收熱量加熱水源，滿足業(yè)主的熱水需求。

4.7 降低熱媒介質(zhì)傳輸能耗指標

在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排設(shè)計中，務(wù)必嚴格控制各道程序的能源損耗。工作人員需結(jié)合實際情況，制定完整性、合理性與可靠性的建筑暖通空調(diào)設(shè)計方案。選擇熱媒介質(zhì)傳輸體系的傳輸方式與傳輸材料，這對實現(xiàn)建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排的設(shè)計目標有著重要影響。而要想降低熱量傳輸過程中的熱能損耗，就需選擇適宜的熱媒介質(zhì)傳輸材料與傳輸形式，同時，合理利用計算機系統(tǒng)，全方位動態(tài)化監(jiān)控供暖狀況，以此提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的管理水平，達到節(jié)能減排的目的。再者，選擇合理的動力傳輸系統(tǒng)，也是加強建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計效果的重要舉措。

5 完善建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的具體方法

在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中，要選擇科學合理的改善方式，強化節(jié)能減排設(shè)計效果。

5.1 優(yōu)化建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計方案

在建筑暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計中，設(shè)計方案至關(guān)重要。為此，設(shè)計人員需不斷調(diào)整和完善設(shè)計方案，注重設(shè)計方案的合理性與可靠性，且綜合對比各個設(shè)計方案的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益，以提升暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的標準化水平。在建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計方案中，還應(yīng)進一步明確暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行負荷限值，最大限度的降低能源損耗，減輕環(huán)境污染。

5.2 調(diào)整建筑暖通空調(diào)運行模式

建筑暖通空調(diào)的運行模式是影響節(jié)能減排效應(yīng)的關(guān)鍵要素。優(yōu)化建筑暖通空調(diào)運行模式，有助于降低暖通空調(diào)的能源損耗，減輕環(huán)境污染。而建筑暖通空調(diào)的運行模式與能耗指標具有直接關(guān)聯(lián)。優(yōu)化暖通空調(diào)的運行模式，可以有效緩解暖通空調(diào)的運行壓力，保證經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的最大化。

5.3 實現(xiàn)節(jié)能技術(shù)與暖通空調(diào)技術(shù)的優(yōu)勢互補

首先，創(chuàng)建安全、健康、舒適的生活環(huán)境，必須明確建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的重要性；其次，加快建筑暖通空調(diào)技術(shù)的更新速度，尤其是空調(diào)換氣系統(tǒng)；最后，將節(jié)能技術(shù)拓展應(yīng)用到建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，滿足節(jié)能減排基本要求。而促進節(jié)能技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計的有機整合，是推動行業(yè)良好發(fā)展的必要條件，務(wù)必引起社會各界的高度重視。

6 結(jié)束語

綜上所述，在建筑暖通空調(diào)的節(jié)能減排設(shè)計中，需注重降低能源損耗與減輕環(huán)境污染的雙重效益，以做到經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益的最大化。建筑暖通空調(diào)的能耗指標約占整個建筑能耗體系的三分之二，為此，全面推行建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計具有實際意義，值得大力推廣應(yīng)用。