分析建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能

韓 煜

太原理工大學(xué)；太原市熱力集團有限責(zé)任公司

1 引言

如今，我國建筑行業(yè)在快速發(fā)展中，空調(diào)成為人們生活中不可或缺的物質(zhì)，對應(yīng)的能源消耗隨之增加，然而因為世界能源的短缺，加之我國朝向節(jié)約型國家方向發(fā)展，暖通空調(diào)節(jié)能現(xiàn)象被社會上的諸多人士關(guān)注。而建筑環(huán)境時常出現(xiàn)變化，在很大程度上對暖通空調(diào)的節(jié)能效果帶來影響，所以怎樣結(jié)合建筑環(huán)境的發(fā)展情況，實現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能工作質(zhì)量最大化，成為建筑行業(yè)前進發(fā)展的主要方向，以下為筆者對此給予的相關(guān)分析與建議。

2 建筑環(huán)境和暖通空調(diào)節(jié)能之間的關(guān)聯(lián)

2.1 室內(nèi)環(huán)境是暖通空調(diào)節(jié)能實現(xiàn)的影響因素

暖通空調(diào)能夠在室內(nèi)給人們創(chuàng)設(shè)比較舒適的溫度以及濕度，促使人們以愉快的情緒工作和生活，加強工作成效。以提高室內(nèi)環(huán)境舒適程度為前提，需要消耗一些能源，尤其是暖通空調(diào)的能源【1】，科學(xué)發(fā)揮暖通空調(diào)的價值，一方面可以提供室內(nèi)良好的溫度以及濕度環(huán)境，另一方面可以減小能源消耗，落實暖通空調(diào)的節(jié)能操作。首先，設(shè)計建筑物。針對建筑物的實際設(shè)計，要圍繞節(jié)能理念進行建筑物的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，墻體以及窗戶的比例要適應(yīng)節(jié)能需求，選擇材料期間，包括門窗材料以及圍護材料，都應(yīng)該選擇能源消耗量較小的材料，降低空調(diào)的運作負(fù)荷，提高空調(diào)節(jié)能效果。

其次，做好圍護結(jié)構(gòu)的保溫工作，目前國家發(fā)布關(guān)于建筑物設(shè)計節(jié)能的準(zhǔn)則，明確保溫的具體要求，促使建筑物的保溫問題得到明顯的改善。在新型技術(shù)與材料的使用背景下，加氣混凝土材料廣泛地存在于墻體的保溫設(shè)計上，同時建筑物門窗的運用由以往的門窗轉(zhuǎn)變?yōu)殇撍荛T窗或者雙層玻璃，減小對應(yīng)的傳熱性能，且節(jié)能效果相對顯著，便于暖通空調(diào)節(jié)能理念的實施。

最后，建筑物形狀以及朝向因素，對于實際的建筑物設(shè)計上，形狀以及朝向針對暖通空調(diào)的節(jié)能工作執(zhí)行產(chǎn)生影響，便于完成節(jié)能目標(biāo)。所以在建筑設(shè)計上，要圍繞節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，盡量不使用玻璃墻體，降低太陽直接照射的概率，規(guī)范性的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度【2】。另外最好選擇南北朝向的建筑物設(shè)計，降低暖通空調(diào)負(fù)荷，落實節(jié)能理念。

2.2 室外環(huán)境是暖通空調(diào)節(jié)能目標(biāo)實現(xiàn)的影響因素

首先，天氣角度。天氣情況針對暖通空調(diào)能源消耗產(chǎn)生一定影響，所以要結(jié)合室外的具體環(huán)境和溫度完成暖通空調(diào)的設(shè)計，思考到室外溫度與陽光照射的因素，會增加暖通空調(diào)運作的負(fù)荷，因此建筑設(shè)計工作者，要結(jié)合實際情況，標(biāo)準(zhǔn)的研究和計算，最大限度上降低暖通空調(diào)的冷熱負(fù)荷，提高暖通空調(diào)節(jié)能的效果。其次，綠化角度。對于現(xiàn)代化的城市建設(shè)，綠化問題比較關(guān)鍵【3】，人們以美化環(huán)境與降低污染為目標(biāo)，開展一系列的綠化工作，涉及的植被可以充分地吸收附近熱量，減小溫度，同時可以防止輻射的生成，維持空氣中濕度以及熱量之間的平衡，減少暖通空調(diào)能源的消耗量。

3 暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中節(jié)能設(shè)計的問題和解決思路

針對暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)體系，特別是中央空調(diào)系統(tǒng)，其作為相對煩瑣化的體系，系統(tǒng)整體水平設(shè)計的高低，針對系統(tǒng)性能的展現(xiàn)產(chǎn)生直接性的影響，并且在一定程度上決定著此系統(tǒng)在今后使用期間能源的消耗率。但是在具體工作期間，總會由于多種利益的誘惑以及不必要的工作，促使個別設(shè)計單位與設(shè)計工作者沒有樹立節(jié)能意識【4】。最終產(chǎn)生以下結(jié)果：按照最大負(fù)荷進行系統(tǒng)的設(shè)計，而系統(tǒng)僅僅在部分符合的情況下可以運行，假如系統(tǒng)各個部分的方案設(shè)計不能適應(yīng)負(fù)荷需求，一方面會增加整個系統(tǒng)的能源消耗，另一方面會增加機械建設(shè)成本的投入，或者設(shè)備閑置的現(xiàn)象。

針對節(jié)能問題的處理思路，首先要站在節(jié)能的視角上思考，針對設(shè)計的計劃加以對比，挑選最佳的方案，比如冷熱源系統(tǒng)的選擇，因為暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)該在冷熱源中獲取能量，所以在實際建筑選擇期間，要分析起始的投資數(shù)量以及運行的實際費用，另外以本地區(qū)能源結(jié)構(gòu)以及建筑物的功能特點為出發(fā)點，研究能源消耗的指標(biāo)。若劃分系統(tǒng)區(qū)域，還要思考朝向、內(nèi)區(qū)間以及周邊區(qū)的組成結(jié)構(gòu)，對整個系統(tǒng)進行分環(huán)處理，有助于今后控制分系統(tǒng)。由此可有降低部分區(qū)域冬季冷熱不均引起的能源消耗，在設(shè)計中要引進節(jié)能效果，不可以過于設(shè)計先進技術(shù)，而是要選擇最佳的技術(shù)方案。

4 建筑環(huán)境下的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計思考

4.1 節(jié)能設(shè)計方案的明確

空調(diào)是建筑節(jié)能體系中的一項重要部分，由于空調(diào)運作需求的能源比較多，用能也是為了美好生活服務(wù)，然而節(jié)能的潛力也比較明顯，在實際改造中會存在諸多的障礙，不只是技術(shù)層面上，包括原有系統(tǒng)性能的變化、影響綠化的效果【5】，還涉及節(jié)能系統(tǒng)的完善。針對暖通空調(diào)系統(tǒng)的全新改造，不僅要思考原有性能的保護，還要思考到經(jīng)濟性和實用性，通過高效的方式完成暖通空調(diào)節(jié)能的目標(biāo)。

其一，做好暖通空調(diào)的設(shè)計工作。設(shè)計成為整個工程的起始點，系統(tǒng)設(shè)計效果的高低會影響到性能的展現(xiàn)，建筑物負(fù)荷計算環(huán)節(jié)不可或缺，目前凸顯的問題便是工期設(shè)計時間短一些，大多數(shù)的設(shè)計工作者以節(jié)約時間為目標(biāo)，錯誤的利用空調(diào)設(shè)計手冊的指數(shù)視作單位建筑面積的冷熱負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致總負(fù)荷數(shù)值過大，造成暖通空調(diào)的采暖設(shè)備面積比較大，增加運行費用和成本。增加能源的消耗量。其二，選擇新穎的節(jié)能采暖模式。對人體生活舒適環(huán)境產(chǎn)生影響的參數(shù)比較多，不同類型的環(huán)境參數(shù)形成會產(chǎn)生不同的舒適性成效，然而針對不同情況下的熱濕參數(shù)組合，空調(diào)整個系統(tǒng)的能源消耗卻不盡相同【6】，所以要通過舒適的采暖方式體現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的目標(biāo)。其三，按照實際情況創(chuàng)設(shè)多元化的冷熱源。暖通空調(diào)整個體系的廣泛使用，會增加不可再生能源的消耗量，還會破壞到生態(tài)歡迎，所以科學(xué)的選擇冷熱源成為重點話題。系統(tǒng)運作要強化冷熱回收系統(tǒng)的設(shè)計，確保能源使用效果的最大化實現(xiàn)，增加空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率。另外，熱回收的本質(zhì)便是以系統(tǒng)安裝能量的調(diào)節(jié)為主，通過排風(fēng)熱量處理新風(fēng)，降低新風(fēng)需求的能量，滿足節(jié)能的需求。所以在熱回收裝置的設(shè)計，要按照氣候特點與經(jīng)濟條件以及排風(fēng)中涉及的有害氣體，綜合安裝熱回收裝置，爭取使用最少的投資得到冷熱量調(diào)節(jié)效果的最大化。

4.2 空調(diào)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新

其一，選擇節(jié)能舒適的空調(diào)模式。制約人體舒適度的環(huán)境因素比較多，不相同的熱濕環(huán)境組合系統(tǒng)能源消耗存在差異性，在冬季，可以選擇傳統(tǒng)的暖通空調(diào)調(diào)節(jié)模式，加熱室內(nèi)的空氣，以空氣為媒介完成人體以及環(huán)境之間的熱濕互換，此時熱新風(fēng)的消耗比較大，若改變以往的空調(diào)模式，增加熱輻射會引起空氣溫度降低，那么后者產(chǎn)生的節(jié)能效果會大于前者方式。

其二，排風(fēng)余熱回收模式。在夏季，暖通空調(diào)建設(shè)的排風(fēng)溫度小于室外新風(fēng)的溫度，室內(nèi)中的含濕量小于室外新風(fēng)的含濕量，通過熱回收裝置完成排風(fēng)以及新風(fēng)交換，降低新風(fēng)的溫度以及濕度。在冬季，排風(fēng)溫度大于室外新風(fēng)溫度，排風(fēng)含濕量大于室外新風(fēng)含濕量，熱回收裝置能夠預(yù)熱以及對新風(fēng)加濕，可以在排風(fēng)出口位置上設(shè)置交換器【7】，排風(fēng)以及新風(fēng)分別在各自的流通途徑上完成間接性的熱量交換，通過排風(fēng)余熱完成新風(fēng)的預(yù)熱，完成排風(fēng)余熱的目標(biāo)。

其三，建筑熱點冷三聯(lián)模式?，F(xiàn)在天然氣作為城市中的一次能源，和簡單燃燒模式進行對比，首先要經(jīng)過燃氣發(fā)電，之后在發(fā)電操作中進行余熱的熱量供給與制冷操作，提高能源的利用率。此種模式在大規(guī)模建筑物發(fā)電的作用下，處理用電負(fù)荷問題，加強用電可靠性與安全性，降低長途輸電損失的能量。并且以余熱的模式處理好供熱與空調(diào)的實際能源問題，針對全年穩(wěn)定化的電負(fù)荷建筑，都會產(chǎn)生較高的節(jié)能成效與經(jīng)濟成效。在此期間要思考暖通空調(diào)系統(tǒng)使用的能源成本，包括能源消耗成本、環(huán)境成本以及安裝成本等，充分彰顯暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的經(jīng)濟特征，推動建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能研究課題的開展具有十分重要的現(xiàn)實意義和價值，新時期下要分析建筑環(huán)境給予暖通空調(diào)帶來的影響，采取有效的措施設(shè)計優(yōu)質(zhì)化的暖通空調(diào)技能結(jié)構(gòu)，在給人們提供舒適化環(huán)境的同時彰顯空調(diào)節(jié)能的經(jīng)濟性，適應(yīng)社會的穩(wěn)定發(fā)展。