淺談節(jié)能理念下的民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計

王鵬飛

（山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001）

隨著能源的無節(jié)制開采、資源的過度浪費與生態(tài)環(huán)境污染的惡化，極大的制約了可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程，且對公眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了潛在威脅。民用建筑暖通空調(diào)工程具有高能耗、重污染的特點。為此，將節(jié)能理念與工程設(shè)計相融合勢在必行。優(yōu)化暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計，能夠控制能源損耗、增大資源利用率，減輕環(huán)境污染，進(jìn)而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益的最大化。

1 節(jié)能理念下民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計的基本原則

將節(jié)能理念融合到民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，是推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)文明建設(shè)協(xié)同進(jìn)步，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要舉措。民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循如下幾點原則：

1.1 低碳設(shè)計原則

碳排放量超標(biāo)是民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)常見的能耗問題。為此，設(shè)計人員要嚴(yán)格控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的碳排放量。在民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，遵循低碳原則的根本目的是推動暖通空調(diào)設(shè)計行業(yè)逐步趨向節(jié)能環(huán)保化，與節(jié)能經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)。從某種角度來說，低碳設(shè)計原則約束著整個設(shè)計流程。設(shè)計人員必須全方位動態(tài)化控制整個節(jié)能設(shè)計流程，保證暖通空調(diào)工程的綜合效益。

1.2 協(xié)調(diào)設(shè)計原則

基于節(jié)能理念的民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計中的協(xié)調(diào)設(shè)計原則，主要針對的是暖通空調(diào)工程的三個內(nèi)置系統(tǒng)，分別為采暖系統(tǒng)、換氣系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)。這三個內(nèi)置系統(tǒng)在不同工作環(huán)境中發(fā)揮的作用也各不相同。為此，設(shè)計人員要協(xié)調(diào)控制這三個內(nèi)置系統(tǒng)，發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢效能。

1.3 可循環(huán)設(shè)計原則

民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計往往需要使用大量的材料，而這些材料不可避免的會出現(xiàn)剩余。如果剩余材料與中間環(huán)節(jié)的冗余能源無法循環(huán)使用，就會造成嚴(yán)重的資源浪費，并成為生態(tài)環(huán)境的污染源。在民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計中，需遵循可循環(huán)設(shè)計原則，合理利用冗余能源，增大剩余材料利用率，這樣不僅能夠節(jié)約暖通空調(diào)設(shè)計成本，還能減輕生態(tài)環(huán)境污染，為生態(tài)文明建設(shè)夯實基礎(chǔ)。

2 民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的具體策略

2.1 降低能源傳輸過程的能源損耗率

暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中，不可避免的會產(chǎn)生動力損耗，造成一定程度的能源浪費。而這也是暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的重點內(nèi)容。暖通空調(diào)的能源傳輸過程會損耗掉大量的能源，降低能源轉(zhuǎn)化率。對此，將節(jié)能理念融合到暖通空調(diào)設(shè)計中，不僅可以降低能源傳輸環(huán)節(jié)的損耗量，還能在一定程度上減輕動力損耗的壓力。

針對暖通空調(diào)能源傳輸過程中的能源損耗問題，設(shè)計人員應(yīng)采取如下兩方面處理措施：

其一，控制暖通空調(diào)內(nèi)部系統(tǒng)的介質(zhì)流速。暖通空調(diào)的介質(zhì)流動速率，直接決定了能源損耗量指標(biāo)。為此，減小介質(zhì)流動速率，可以在很大程度上降低能源損耗率，同時，減輕動力損耗的壓力。

其二，調(diào)節(jié)暖通空調(diào)內(nèi)置系統(tǒng)溫差。如果暖通空調(diào)內(nèi)置系統(tǒng)的水介質(zhì)溫差較大，設(shè)計人員需適當(dāng)減少水量，將溫度差控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源損耗率，最大限度的節(jié)資降損，保證生態(tài)效益的最大化。

2.2 合理運用變頻調(diào)速技術(shù)

經(jīng)過市場調(diào)研與數(shù)據(jù)分析可知，大多數(shù)民用建筑暖通空調(diào)的內(nèi)置系統(tǒng)都包含供風(fēng)裝置、供電裝置與輸水水泵等耗能機(jī)械設(shè)備。這些機(jī)械設(shè)備的能耗指標(biāo)約占整個民用建筑能耗指標(biāo)體系的20%左右，如此就造成了嚴(yán)重的能源損耗。

將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中，可以有效解決能源過度損耗問題。在應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)時，設(shè)計人員需結(jié)合實際情況，不斷調(diào)節(jié)和完善暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行機(jī)制，且合理調(diào)控機(jī)械設(shè)備的運行頻率。由此，在控制暖通空調(diào)系統(tǒng)運行效能損耗的基礎(chǔ)上，降低能源損耗，減輕環(huán)境污染。

2.3 改善民用建筑的熱工性能

在民用建筑中，熱工性能包含多方面的內(nèi)容，所涉及的作業(yè)區(qū)域也極為廣泛，如建筑物的氣密性、建筑物的保溫性等。目前，多數(shù)民用建筑產(chǎn)生的熱量都是通過主體建筑周圍的防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行流散的，主體建筑周圍防護(hù)結(jié)構(gòu)的面積直接決定了熱量傳播速度。

此外，建筑物的氣密性與室內(nèi)空間的供暖能源損耗率存在緊密聯(lián)系。如果室內(nèi)空間向外界環(huán)境流散的熱能較多，剩余的熱能往往會流散到氣密性較差的區(qū)域，如民用建筑的供暖通道、供風(fēng)通道以及門窗等。而這也是民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的重點能耗方向。對此，設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)選氣密性較強(qiáng)的材料，減小室內(nèi)空間的熱空氣流散率。同時，在安裝門窗結(jié)構(gòu)時，嚴(yán)格掌控氣密性，優(yōu)化室內(nèi)空間的熱工性能，降低能源損耗。

2.4 采用冷凍水技術(shù)，優(yōu)化采暖管道設(shè)計

采暖管道是暖通空調(diào)的重要組成部分，發(fā)揮著不可替代的作用。在編制采暖通道設(shè)計圖紙時，設(shè)計人員需遵循簡單化與便捷化的基本原則，簡化設(shè)計流程，增大材料利用率，避免材料浪費與資金損耗，進(jìn)而為后續(xù)維修提供便利條件。簡單的采暖管道，不僅可以加強(qiáng)管道的實用性，還能最大限度的節(jié)約維修成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

再者，相關(guān)人員還要采取用戶分?jǐn)偀崃康墓岱绞剑_保不同建筑空間內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng)的獨立運行，從而提高調(diào)溫效率，節(jié)約能量損耗與投資成本。隨著科技水平的提高與領(lǐng)域拓展，采暖運行系統(tǒng)越來越成熟化，并且廣泛應(yīng)用到各種規(guī)模、各種類型的民用建筑中。其中，較為常見的民用建筑采暖運行系統(tǒng)包括如下幾種：普遍應(yīng)用于高層建筑物中的豎狀分區(qū)系統(tǒng)、雙管道水平系統(tǒng)、供水單管道系統(tǒng)等。

總而言之，在民用建筑采暖管道設(shè)計中，設(shè)計人員必須結(jié)合實際情況，選擇適宜的采暖系統(tǒng)，以此優(yōu)化采暖系統(tǒng)配置形式。

3 民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的綜合效益

3.1 生態(tài)效益

結(jié)合上文內(nèi)容可知，在民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計的整個流程中，設(shè)計人員務(wù)必嚴(yán)格遵循低碳原則、可循環(huán)利用原則和協(xié)調(diào)性原則。在選擇施工材料、施工工藝、施工技術(shù)與工程保養(yǎng)等方面，融合節(jié)能環(huán)保理念，可以有效降低能源損耗，減輕環(huán)境污染。

民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的細(xì)節(jié)處理內(nèi)容如下所述：設(shè)計人員需合理應(yīng)用太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等可再生清潔型能源，避免單一化的設(shè)計元素造成能源損耗。一方面，注重民用建筑室內(nèi)空間設(shè)計的環(huán)保效果，另一方面，改善建筑所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境品質(zhì)。伴隨可持續(xù)發(fā)展理念的深化落實，民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)和供暖方式也發(fā)生了改變。設(shè)計人員需簡化設(shè)計方式，拓展室內(nèi)活動空間，徹底優(yōu)化暖通空調(diào)設(shè)計。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

將節(jié)能環(huán)保理念融合到民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，可以有效控制電能損耗，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計，也在一定程度上減少了企業(yè)處理能源消耗的投資成本，提升了民用建筑的運行效益。隨著時代的發(fā)展與社會文明的進(jìn)步，人們越來越注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，節(jié)能環(huán)保逐步成為各行業(yè)的主流設(shè)計方向。而且兼具實用性與環(huán)保性的暖通空調(diào)設(shè)備的需求量進(jìn)一步擴(kuò)張，這極大的激發(fā)了相關(guān)行業(yè)市場的經(jīng)濟(jì)活力，為市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

3.3 社會效益

隨著城市人口數(shù)量的逐年遞增，城市內(nèi)部空間的可開發(fā)利用的土地資源越來越少，高層建筑與超高層建筑成為現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要標(biāo)志。如果民用建筑的能耗指標(biāo)居高不下，社會資源供不應(yīng)求，極易引發(fā)社會矛盾，影響社會關(guān)系穩(wěn)定。將節(jié)能環(huán)保理念融合到建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，是優(yōu)化資源配置，增大資源利用率的重要手段，其對于緩解社會矛盾，維護(hù)社會關(guān)系穩(wěn)定，構(gòu)建特色主義和諧社會具有實際意義

4 結(jié)語

綜上所述，在全面貫徹可持續(xù)發(fā)展理念的大環(huán)境背景下，將節(jié)能環(huán)保理念融合到建筑暖通空調(diào)設(shè)計中已成為行業(yè)主流趨勢。民用建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計，有助于控制能源損耗，優(yōu)化資源配置，減輕環(huán)境污染，最終提高暖通空調(diào)工程的綜合效益，推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)文明建設(shè)的協(xié)同進(jìn)步。