綠色公共建筑項目中暖通空調節(jié)能設計

成科橋

（基準方中建筑設計股份有限公司太原分公司，山西 太原 030000）

1 綠色的公共建筑項目中暖通空調節(jié)能的設計原則及要點

1.1 設計原則

隨著人們物質生活的水平的提高，現(xiàn)代人的生活中，無論是在家里、公司、商場等都出現(xiàn)了空調。其中為了使暖通空調更加節(jié)能，其設計不只是使人們的生活的環(huán)境更加的舒適、而且還必須節(jié)能環(huán)保。在綠色的公共建筑的設計之中增加暖通空調系統(tǒng)可以有效地提高綠色的公共建筑的質量和功能[1]。然而，唯一的缺點是其的能耗非常的高。隨著時代的發(fā)展，綠色的公共建筑不斷的發(fā)展，暖通空調的設計也在不斷的更新和完善。暖通空調的能耗問題一直沒有得到有效的解決。因此，現(xiàn)階段綠色的公共建筑的設計中最大之問題是暖通空調節(jié)能的設計，并對暖通空調進行合理的優(yōu)化設計，確?？照{滿足節(jié)能設計標準要求[2]。

1.2 設計要點

公共建筑降空調冷熱源的節(jié)能設計涉及多個施工降環(huán)節(jié)。因此，在設計時，我們應該嚴格降控制每一個環(huán)節(jié)，確保每一個環(huán)節(jié)都是可實施的。在進行節(jié)能的設計之時，我們應該使用更多不同的節(jié)能的技術和節(jié)能之設備，以確保它們能夠回收冷熱源系統(tǒng)之中涉及的熱量和水的資源?？照{的冷熱源的所有的節(jié)能之處均應采用節(jié)能的技術，并在施工的過程中進行嚴格的質量的管理。同時，還應考慮提高空調冷熱源的能耗的因素，并嚴格的控制這些因素，以降低空調的能耗[3]。某公司的暖通空調，如圖1 所示。

1.2.1 節(jié)能減排

員工應充分了解暖通空調系統(tǒng)的工作之原理和功能，按照綠色的設計理念進行溫度的調節(jié)，在充分發(fā)揮暖通空調系統(tǒng)的功能的基礎之上，盡可能的降低能耗，從而避免暖通空調的系統(tǒng)運行過程之中大量能源的消耗和不可再生的資源的浪費。并在技術和資金的支持之下，充分利用可再生資源維持暖通空調系統(tǒng)的運行[4]。

1.2.2 因地制宜

在審查暖通空調的系統(tǒng)設計方案之時，應全面的分析設備的安裝條件和施工的方案，使綠色的設計理念真正的滲透并落實到實際的工作之中，確保設計的方案的科學性、環(huán)保性和可行性。全面的了解設備能耗的情況，充分利用當?shù)氐淖匀坏耐L、自然的采光等環(huán)境的資源，降低設備自身的能耗。在選擇建筑的材料之時，應盡可能的使用復合的墻體和環(huán)保的材料，以避免內部的能源過度的消耗，從而使暖通空調的系統(tǒng)在建筑物內高效的運行[5]。暖通空調節(jié)能的工作原理如圖2所示。

圖2 暖通空調節(jié)能工作原理

1.3 暖通空調的設計思路

1.3.1 引用優(yōu)化設計方式

改革開放以來，我國經濟之水平不斷的發(fā)展，大量的自然資源在開發(fā)的同時得到了利用。直到世界不可再生的能源短缺，我國才開始重視綠色的公共建筑的建設，其設計應滿足節(jié)能降排的功能。然而，我國綠色的建筑節(jié)能降排的設計的整體降水平還很低，與國外的發(fā)達之國家相比還有很大的差距。因此，在設計綠色的公共建筑之時，我們可以借鑒國外的綠色設計的理念，從而實現(xiàn)綠色的公共建筑之中暖通空調設計的節(jié)能的效果。

1.3.2 滿足用戶的需求

在暖通空調的設計之中，不僅要滿足設計的需要，還要滿足用戶的需求。且主要的設計應該關注用戶的需求。在暖通空調的設計之中，不僅要在冬季能夠供暖，還要在夏季之時冷卻室內的空氣，使用戶更涼爽。因此，在暖通空調的設計中，我們需要滿足很多的需求。為了更好地適應消費者不斷的變化的需求，我們需要根據(jù)相關的市場信息之反饋對暖通空調進行優(yōu)化的設計。

1.3.3 選擇優(yōu)化的空調系統(tǒng)

在暖通空調的設計之中，在滿足各種的消耗需求的前提之下，合理的優(yōu)化暖通空調的能耗，保證空調的節(jié)能。在夏季，為了使消費者的生活的環(huán)境更涼爽，需要對空調的制冷技術進行深度優(yōu)化[6]?，F(xiàn)階段，蒸發(fā)冷卻的技術被廣泛的應用于空調的設計中。蒸發(fā)冷卻的技術可以實現(xiàn)空調的運行之時對環(huán)境的無污染。然而，盡管蒸發(fā)冷卻的技術可以改善環(huán)境的保護問題，但在該技術的前提之下，在暖通空調的設計之中有必要實現(xiàn)空氣的濕度的間接的蒸發(fā)和直接的蒸發(fā)，以達到舒適的溫度。

2 暖通空調的系統(tǒng)設計存在的問題

2.1 突出的能源矛盾

與私人的住宅建筑不同，公共的建筑的規(guī)模較大，暖通空調的系統(tǒng)的開放時間的較長，連續(xù)運行的時間較長，導致能耗的增加。因此，能源的保護一直是一個關鍵的問題。暖通空調系統(tǒng)的運行不僅消耗大量的電能，而且消耗水資源。我國的地理的環(huán)境復雜，能源特別是水資源的分布極其的不平衡，例如，中國的西北部的許多的地區(qū)都存在嚴重的水土的流失，尤其是在水資源非常稀缺的寒冷冬季。

2.2 公共建筑能耗

隨著經濟水平的不斷的提高和城市化的不斷的推進，公共的建筑的數(shù)量也在日益的增加，尤其是在大中型的城市的繁華的地區(qū)。公共的建筑的特點是占地面積大、空間大、人流量大。因此，在設計暖通空調的系統(tǒng)之時，應考慮不同的空間的需要，根據(jù)區(qū)域的特點合理的安裝暖通空調。然而，實際的情況是，大多數(shù)的公共建筑很難根據(jù)人員的流動之情況開啟或關閉暖通空調。通常，設備始終都是處于運行的狀態(tài)。雖然有些區(qū)域空無一人，但暖通空調仍在運行，造成了許多的資源浪費。

2.3 暖通空調系統(tǒng)的管理問題

暖通空調的系統(tǒng)需要定期的管理和維護。否則，一旦出現(xiàn)運行的故障、設備的老化等問題，不僅會影響社會的效益，還會增加能源的消耗。現(xiàn)階段，雖然一些大型的商場有專人的維護和管理暖通空調的系統(tǒng)，但員工缺乏責任感和環(huán)保的意識，根本沒有意識到科學的管理對提高設備的能效的重要性。所以沒有及時的關閉空調的系統(tǒng)，導致空調開啟的時間過長，造成不必要的資源的浪費。

2.4 不合理的負荷計算

暖通空調的系統(tǒng)的負荷計算的方法是在原有負荷的基礎之上增加了50%以上的負荷。最終的目的是使暖通空調的系統(tǒng)更好地適應實際的運行條件，確保空調在運行過程之中的各項性能的指標都能滿足設計的要求。然而，實際的情況是，即使暖通空調的系統(tǒng)的負荷增加，也很難滿足預期的要求，最終浪費了許多的建設的成本。

3 綠色建筑中暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計

3.1 建筑冷負荷的設計、計算和分析

3.1.1 合理的建筑方案設計

在建筑方案的設計之階段，應充分的考慮其節(jié)能的潛力。合理的安排建筑的朝向，選擇保溫性能好的玻璃的外窗和外墻的材料，減少圍護結構的傳熱引起的冷負荷。同時，盡量的避免出現(xiàn)大型的穹頂和中庭，并充分利用綠色的植物墻等元素進行大面積的外窗，以減少太陽的輻射熱增造成的冷負荷。

3.1.2 室內設計參數(shù)的合理選擇

設計參數(shù)的選擇必須嚴格的遵守《民用建筑的采暖通風與空調的設計規(guī)范》《公共建筑的節(jié)能設計的標準》和各地地方的節(jié)能設計的標準。在滿足舒適度的前提之下，通過對當?shù)鼐用竦纳盍晳T和周邊的建筑的調查，選擇合理的室內設計的參數(shù)。此外，室內的人員負荷、照明和設備的散熱對室內的冷負荷的影響也很重要。這些參數(shù)的選擇應結合公共的建筑節(jié)能的設計標準、當?shù)鼐用竦纳盍晳T、商業(yè)的布局等條件進行綜合考慮。

3.1.3 室外新風量的合理選擇及控制

在空調的季節(jié)，新風量不能盲目的擴大。目前，大多數(shù)的公共的建筑在過渡的季節(jié)采用新風的運行，以降低能耗，提高室內的舒適度?？照{的新風系統(tǒng)的轉換在空調季節(jié)和過渡的季節(jié)尤為關鍵?？照{的季節(jié)應注意閥門的開啟和關閉，以排除異常通道之中的新鮮的空氣。

3.2 冷熱源節(jié)能的分析

3.2.1 冷水機組的合理選擇

制冷機組的選擇應結合本工程的實際運行的情況進行合理的分析。機組的大小應盡可能的匹配，并考慮機組之間的相互備用和切換的可能性。機組應根據(jù)負荷的特性進行選擇，并對不同的組合的方案進行比較。應優(yōu)先選擇能節(jié)省初始的投資和能源的消耗的組合之方式。并聯(lián)運行之機組應至少選擇一條的調節(jié)線，是一種能夠確保在部分的負載條件下高效運行的裝置。

3.2.2 應選擇冰蓄冷空調系統(tǒng)

冰蓄冷系統(tǒng)的主要的優(yōu)點是可以轉移冰箱的耗電的時間，減少峰值的耗電期的電力的負荷，充分利用槽中的剩余的電力，提高電網的負荷率，降低使用的成本。但其主要的缺點在于投資大、管理的復雜，設備運行的可靠性有待進一步提高。

3.2.3 自然冷源的應用

作為一種新興的能源，自然的冷源在日常的生活之中的應用越來越廣泛，為建設低碳的社會做出了巨大的貢獻。目前，其主要的應用模式是直接引入新風的系統(tǒng)、乙二醇的干冷器換熱的系統(tǒng)、熱管的技術等。在使用自然的冷源時，需要計算分析其能量的貢獻率和利用率，通過CFD 軟件深入預測暖通空調的效果，并驗證其可行性，創(chuàng)造綠色的低碳效益。

3.3 輸配電系統(tǒng)設計的分析

由于暖通空調的系統(tǒng)在運行過程之中的能耗巨大，通過優(yōu)化輸配的系統(tǒng)，降低運行之中的能源的浪費比例，可以更好地滿足綠色節(jié)能的需要。

3.3.1 空調主機房的位置選擇

主空調室是空調系統(tǒng)的核心。空調系統(tǒng)通過主機房將制冷的介質輸送至空調的末端。主空調室的位置對降低輸送的系統(tǒng)的能耗起著關鍵的作用。它可以降低初始的投資成本，提高運行的效率和輸電的能效。

3.3.2 空調系統(tǒng)的節(jié)能控制

對于綠色的公共建筑工程之中的暖通空調，應提高過濾網的效率，選擇具有殺菌和吸附的能力的過濾功能，合理的選擇送風的方式。還必須保持新鮮的空氣之新鮮度。同時，盡量縮短新風的入口到房間的距離。只有改進暖通空調的系統(tǒng)，進行合理的節(jié)能的設計和分析，才能大大提高綠色公共建筑項目的服務能力。

3.3.3 變頻水泵的應用及附件的選擇

在空調能耗的系統(tǒng)中，水泵的能耗占很大一部分。節(jié)能的設計能有效的降低能耗。變頻的技術可以使系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)的負荷變化規(guī)律及時調整變水量，從而大大降低水泵的能耗，改善暖通空調的運行的工況，提高設備的利用率。在選擇配件的過程之中，我們也應該選擇節(jié)能的高效的配件。為了節(jié)約成本，我們應該避免選擇低質量或不合適的配件。整體的運作離不開各方面的相互的配合。因此，選擇合適的配件可以大大的降低能耗，在一定程度上提高資源的利用率。

4 結語

隨著科學的技術不斷的發(fā)展，公共的工程建設之中暖通空調的節(jié)能的技術將越來越先進，暖通空調的節(jié)能設計將越來越完善，為改善我們的生活、節(jié)約能源的消耗提供技術的支持。在實際的應用之中，暖通空調的自動化設置應以區(qū)域的環(huán)境為參照，以室內的溫度之變化為支撐，以建筑人流為控制的標準進行節(jié)能的設計，使公共的工程暖通空調的系統(tǒng)綠色節(jié)能的設計更加的人性化。