建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計(jì)

郭巍

（河北拓樸建筑設(shè)計(jì)有限公司山西分公司，山西太原 030006）

1 建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能減排設(shè)計(jì)原則

1.1 整體性原則

當(dāng)進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分結(jié)合整體性原則，換句話來講，設(shè)計(jì)人員要具備全局觀念，正確認(rèn)知該項(xiàng)工作的意義以及必要性。唯有總體把握項(xiàng)目，方可找到更好的設(shè)計(jì)方向，且盡可能體現(xiàn)節(jié)能減排的作用。就暖通空調(diào)工程而言，其屬于一個(gè)整體，其中包含不同的施工階段，相對(duì)復(fù)雜，并存在著動(dòng)態(tài)性，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講，不可以僅為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，進(jìn)而沒有重視別的施工環(huán)節(jié)，促使施工不易進(jìn)行。所以針對(duì)建筑工程施工，應(yīng)該充分掌握其中的利和弊，借助整體認(rèn)知開展設(shè)計(jì)，旨在找到平衡點(diǎn)[1]。

1.2 節(jié)能原則

在暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計(jì)方面，節(jié)能原則屬于最根本的原則，暖通空調(diào)的誕生，使得人們的居住變得更加舒適，實(shí)際上，不但要符合人們的基本需要，也需要多加注重節(jié)能設(shè)計(jì)。暖通空調(diào)在工作時(shí)會(huì)耗用諸多的能源，如電能，這在一定程度上會(huì)影響到城市環(huán)境。另外，用電量的不斷提高，使供電系統(tǒng)變得更加緊張，所以在節(jié)能減排設(shè)計(jì)中，注重節(jié)能理念為必然的方向，針對(duì)暖通空調(diào)，盡可能讓其能耗處于適當(dāng)?shù)姆秶Ｒ虼?，有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)積極引入節(jié)能環(huán)保技術(shù)[2]。

1.3 可循環(huán)原則

當(dāng)進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)該充分結(jié)合可循環(huán)原則。具體而言，空調(diào)工作中形成的能量能夠循環(huán)使用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。比如，熱回收功能，運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)器發(fā)熱和水溫變高形成熱氣，都能夠回收再使用；又如應(yīng)用蓄冷技術(shù)，使該空調(diào)能夠保存冷氣，在進(jìn)行制冷的時(shí)候，不需要耗用較多的電能，可借助這一項(xiàng)技術(shù)短時(shí)間內(nèi)制冷。它的可循環(huán)功能，節(jié)省了運(yùn)行的費(fèi)用，達(dá)到了節(jié)能的目的。

1.4 安全性原則

高層樓宇建筑暖通空調(diào)是否具備安全性，不僅直接影響著空調(diào)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，并且直接影響住戶的安全。暖通空調(diào)不同于普通空調(diào)，有一定的復(fù)雜性，空調(diào)設(shè)備在具體的運(yùn)行過程中，維護(hù)工作十分困難。以北方為例，在對(duì)高層建筑暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)主要集中在鍋爐方面，需要對(duì)鍋爐區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃，避免在后續(xù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，或者存在隱性安全問題。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)送風(fēng)口時(shí)，需要將消防、排煙通道區(qū)分開來，防止系統(tǒng)壓力受到損害，對(duì)漏氣事故進(jìn)行預(yù)防，或者避免燃燒產(chǎn)生的安全問題[3]。

1.5 推動(dòng)技術(shù)發(fā)展

系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中要求的改進(jìn)設(shè)計(jì)與完善等，從本質(zhì)上來看，即為節(jié)能減排，降低污染。所以，改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)置方案，可以發(fā)揮提高工程效益的效果，并且，也可以促使資源得到充分使用，通過最小代價(jià)獲取理想化的利益?，F(xiàn)如今，對(duì)空調(diào)的利用持續(xù)變多，在此之中，它的性能以及質(zhì)量也隨之得到優(yōu)化。以當(dāng)下情況來分析，對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的改進(jìn)，節(jié)能減排設(shè)置屬于一種行之有效的方式，可以健全有關(guān)技術(shù)，與行業(yè)發(fā)展方向相吻合。

2 建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能減排設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

2.1 設(shè)計(jì)人員問題

有的設(shè)計(jì)者對(duì)于節(jié)能減排理念沒有深入地掌握以及認(rèn)識(shí)，并且有的設(shè)計(jì)者，沒有正確理解該種設(shè)計(jì)理念。他們對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的了解存在片面性，覺得空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到高溫以及低溫，難以防止耗用很多能源。與此同時(shí)，人們長(zhǎng)時(shí)間處于空調(diào)的室內(nèi)環(huán)境，會(huì)促使個(gè)人免疫能力降低，染病的概率升高，因此該空調(diào)的利用率較低。此外，部分建設(shè)企業(yè)為節(jié)省成本以及縮短工期，不關(guān)注節(jié)能減排設(shè)計(jì)，造成人員意識(shí)不強(qiáng)[4]。此外，在人員管理上，暖通空調(diào)系統(tǒng)成功運(yùn)行同時(shí)也需要管理人員的管理運(yùn)營(yíng)，制訂合理的計(jì)劃，防止運(yùn)行中出現(xiàn)問題，科學(xué)投入降低能源消耗。但是，現(xiàn)如今的情況卻是管理人員沒有能夠履行自己的責(zé)任，缺少承擔(dān)責(zé)任的擔(dān)當(dāng)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程和維護(hù)不夠了解，業(yè)務(wù)工作還不夠熟悉，因此系統(tǒng)也沒有辦法合理地發(fā)揮原本的工作效能。這樣也使得系統(tǒng)多了許多不必要的能源消耗，降低了系統(tǒng)的能效。

2.2 節(jié)能設(shè)計(jì)問題

伴隨國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，再加上科技水平的提高，使得各種各樣的節(jié)能技術(shù)得以研發(fā)，以當(dāng)下實(shí)況來分析，在有效引入該技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以達(dá)到節(jié)能目的。然而，各個(gè)工程類型有所差異，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程特點(diǎn)，將節(jié)能設(shè)計(jì)落實(shí)到位。例如，該工程節(jié)能減排設(shè)計(jì)時(shí)，即使對(duì)該技術(shù)加以運(yùn)用，由于標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一，造成在制定節(jié)能方案時(shí)碰上各種各樣的問題，難以把節(jié)能技術(shù)同工程有機(jī)地結(jié)合。所以，開發(fā)的節(jié)能效果，即便是相當(dāng)可觀也難以和節(jié)能方案有效融合，使節(jié)能效果下降，若節(jié)能技術(shù)運(yùn)用不合理，也會(huì)導(dǎo)致部分問題出現(xiàn)[5]。

2.3 水循環(huán)系統(tǒng)問題

在系統(tǒng)之中，出現(xiàn)水循環(huán)問題的概率較大，導(dǎo)致該問題的因素通常包含以下方面：①針對(duì)冷凍水管道，可能由于其出現(xiàn)了堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致管道難以循環(huán)用水。②可能是由于工程施工中，未認(rèn)真處理管道，造成線路沒有接對(duì)，管網(wǎng)布局發(fā)生問題。相比之下，第一種情況相對(duì)常見，后者也可能出現(xiàn)，對(duì)于前者，現(xiàn)如今實(shí)施的解決方式為通過鈉離子交換裝置，進(jìn)而把水軟化。對(duì)于第二種情況，唯有在工程施工中，加大監(jiān)督管理力度，才能防止這一種現(xiàn)象出現(xiàn)[3]。

2.4 設(shè)備噪聲超標(biāo)問題

該空調(diào)在工作時(shí)，會(huì)形成一定噪聲，難以完全達(dá)到靜音操作。所制造噪聲的高低與系統(tǒng)性能有著很大的聯(lián)系。通常情況下，相比于功率小的系統(tǒng)，功率大的所發(fā)的聲音較大。即便科技在不斷發(fā)展，噪聲問題還是不可避免，部分建筑的空調(diào)系統(tǒng)，所形成的噪聲超過合理的范圍，長(zhǎng)時(shí)間下去，會(huì)給人們的休息造成影響，所以需要有效處理這一問題。

3 建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能減排設(shè)計(jì)問題的處理措施

3.1 嚴(yán)格選取設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案在很大程度上能夠直接決定節(jié)能效果，因此選取方案前，應(yīng)當(dāng)綜合考慮有關(guān)的因素。對(duì)于方案的選取，應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑結(jié)構(gòu)以及功用范圍，應(yīng)該針對(duì)暖通空調(diào)工程，加以分析其預(yù)算以及成本。在綜合考量的基礎(chǔ)上，選取最為合適的設(shè)計(jì)方案。此外，對(duì)于施工者以及設(shè)計(jì)者，在建筑工程節(jié)能減排方面，都應(yīng)當(dāng)加大關(guān)注力度，進(jìn)一步認(rèn)知節(jié)能的價(jià)值以及重要性，為激發(fā)人員主動(dòng)性并增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，開工前，可對(duì)員工開展有關(guān)培訓(xùn)?？傮w來講，以上這些方面，為確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。

3.2 采取變頻節(jié)能技術(shù)

變頻節(jié)能技術(shù)一般指屋內(nèi)溫度達(dá)到了規(guī)定值，空調(diào)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)不工作，在屋內(nèi)溫度出現(xiàn)了改變會(huì)重新運(yùn)轉(zhuǎn)。在有效引入該技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠切實(shí)減少能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。就冷凍水泵來講，它本質(zhì)上屬于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，通常用在制冷方面。其中預(yù)留1/10 的容量，沒有利用該項(xiàng)技術(shù)之前，水流量難以自行調(diào)整流量，因此會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)。而在引入該項(xiàng)技術(shù)之后，能夠智能調(diào)整水流量，節(jié)能效果相當(dāng)突出。又如變風(fēng)量系統(tǒng)，它在引入該技術(shù)后，可以自動(dòng)調(diào)整能量輸出，對(duì)于高低負(fù)荷，均能夠自動(dòng)變頻調(diào)整。此外，屋內(nèi)所有房間存在著獨(dú)立性，這一系統(tǒng)使人們居住環(huán)境更加舒適。

3.3 水循環(huán)問題處理措施

系統(tǒng)一旦發(fā)生了水循環(huán)現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果，所以就相關(guān)企業(yè)而言，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)關(guān)注，并采取有關(guān)舉措，最大限度防止后期發(fā)生這一情況。工程施工中，正式焊接管道前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好清理，防止后期導(dǎo)致堵塞。為了防止在進(jìn)行焊接操作時(shí)焊渣落到管道里面，進(jìn)而造成額外的麻煩，正式操作前，借助工具有效封閉管口。通常情況下，排污閥用于排出污染物，采取這一措施，可以減少管道清洗次數(shù)。此外，工程施工中，對(duì)于質(zhì)量管理應(yīng)當(dāng)提高重視程度，以確保整體施工質(zhì)量。在施工操作結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)落實(shí)好調(diào)試，在此過程中，若出現(xiàn)問題，需要第一時(shí)間進(jìn)行返修，直到處理好問題。

3.4 設(shè)備噪聲處理措施

對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)來講，它所形成的噪聲，一般來源于機(jī)組與排風(fēng)管。以風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組來講，它的核心功能為調(diào)整屋內(nèi)溫度，所以通常安裝于屋內(nèi)，因此為常見的噪聲源，為更好降低空調(diào)所形成的噪聲，應(yīng)該從該機(jī)組著手。通常來講，關(guān)于空調(diào)噪聲的降低，可以考慮以下方式：①由于該機(jī)組噪聲形成的因素為電動(dòng)機(jī)以及葉輪的運(yùn)行，因此當(dāng)生產(chǎn)空調(diào)時(shí)，可適當(dāng)降低葉輪重，使線圈更加準(zhǔn)確，另外可以采取降低旋轉(zhuǎn)速率的手段，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)降噪。②為有效降低噪聲，可選擇噪聲不多的配置，現(xiàn)如今較為常用的方式為針對(duì)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)，將其置于送風(fēng)口，需要裝于管道之間，如此它形成的聲音傳遞至屋內(nèi)，被障礙物所阻擋，會(huì)促使音量得到一定程度的下降。③關(guān)于空調(diào)機(jī)房安置。從整個(gè)空調(diào)體系來看，機(jī)房為其中控區(qū)，工作中會(huì)形成很大噪聲，所以，通常情況下，會(huì)把其安于距離建筑較遠(yuǎn)的位置，比如地下室。以橫向距離來看，它同建筑之間的距離較近，豎向又有著一定距離，該工程不但節(jié)省了成本，也處理了噪聲。

4 建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

4.1 建筑維護(hù)以及保溫能力

對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)，在其運(yùn)行的時(shí)候，建筑物會(huì)發(fā)揮保溫的效果，保溫性能與空調(diào)性能有著很大的聯(lián)系，唯有降低冷熱消耗，方可達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)。因此，有關(guān)設(shè)計(jì)者開展節(jié)能減排設(shè)計(jì)前，應(yīng)當(dāng)充分掌握建筑保溫性能，并算出空調(diào)工作時(shí)的損耗，進(jìn)而設(shè)計(jì)出更好的暖通空調(diào)系統(tǒng)。

4.2 有效使用自然能源

當(dāng)進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮利用自然能源，其中包括太陽能等，它們都是可再生的，有效借助這些能源可以切實(shí)降低能耗?，F(xiàn)如今很多暖通空調(diào)工程，已引入太陽能實(shí)現(xiàn)較好的供暖功效。而對(duì)于風(fēng)能的應(yīng)用還處于探索環(huán)節(jié)，由于它的運(yùn)用被房屋格局所約束，屋內(nèi)設(shè)計(jì)在一定程度上，能夠直接決定其運(yùn)用效果，所以，就有關(guān)設(shè)計(jì)者而言，應(yīng)當(dāng)根據(jù)室內(nèi)實(shí)況來進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，可以利用地源熱泵技術(shù)，該技術(shù)主要利用地下淺層地?zé)豳Y源進(jìn)行供暖或制冷，實(shí)現(xiàn)能量的移動(dòng)。利用地源熱泵技術(shù)不僅能夠提高供熱、制冷的效率，還能減少費(fèi)用支出，降低對(duì)電能的消耗，而且在使用的過程中沒有燃燒的過程，避免了有害物質(zhì)的排放。

4.3 提高暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性

暖通空調(diào)系統(tǒng)全面覆蓋建筑物，體系較為龐大，涉及的領(lǐng)域較多，因此當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮各個(gè)方面，兼顧系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，無論是怎樣的理念，均需要基于合理性進(jìn)行，這與工程質(zhì)量息息相關(guān)。就大部分空調(diào)系統(tǒng)而言，其設(shè)計(jì)均基于最高負(fù)荷值開展，因此可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)值的工程并不多，沒有全面考慮設(shè)計(jì)的科學(xué)性，暖通空調(diào)系統(tǒng)在工作中會(huì)產(chǎn)生很大的能耗，這也不滿足節(jié)能減排原則。

4.4 風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

以某一層面來分析，對(duì)于水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)移屬于其核心功能。這一系統(tǒng)可以達(dá)到余熱的轉(zhuǎn)移，這不但屬于其體現(xiàn)的核心作用，也屬于經(jīng)典的特征。對(duì)于寫字樓以及商業(yè)樓，在面積較大的情況下，內(nèi)部就有著一定余熱，借助該系統(tǒng)來轉(zhuǎn)移熱量，能夠盡可能發(fā)揮余熱價(jià)值。并且，該系統(tǒng)的利用可以切實(shí)減少能耗，對(duì)節(jié)省能源的效果相當(dāng)顯著。不過，值得一提的是，空間較為寬敞的房間，因?yàn)閷?duì)新風(fēng)存在很大需求，如果借助風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，則成本會(huì)較高，并且需要進(jìn)行較多的投入，并非最合適的方案。對(duì)于這種現(xiàn)象，可以考慮單風(fēng)管全空氣系統(tǒng)，它具有更加突出的節(jié)能以及效益優(yōu)勢(shì)。

4.5 空調(diào)設(shè)計(jì)

對(duì)于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)來說，在節(jié)能以及減排方面，均要綜合分析較多的影響因素。同時(shí)，基于對(duì)施工要素的考慮，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮各種要點(diǎn)問題。設(shè)計(jì)成果好壞在一定程度上，能夠決定系統(tǒng)性能以及利用效果，所以，為了確保系統(tǒng)可以符合人們的基本需求，在空調(diào)合理設(shè)計(jì)方面，需要加大關(guān)注的力度。一般情況下，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，常常會(huì)注重負(fù)荷問題。根據(jù)有關(guān)的規(guī)定，在具體設(shè)計(jì)中，需要盡可能考慮最高負(fù)荷，實(shí)際上，符合規(guī)范要求的系統(tǒng)較少，換句話來講，系統(tǒng)中的很多部分，難以有效適應(yīng)一些負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一系統(tǒng)的能耗相對(duì)突出，節(jié)能效果并不理想。

4.6 注重冷熱回收使用

就建筑工程而言，在節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，需要多加關(guān)注冷熱回收使用。針對(duì)節(jié)能減排設(shè)計(jì)，結(jié)合其有關(guān)的要求，不但應(yīng)該減少能耗，也應(yīng)該注重回收使用，盡可能使用資源。以供暖系統(tǒng)設(shè)置來說，在對(duì)鍋爐進(jìn)行選取時(shí)，需要把高效看成其根本要求，確保燃料能夠在其中有效燃燒，如此一來，就可以基于提高燃料使用率，實(shí)現(xiàn)減少能耗的目標(biāo)。在對(duì)回收裝置進(jìn)行選取時(shí)，需要充分根據(jù)有關(guān)的要素，如工程實(shí)際情況、地方氣候等，來實(shí)行全面考量，以選取最佳的回收裝置，降低成本，盡可能使用自然能源。