建筑設計中暖通節能技術的探討

■李曉坤 ■陜西建工安裝集團第四工程公司，陜西 西安 710043

住宅建筑中安裝較多的設備之一就是暖通空調，它能夠顯著改善室內環境質量，在寒冷的冬天讓室內更加溫暖，并讓人們感覺更加舒適。但暖通空調的應用在改善居住環境的同時，也會產生大量的能耗與污染，因此暖通空調在設計時也需要注重節能性。而要降低暖通空調使用過程中產生的能耗，就需要在建筑設計中將節能技術進行巧妙的應用，減少暖通空調運行過程中熱量的流失，減少不可再生能源的浪費，進而真正提高節能性。

1 建筑項目中暖通空調節能設計的基本原則

當前高層建筑的數量逐漸增多，而高層建筑在冬天供暖時需要消耗大量能耗［1］。在可持續發展理念的影響下，我國近年來建造了很多節能綠色建筑，這些節能建筑能夠讓住戶在享受舒適生活的同時降低暖通空調的消耗。雖然我國逐漸提高了對建筑暖通節能的重視，但是我國現有的建筑節能技術水平與發達國家相比依然存在很大的差距。這就需要我們對建筑節能技術進行深入研究，明確建筑節能設計的基本原則，通過合理的建筑暖通節能設計降低建筑能耗。在建筑項目中暖通空調節能設計的基本原則包括以下幾點。

1.1 合理控制通風量以保障空氣品質

在建筑項目中對暖通空調進行設計時，不僅需要讓室內的通風量盡可能大，也需要對進排風進行合理控制，對室內氣流進行合理組織，以達到消除室內異味、浮塵與細菌的目的。通過合理的通風控制，不僅可以并保障室內空氣質量，改善住宅的居住環境，也符合節能的要求。

1.2 保障室內的熱舒適度符合要求

室內熱舒適度的影響因素包括溫度、風速、濕度以及輻射溫度等。在對暖通空調進行設計時，就需要對這些影響因素進行分析，通過巧妙組合保障它們的合適比例，進而滿足室內舒適度。例如，由于建筑圍護結構具有一定的熱傳導性，可以借助該部分降低室外溫度變化對室內的影響，營造良好的室內微氣候。

1.3 保障局部與整體設計的協調性

對于人口較為密集的建筑如寫字樓等，可以采用集中供暖的方式來減少能耗。但是在對建筑進行整體暖通設計時，也需要滿足個體需求的差異性，保障節能控制有一定的彈性空間。在對暖通空調進行設計時，首先保障每個房間能夠獨立進行溫度調節，然后再對分戶熱量進行合理設計。

2 建筑設計中有效應用暖通節能技術的措施

2.1 明確暖通空調的設計參數

建筑設計中暖通空調產生能耗的大小不僅與當地的氣候變化有關，也取決于室內溫濕度設計的相關參數。在保障夏季室內住戶有較好舒適度的前提下，室內溫度每升高1 攝氏度，暖通空調相應的計算能耗將降低5%至10%左右。而若室內的濕度提升50%左右，則暖通空調的能耗將降低15%左右［2］。在暖通空調總負荷中，新風量所占的負荷約為25%至40%。適當引入新風不僅可以保障室內空氣質量，也可以維持室內外適宜的壓力差。因此設計過程中應該明確新風量的大小，以盡量降低系統運行能耗。此外，在建筑設計中一些設計人員為提高速度，大多忽視了對圖紙的審核工作，很難解決暖通系統中的能耗問題。這就需要項目審核人員加強對設計圖紙的審核，及時發現審核過程中存在的問題，并采取必要的措施優化設計方案，以有效降低系統能耗。

2.2 合理選擇節能技術以提高質量

當前暖通空調設計中應用的節能新技術包括低溫送風技術、可變流量技術以及熱泵技術等。在建筑暖通設計中應該合理應用這些技術，并對比不同的設計方案，可以提高整體的節能性。與常規的空調系統相比，低溫送風技術由于送風溫度較低，能夠有效降低輸送管道的能耗。下表1 為低溫送風與常規送風的溫度對比。也可以將低溫送風系統與冰水結合起來，以增強系統的制冷效果，進而節約能源。

表1 低溫送風系統與常規送風系統的溫度對比

高層建筑中一般采用水-空氣空調運行方式，進而為室內提供適宜的溫度。但是這樣的供暖方式較為復雜，且相應管道與設備需要投入的大量資金，并且維護費用較大。由于暖通系統在冬季的耗能占到總體能耗的25%至30%左右，而夏季的能耗僅為15%左右［3］。這樣可以充分應用可變流量技術，合理控制系統各級水泵的流量，并對低級流量進行二次利用，進而避免能量的浪費。熱泵技術就是從地熱中獲取低品位熱能，進而轉換為人們可以利用熱能的一種新型技術。這些暖通節能新技術在暖通設計中的合理應用，可以有效提高暖通系統的節能性。

2.3 選擇節能性好的設備

在設計過程中也需要選擇節能性好的設備，進而為暖通系統的節能性提供保障。對于冷源機主機設備的選擇，一般根據能效的高低來確定［4］。與電力制冷劑相比，吸收式制冷劑的能效相對更低，這樣在供電充足的情況可以選擇電力制冷劑，并綜合分析電源、建筑物用途、投資量等因素。在冷卻塔運行過程中，風冷方式與水冷方式產生的能耗相差不大，兩者的應用各有優勢，應該根據實際需求合理選擇。暖通系統中鍋爐的節能也是十分重要的，設計人員需要對鍋爐的運行功率進行合理設計，并在運行中進行合理調節與控制。暖通技術在近年來得到了迅速發展，但是其帶來的污染問題也日益凸顯，并且能耗越來越大?？梢栽谂ㄏ到y中加入可再生能源，進而減少污染，提高暖通系統的使用壽命［5］。

2.4 做好運行管理與維護工作

再好的設計都需要有效的管理提供保障，若管理不當很容易導致浪費。在暖通系統總能耗中主機所占能耗的比例超過60%，因此做好主機的能耗控制工作是節能設計的首要任務。首先根據建筑中主機的數量與功率進行負荷調節，并且詳細分析建筑內不同場所暖通系統的負荷，結合室內的不同環境因素制定相應的管理方案，進而找到最佳的方案。這樣不僅可以保障室內的舒適度，也可以有效減少系統能耗。在設計暖通系統水泵時一般留有富余，并且只啟用了側面水泵，這樣很容易導致水資源浪費。系統主機的制冷效果與水量有一定的關系，但是在水量有限的情況下，多個系統同時工作將增加耗電量。這時候可以采用變頻技術控制水泵閥門，若運行中的暖通系統較多則保障閥門全開，保障流量與能耗的一致性，以提高節能效果。此外，水泵中若存在腐蝕、水垢等也會影響系統的制冷效果，可以選擇合適的輸送設備并設置水處理裝置，加強對系統運行過程中輸送管網的維護與管理，進而降低系統的能耗。

3 結語

建筑設計中有效應用暖通節能技術的方法較多，設計人員首先應該明確暖通空調的設計參數，合理選擇節能技術以提高質量，并對設計方案進行對比優化。同時多引入綠色節能新設備，摒棄耗能高的空調設備，以在保障舒適度的同時提升整體節能效果。

［1］黃成鋒.探析建筑設計中暖通空調節能技術的應用［J］.江西建材，2014(20).

［2］吳清霞.對我國建筑節能設計對策分析［J］.黑龍江科技信息，2011(32).

［3］孫亮.關于暖通工程施工中應注意問題的研究［J］.科技創新與應用，2012(18).

［4］楊培山.民用建筑暖通工程施工要點分析［J］.中國外資，2013(13).

［5］王淼.談暖通工程的管理與控制［J］.中小企業管理與科技(下旬刊)，2013(06).