淺談建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計方法

【摘要】隨著建筑工程的不斷發(fā)展，其功能性要求也越來越高，其中暖通空調(diào)是其重要方面。本文主要對建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行了分析。首先對建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的具體方法進(jìn)行了分析；然后提出了加強(qiáng)建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的具體措施。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)、節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計方法

一、前言

隨著社會對環(huán)境污染的關(guān)注，建筑暖通空調(diào)的設(shè)計越來越注重其節(jié)能設(shè)計。暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計研究不僅降低了能源消耗、提高了人們的生活環(huán)境，而且提高了能源的利用率，對社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到推動作用。

二、建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計方法

1、采暖與空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

（1）采暖系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

在建筑工程建設(shè)中，暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的運(yùn)行情況與采暖系統(tǒng)設(shè)計的合理性對整個工程有非常重要的意義。從總體上來說，管道系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，設(shè)備損耗少等特點(diǎn)。同時建設(shè)的成本也比較低，并且后期的維護(hù)工作也比較簡單，可以在建筑中實(shí)現(xiàn)不同空間溫度的獨(dú)立調(diào)節(jié)和熱量的消耗用戶分?jǐn)?。以上幾個方面的優(yōu)勢是建筑工程建設(shè)中，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則。但是在實(shí)際的建設(shè)中，采暖系統(tǒng)的形式以上供下回垂直雙管系統(tǒng)、平單管系統(tǒng)等為主，因此，在進(jìn)行建筑工程建設(shè)的時候，應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇，從而就可以促使建筑工程的暖通空調(diào)節(jié)能達(dá)到最好的效果。

（2）空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

在對空調(diào)冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的時候，一定要根據(jù)我國的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。所以在對多臺冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的時候，要想達(dá)到負(fù)荷變化以及自動化改變系統(tǒng)的目標(biāo)，就要盡量的降低系統(tǒng)在運(yùn)行中的能源損耗。現(xiàn)階段，我國經(jīng)常使用的冷水系統(tǒng)就是兩管制及四管制系統(tǒng)。兩管制及四管制系統(tǒng)、一次泵變流量系統(tǒng)以及二次泵變流量系統(tǒng)等。同時在進(jìn)行暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的時候，首先空調(diào)要不存在冷熱供應(yīng)系統(tǒng)，并且只能季節(jié)變化來進(jìn)行冷熱供應(yīng)的轉(zhuǎn)化，主要是采用兩管制水系統(tǒng)。然后有一部分的建筑工程內(nèi)有的空調(diào)是全年供冷水，有的空調(diào)卻是冷熱交替使用，在這種情況下分區(qū)兩管制水系統(tǒng)。最后，如果建筑工程整個年度都是提供的冷熱工況交替或者同時使用空調(diào)系統(tǒng)，簡單的說空調(diào)一年四之內(nèi)無論何時，制冷制熱都是可以隨時的切換的，并且可以給一些房間供熱，另一些房間的供冷，就應(yīng)該采用四管制水系統(tǒng)。采用四管制系統(tǒng)的優(yōu)勢主要包括其一，各個末端設(shè)備隨時的自由選擇供熱或者供冷的運(yùn)行模式，它們互相是不干擾的，并且所服務(wù)的空調(diào)區(qū)域都能夠獨(dú)立控制溫度等參數(shù)；其二，節(jié)省能量，系統(tǒng)中所有能耗都可以按照末端的要求提供，不存在冷、熱相互抵制的問題。

2、采暖與空調(diào)水系統(tǒng)的補(bǔ)水及定壓的優(yōu)化設(shè)計

對于單位時間采暖和空調(diào)系統(tǒng)泄漏的水量是補(bǔ)水量大小、水處理設(shè)備以及水泵水箱和系統(tǒng)水管道大小設(shè)計的參照。工程在實(shí)際建設(shè)中，可以根據(jù)工程的整體規(guī)模和不同的系統(tǒng)對水容量進(jìn)行計算?？照{(diào)在供冷和供暖的時候，全空氣系統(tǒng)可以按照0.5單位來對水容量進(jìn)行計算，然而水空氣系統(tǒng)則可以按照1.0來進(jìn)行計算。熱水鍋爐在供暖的時候，水空氣和全空氣也都是各不相同的。

3、可再生能源的利用

實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計中暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，應(yīng)用可再生能源是一項(xiàng)有效的措施。其中，對可再生能源的充分利用，主要可以應(yīng)用太陽能進(jìn)行供暖和制冷、實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)、利用地?zé)崮艿燃夹g(shù)。

一是太陽能供暖和制冷。太陽能供暖主要是指利用主動式太陽能供暖系統(tǒng)或者應(yīng)用被動式太陽能。一般情況下，利用太陽能進(jìn)行制冷的方法主要有兩種。一種是通過對太陽能的利用，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械裝置的驅(qū)動，然后機(jī)械裝置再實(shí)現(xiàn)對壓縮制冷循環(huán)的驅(qū)動；另外一種是直接利用太陽能獲取一定的熱量，實(shí)現(xiàn)對吸收式制冷機(jī)的驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫度進(jìn)行降低的作用。

二是自然通風(fēng)的應(yīng)用。自然通風(fēng)，主要是指充分的利用自然條件，是對熱環(huán)境進(jìn)行改善的一項(xiàng)有效措施。如果建筑室外中空氣的干球溫度和焓值，比建筑室內(nèi)的數(shù)值低的時候，進(jìn)行自然通風(fēng)，可以以不消耗能源為前提，實(shí)現(xiàn)對建筑室內(nèi)空氣溫度的有效降低，還能驅(qū)散潮濕氣體，使人體產(chǎn)生熱舒適感。

三是地?zé)崮艿膽?yīng)用。利用地?zé)釋?shí)現(xiàn)對建筑環(huán)境的供熱和供冷，具有良好的應(yīng)用前景，已經(jīng)逐漸衍生出了地?zé)崴g接供熱、地?zé)岜霉峒訜帷⒌責(zé)峁┡诱{(diào)峰鍋爐和地偶冷卻等新的節(jié)能方式。目前，我國的建筑設(shè)計中，在進(jìn)行暖通空調(diào)安裝的過程中，地?zé)峁こ痰膽?yīng)用已經(jīng)非常廣泛。不僅可以供熱，還可以供冷，具有良好的節(jié)能效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4、保溫與保冷

建筑設(shè)計中的冷熱源道建筑室內(nèi)，往往需要經(jīng)過一定距離的傳送。因此，對于傳送過程中保溫與保冷的技術(shù)效果是節(jié)能設(shè)計的一個重要部分。材料技術(shù)的不斷發(fā)展，可以在這一過程中采用環(huán)保節(jié)能、高效耐溫管道材料。傳送過程中常用的保溫材料有閉孔橡塑和鋁箔離心玻璃棉材料制成的管道。當(dāng)然，實(shí)際工程的建設(shè)會遇到各種不同的地域限制與當(dāng)?shù)啬茉吹挠绊?。因此，在保溫材料的選用方面，還是得依據(jù)具體情況來確定保溫的材料和管道的厚度。以達(dá)到最佳的保溫狀態(tài)。

四、加強(qiáng)建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的措施

1、加強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的合理性

暖通空調(diào)系統(tǒng)既是一個龐大的系統(tǒng)又是一個復(fù)雜工程，因此，設(shè)計方案的優(yōu)劣將會對其性能的高低造成直接影響。一般情況下設(shè)計者為滿足最大負(fù)荷下的使用需求，都會按照最大負(fù)荷的原則將系統(tǒng)的設(shè)計方案設(shè)為最大值，而在實(shí)際運(yùn)行過程中，能達(dá)到設(shè)計方案標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)系統(tǒng)卻是很少，如果空調(diào)系統(tǒng)各子部分只能滿足滿負(fù)荷運(yùn)作，卻不能適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)作狀態(tài)，則使得空調(diào)系統(tǒng)的能耗最大化。

2、有效提高對空調(diào)系統(tǒng)的控制水平

人體通過對舒適度和環(huán)境冷熱的感覺等多方面因素綜合作用來判斷空調(diào)系統(tǒng)的舒適性，設(shè)計人員可通過調(diào)整空氣風(fēng)速、溫濕度和平均環(huán)境輻射溫度對人體產(chǎn)生作用的大小來控制空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)意義上對空調(diào)的控制只停留在空氣的溫度和溫濕度上，這樣會讓舒適度大大降低，也是不夠全面的。最近，科研人員對熱濕環(huán)境的研究成果將為創(chuàng)造新空調(diào)系統(tǒng)控制方式提供了理論基礎(chǔ)，若空調(diào)系統(tǒng)采用PWV或SET指標(biāo)調(diào)試，將會在不改變舒適度情況下為整個系統(tǒng)節(jié)約能源30%以上。

3、增強(qiáng)熱能回收，提升能源利用率

全球空調(diào)系統(tǒng)每年會產(chǎn)生大量的熱能，而這部分熱能直接排掉不僅浪費(fèi)資源，而且對空調(diào)系統(tǒng)外部環(huán)境造成了很大的污染，各國科研人員一致認(rèn)為熱能回收工作具有重大意義。熱能回收工作目前已經(jīng)在緊鑼密鼓地進(jìn)行中，已經(jīng)有空調(diào)系統(tǒng)冷凝熱衛(wèi)生熱水供應(yīng)系統(tǒng)、排風(fēng)余熱回收器等項(xiàng)目問世，在不久的將來將會有更多的研究成果服務(wù)于人民的生產(chǎn)生活，這些成果對提高暖通空調(diào)系統(tǒng)能源的利用率起到顯著的效果。

五、結(jié)束語

總而言之，暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計不僅可以 降低能源消耗，而且能夠有效保護(hù)能源、改善環(huán)境，使其經(jīng)濟(jì)效益得到提高，對經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到推動作用。因此，利用空調(diào)的設(shè)計原則，結(jié)合實(shí)際工程的具體情況，制定合理的、有效的暖通空調(diào)優(yōu)化設(shè)計方案，降低暖通空調(diào)工程是能量消耗，從而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的健康發(fā)展以及能源的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]師波，朱永鑫.暖通空調(diào)工程節(jié)能優(yōu)化設(shè)計之我見[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，31：239.

[2]田高磊，鄭光緒.淺談暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計[J].建材發(fā)展導(dǎo)向.2013（3）.

[3]王海燕，張君飛.探討建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計[J].中華民居（下旬刊），2014，01：100.