基于節能理念下的民用建筑暖通空調設計探究

駱實

(北京軌道交通路網管理有限公司，北京100101)

基于節能理念下的民用建筑暖通空調設計探究

駱實

(北京軌道交通路網管理有限公司，北京100101)

隨著經濟的不斷發展，民用建筑行業無論是在建筑數量還是建筑規模上都有了極大的進步，并且在綠色經濟和可持續發展理念下，民用建筑也逐漸向節能環保方向發展。暖通空調是民用建筑的重要組成部分，也是建筑的重要耗能區域，實現暖通空調部分的節能對整個綠色建筑具有重要作用。

民用建筑；暖通空調節能設計；設計原則；設計方法

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.011

1 引言

隨著經濟的不斷發展，人們的物質文化生活得到極大的滿足，同時對居住環境也提出了更高的要求。目前，為了更好地滿足人們對建筑舒適性方面的要求，暖通空調設計已成為現代建筑設計中最不可或缺的部分。暖通空調系統是調節建筑室內環境的主要結構，需要消耗大量的能源，不符合環保、節能理念。因此，為了降低建筑的整體耗能量，加快實現綠色建筑的目的，必須將節能技術應用到暖通空調設計中，在保證暖通空調使用效果的基礎上，最大程度地減少能源的消耗。

2 節能設計理念下民用建筑暖通空調設計原則

2.1 低碳設計原則

民用建筑暖通空調節能設計中的低碳設計原則主要指的是暖通空調設計既要符合節能要求，也不存在污染環境，保證暖通空調節能設計符合綠色、環保、與生態環境和諧統一的要求，同樣也使暖通空調在實際的運行過程中降低對環境的影響[1]。低碳設計原則從本質上講是對暖通空調設計的一種約束，使民用建筑暖通空調設計符合節能理念要求。并且低碳設計原則在民用建筑暖通空調設計過程中對其使用材料、施工工藝等多方面都有具體的要求，從而更好地保證節能效果。

2.2 協調設計原則

在民用建筑節能設計的過程中必須堅持協調原則。民用建筑的暖通空調系統內部還包含許多小結構，如通風系統、采暖系統等，要想真正實現民用建筑暖通空調的節能設計，必須充分考慮暖通空調內部組成部分，協調它們之間的關系，保證暖通空調節能設計完成后，各組成部分能更好地發揮其效能，并且與建筑物的其他部分和環境相適應。

2.3 可循環原則

可循環原則本身就符合節能要求，是節能技術實現的一種重要手段。在民用建筑暖通空調節能過程中選用可重復利用的能源以及資源。因此，在民用建筑暖通空調節能設計的過程中可以將循環設計原則直接利用到設計中，可以回收暖通空調運行產生的廢料或者能源，使暖通空調形成一個循環系統[2]，同時，還要有效控制暖通系統節能設計實現的成本。

3 節能理念下，民用建筑的暖通空調節能設計方法

3.1 能耗傳輸節能設計方法

暖通空調運行過程中，會產生動力損耗，這也是節能設計的重點。在暖通空調傳輸過程中大量的能源被損耗，降低了能源轉化率，也增加了能源消耗量。因此，必須在暖通空調設計過程中應用節能理念，減少傳輸過程中動能的損耗，同時也減緩動力損耗過程中產生的壓力。針對暖通空調運行中能源損耗這一問題采取的節能設計方法有如下幾種。（1）合理調節暖通空調系統中介質的流速。暖通空調運行介質傳輸所消耗的能源與介質的流速有直接關系，可通過降低流速減少對電能的損耗。（2）合理調控暖通空調內的溫差。如果暖通空調節能系統內部水介質的溫差比較大，則可以減少系統內的水量，從而有效降低暖通空調系統運行時的能源消耗，更好地節約資源。

3.2 變頻調速節能設計方法

在民用建筑暖通空調節能設計的過程中應用變頻調速節能設計，根據實際需要不斷地調節暖通空調的運行狀況，既保證了暖通空調的效能，也減少了暖通空調系統能源的消耗。經過實踐調研可知，暖通空調系統中的風機、電機以及水泵等機械設備能源損耗占據整個民用建筑的20%，而變頻調速技術的應用，有效解決了這一問題。在建筑暖通空調設計中加入變頻調速技術，可根據實際的空調運行需求，合理控制設備的運行頻率，最大程度地減少能耗。

3.3 增強建筑的熱工性能

民用建筑的熱工性能涵蓋的內容比較多，涉及的區域也比較廣，如建筑物的氣密性、保溫性等。民用建筑的很多熱量都是通過建筑本體的外部圍護結構來散發的，因此，建筑本體熱量傳播速度與建筑表面散熱區域的大小有重要的聯系。并且建筑室內采暖的能源消耗量與建筑本身的氣密性也是有直接關系的，當建筑內部暖通在空氣中所滲透的熱量較多時，則剩余的熱量會向氣密性差的區域流通，如建筑的管道處、風道、門窗等，從而增加了暖通系統能源的消耗。因此，必須提高建筑的氣密性，減少室內空氣的滲透，特別是在門窗的制作以及安裝精度控制上，一定要注意這一點。

3.4 空調冷凍水以及采暖節能設計

在設計采暖管道時，一定要遵循簡單、易操作的準則，避免管路過于復雜，既造成了管材的不必要浪費，也增加了后期的維護成本，影響到暖通系統的實用性[3]。并且還要利用分戶分攤熱量的方法，保證調溫系統在不同的建筑空間可以獨立運行。目前，我國的采暖系統已經基本成熟，較為常用的采暖形式有豎向分區供暖系統（主要應用于高層建筑中）、上供下回垂直單雙管系統、雙管水平系統、水單管系統、上供下回全帶跨越管等。在建筑暖通形式確定的時候一定要根據實際情況，合理布置。

4 節能理念在民用建筑暖通空調設計中的效益

隨著民用建筑行業的不斷發展，暖通空調系統也取得了極大的進步，并且節能降耗將是其主要的發展方向，會給建筑整體帶來效益[4]。具體表現在以下幾個方面。（1）民用建筑暖通空調節能設計，改善建筑的供暖和通風方式，并且利用多種清潔能源如太陽能和地熱能，在保證暖通效能的同時，充分利用建筑主體的周邊環境，實現當今社會環保的要求。將自然因素應用到民用暖通空調系統中，使暖通空調設計更加簡化，增加了室內建筑空間，充分彰顯了暖通空調節能設計中的環境效益。（2）民用建筑暖通空調的節能設計能帶來明顯的經濟效益。通過節能技術在暖通空調系統中的應用，可以有效降低暖通空調的耗電量，減少電費支出。同時，暖通空調節能設計不僅降低系統設計和運行成本，同時增加了民用建筑的運營利潤[5]。（3）民用建筑暖通空調節能設計也具有明顯的社會效益。民用建筑在目前的建筑行業中占據重要位置，近些年來，高層、超高層民用建筑數量不斷增多，消耗的能量數量進一步加大，加劇了社會資源矛盾，節能理念在民用建筑暖通空調中的應用有效緩解了社會資源矛盾。

5 結語

綜上所述，暖通空調系統是現代民用建筑不可或缺的部分，同時也是民用建筑運營過程中能源消耗最大的系統。因此，做好暖通空調節能設計對民用建筑而言具有重要作用。在進行暖通空調設計時，一定要遵循低碳、協調、可循環原則，應用有效、適宜的節能技術，在保證暖通空調系統運行性能的同時，最大限度地減少能耗，增強暖通空調節能設計的經濟效益和社會效益。

【1】高志強.對民用建筑暖通空調系統節能設計措施的探討[J].山西建筑，2013，39(5)：190-192.

【2】陳曄昌.民用建筑中暖通空調的節能設計要點探析[J].建筑工程技術與設計，2015(28)：2078-2078.

【3】張宇晨.民用建筑中暖通空調節能設計要點分析[J].建筑工程技術與設計，2015(28)：2082-2082.

【4】楊憲奎.民用建筑暖通空調設計與節能方法[J].建設科技，2013(13)：100.

【5】張艷菊.對民用建筑暖通空調系統節能設計措施的探討[J].房地產導刊，2014(25)：243-243.

Analysis on HVAC Design of Civil Buildings Based on the Energy Saving Concept

LUO Shi
(Beijing Rail Transit Network Management Co.Ltd.,Beijing 100101,China)

With the continuous development of economy,civil construction industry has made great progress both in the number of buildings and scale.As for the concepts of green economy and sustainable development,civil construction also gradually tends to be energy saving.HV AC is an important part of civil construction,and also the main energy consumption area,so energy conservation of HV AC plays an important role in the whole green building.

civil building;HVAC energy saving design;design principle;design method

G267

A

1007-9467（2016）09-0023-02

2016-09-12

駱實（1970～），女，吉林四平人，高級工程師，從事暖通空調研究。