試論建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計

吳濟民

摘 要 空調(diào)系統(tǒng)對建筑有非常重要的作用，不但影響其溫度的調(diào)節(jié)，還能夠提升建筑的通風(fēng)效果，改善室內(nèi)環(huán)境。現(xiàn)如今，人們節(jié)能減排的理念和認識不斷加強，對暖通空調(diào)的設(shè)計要求也逐漸提高，既要滿足空調(diào)系統(tǒng)的基本作用，又要減少能耗。對此，本文首先對建筑暖通空調(diào)工程進行介紹，然后對建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能減排設(shè)計原則進行分析，并對建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計要點進行詳細探究。

關(guān)鍵詞 建筑;暖通空調(diào);節(jié)能減排

引言

隨著環(huán)境和資源問題的日益加劇，人們越來越重視能源的節(jié)約和環(huán)境的保護，各行各業(yè)也都開始向節(jié)能環(huán)保的法相發(fā)展。在房屋建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)是必不可少的組成部分，為了提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用效果，可以將節(jié)能減排理念應(yīng)用到系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中，從而提升系統(tǒng)的節(jié)能效果，為暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用帶來更多的經(jīng)濟效益。因此，亟須對建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計進行深入研究。

1建筑暖通空調(diào)工程概況

暖通空調(diào)（Heating，Ventilationand Air Conditioning，簡稱暖通空調(diào)）是指室內(nèi)或車內(nèi)負責暖氣、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)或相關(guān)設(shè)備。暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要功能有三個，即采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)，以達到改善室內(nèi)的高溫和濕度環(huán)境的效果。

暖通空調(diào)是分戶的中央空調(diào)。空調(diào)系統(tǒng)的基本工作原理是逆卡諾循環(huán)。在這個過程中，即使灰塵顆粒的直徑很小，電子除塵器也可以捕捉到它們。一般情況下，電子除塵器可以捕捉一個微米的灰塵，從而大部分的細菌、病毒及煙塵基本可以被過濾掉。另外，加濕設(shè)備室的相對濕度需要控制在40%至60%之間，以滿足人體的舒適度要求。通過上述過程，暖通空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)了對室內(nèi)溫度和濕度的有效調(diào)節(jié)，滿足了人體熱舒適的要求。

暖通空調(diào)系統(tǒng)按照不同的分類標準有多類型，常見的有如下幾種：首先，它可以根據(jù)使用目的進行分類，可分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)。舒適性空調(diào)主要用于住宅、辦公室、劇院、商場等場所。工藝性空調(diào)主要用于電子設(shè)備生產(chǎn)車間、精密儀器生產(chǎn)車間、計算機房、生物實驗室、醫(yī)院手術(shù)室等對室內(nèi)環(huán)境要求較高的場所。另外，我們可以根據(jù)設(shè)備的布局對它們進行分類，可以分為三種類型，分別為集中式中央空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和局部式空調(diào)系統(tǒng)[1]。

2建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能減排設(shè)計要求

2.1 整體性原則

首先，暖通空調(diào)設(shè)計要遵循整體性。這就需要設(shè)計人員能夠從整體角度出發(fā)，保證節(jié)能減排帶給空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的效益最大化，空調(diào)設(shè)計方案應(yīng)用節(jié)能理念。并綜合考慮周邊環(huán)境和建筑物，要因地制宜確保建筑與環(huán)境的適應(yīng)性，以保證設(shè)計方案的有效和合理。

2.2 經(jīng)濟原則

經(jīng)濟原則是設(shè)計時需要遵守的基本原則，堅持經(jīng)濟原則不僅能有效控制設(shè)計和施工成本，還能減少能源消耗，滿足可持續(xù)發(fā)展要求。節(jié)能設(shè)計的基本要求就是減少能源的消耗，提升能源的利用效率，進而降低支出，實現(xiàn)投資效果的增加和完善。

2.3 回收原則

在節(jié)能設(shè)計的過程中，要選擇恰當?shù)牧悴考瓿赡硞€階段的設(shè)計工作后，要保證該階段部件能夠有效回收。一旦部件出現(xiàn)問題，可以通過回收清洗，處理完成后在將部件安裝回原來的位置，實現(xiàn)部件的循環(huán)使用，從而滿足降低成本，節(jié)約資源的要求。

2.4 循環(huán)原則

一方面要增加零部件回收再使用的次數(shù)，另一方面可以對無法使用的部件進行加工改造，即使某些材料破損嚴重，甚至報廢，經(jīng)過加工也可以二次使用，進而實現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn)。如果零件無法回收，則要對不可回收零件的使用數(shù)量進行控制，不僅可以減少成本的投入，還能避免環(huán)境污染等問題的出現(xiàn)[2]。

3建筑暖通空調(diào)工程節(jié)能減排設(shè)計要點

3.1 太陽能技術(shù)設(shè)計

太陽能的供暖系統(tǒng)主要包括循環(huán)控制系統(tǒng)和集熱器兩部分，循環(huán)控制系統(tǒng)主要由地板采暖、溫度控制器、生活熱水系統(tǒng)組成。集熱器主要由一些加熱設(shè)備組成。使用太陽能時，首先集熱器會啟動加熱設(shè)備來滿足熱源需求，然后循環(huán)控制系統(tǒng)會將熱能傳往室內(nèi)。太陽能供暖系統(tǒng)吸收太陽光并轉(zhuǎn)化成熱能，接著循環(huán)控制系統(tǒng)會對熱能進行處理，然后傳往熱能轉(zhuǎn)換中心進行加熱，熱能轉(zhuǎn)換中心將加熱后的水注入暖通空調(diào)系統(tǒng)中。需要注意，太陽能技術(shù)的使用和天氣有關(guān)，必要時可以采取其他輔助設(shè)備來實現(xiàn)供暖的目的。

3.2 地源熱泵技術(shù)設(shè)計

地源熱泵技術(shù)的合理使用可以解決北方城市的供熱問題，還可以確保制冷工作的正常進行。現(xiàn)如今，我國的地源熱泵技術(shù)不斷完善，對環(huán)境造成的危害也大大減小，所以使用范圍越來越廣泛。在南方一般使用冷卻塔來供冷，可以串聯(lián)地源熱泵技術(shù)實現(xiàn)共同供冷，達到降低溫度的目的。

3.3 冰蓄冷技術(shù)設(shè)計

冰蓄冷技術(shù)是在用電較少的時期時將冷量聚集，并通過水體保存起來，使水可以在溫度較低的情況下結(jié)為冰態(tài);然后在用電較集中的白天使冰融化來釋放冷量，從而實現(xiàn)降溫。在冰蓄冷技術(shù)的應(yīng)用中，需注意以下兩點：第一，盡量減小蓄冷池的容積，以此減少熱量的消耗;第二，完善冷量的收集系統(tǒng)，冷量收集系統(tǒng)是冰蓄冷技術(shù)十分重要的組成，可通過傳輸風(fēng)力來達到冷量收集的目的。

3.4 確定合理的暖通系統(tǒng)負荷

暖通系統(tǒng)的負荷與建筑物內(nèi)、外界環(huán)境都有著緊密的聯(lián)系。建筑所處的外界環(huán)境包括氣候、周邊的植被覆蓋和光照等。在確定暖通系統(tǒng)的負荷時，要考慮到這些客觀因素，結(jié)合大氣因素和地理情況，使暖通的節(jié)能實際更加符合綠色節(jié)能標準，同時還需綜合考慮建筑整體的保溫情況。現(xiàn)如今，很多新型建材被應(yīng)用于建筑保溫中，比如，自動調(diào)節(jié)功能的門窗和窗簾系統(tǒng)都已經(jīng)得到推廣，對于建筑整體保溫效果的影響比較大。對此，在暖通設(shè)計中，應(yīng)注意從多方面收集節(jié)能環(huán)保的相關(guān)信息，既不增加負荷和成本，又能達到理想的效果。

3.5 降低能力輸出與消耗

在實際設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要重視能源輸送的設(shè)計與改進。能源設(shè)計系統(tǒng)時最有可能產(chǎn)生能源浪費的部分，在設(shè)計時，首先要做好材料的篩選，盡可能選擇高性能保溫材料，利用現(xiàn)代信息監(jiān)測技術(shù)對能源輸送進行監(jiān)督管理，避免能源在輸送過程中產(chǎn)生意外消耗，保障能源使用效率。另外，小動力系統(tǒng)也可能引發(fā)能源過度消耗問題，對此，應(yīng)盡可能采用高能力的動力傳輸系統(tǒng)，降低流速、增強復(fù)合性能，建立有效的維護結(jié)構(gòu)，將二者進行協(xié)調(diào)配合，進而減少能源損耗。最后，還需注意，嚴格控制供水、回水的溫度差，以此為基礎(chǔ)，有效控制能源消耗。

3.6 空調(diào)冷卻水循環(huán)模式

雖然我國目前的淡水資源較為豐富，但是這些資源大部分都在某些地區(qū)集中分布，在另外一些地區(qū)，水資源并不足以滿足暖通空調(diào)的使用。對此，在這些地區(qū)暖通空調(diào)設(shè)計中，可采用水循環(huán)設(shè)計方式，有效解決自然水資源不足的問題，即冷卻塔循環(huán)模式。需要注意，冷卻塔循環(huán)模式對于通風(fēng)條件的要求比較高，并且不允許出現(xiàn)較為雜亂的環(huán)境條件，對電力的消耗也比較大，因此，在提高冷卻效率的同時，也要注意節(jié)約電能。

3.7 采用先進的自動控制方式

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對生活的質(zhì)量需求越來越趨向于人性化，智能科技也走進了人們的視野。許多建筑設(shè)計都開始向智能化發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)也要在技術(shù)和體系的層面做好空調(diào)系統(tǒng)的控制，用自動化和智能化提升運行效率，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排功能。

在以往的暖通設(shè)計時，設(shè)計者常常是按照夏季和冬季來進行冷熱的設(shè)計，在氣溫過渡階段，沒有將動態(tài)變化因素考慮進來。此外，暖通的自動控制系統(tǒng)沒有納入到整體的自控設(shè)計中，其自身又有缺少自我調(diào)控的自動化能力，使整體系統(tǒng)處于很落后的地位。因此，在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，要充分考慮到系統(tǒng)間的聯(lián)動性，將其融入建筑物這個有機整體中，進行統(tǒng)一管理，以便在建筑物出現(xiàn)緊急情況時，系統(tǒng)能自動進行判斷，形成應(yīng)急處理方案，調(diào)整暖通運行狀態(tài)。

室內(nèi)的干濕程度決定著房間的舒適程度，因此空調(diào)自動化不僅要對溫度加以調(diào)控，而且要對濕度進行調(diào)整。目前建筑學(xué)中所提到的可呼吸式建筑，就是針對暖通空調(diào)系統(tǒng)自動控制溫濕度而設(shè)定的。通過自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計，空調(diào)可以感知室內(nèi)空氣的質(zhì)量，對人員活動所造成的空氣氧含量和二氧化碳含量的變化予以監(jiān)控，并且根據(jù)室內(nèi)空氣的舒適指數(shù)，調(diào)整空調(diào)的啟停，達到對室內(nèi)空氣進行調(diào)節(jié)的作用[3]。

4結(jié)束語

綜上所述，本文主要對節(jié)能技術(shù)在建筑工程暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用進行了詳細探究。暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠為人們創(chuàng)造舒適的溫度和濕度環(huán)境，但其高能耗卻不容忽視，這就要求在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，不僅要考慮系統(tǒng)的使用效果，還要嚴格控制能源的消耗和浪費，提升能源使用效率，建立有效的循環(huán)再利用系統(tǒng)，積極采用綠色環(huán)保材料，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能水平。

參考文獻

[1] 孫鳳杰.試論建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2015，13（3）：145-146.

[2] 蘇平.試論建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計[J].建材發(fā)展導(dǎo)向：上，2015，13（5）：145-146.

[3] 周忠飛.建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計[J].智能城市，2016，26（2）：44-45.