節能減排理念在建筑暖通空調設計中的應用

徐錦全

（廣東呈斯意特建筑設計有限公司）

1 案例概況

某建筑工程項目地處M市中心位置，總建筑面積約18萬m2，其中地上建筑15萬m2，地下建筑3萬m2；總樓層6層。其中，地下1層～2層為地下車庫和冷凍機房；地上1層～6層為商業中心，本項目中所有的暖通空調冷源全部由冷凍機房內的美國產變頻離心式冷凍機提供，回水溫度5°～12°，功率為2820kw，裝機總容量19695kW（美），分南北區機房。

2 應用原則

2.1 技術性原則

在本工程項目暖通空調設計過程中，要想實現節能減排理念在其中的應用，還需要設計人員首先從技術性原則出發，對整個建筑物用電量最大的區域進行科學合理地設計，在促進節能減排理念實施的同時，減少和降低整個建筑物的能源消耗。

2.2 動態性原則

在本項目實際的暖通空調設計工作中，需要設計人員結合工程項目的實際情況予以適當的調整和修改，確保節能減排理念效果的實現。綜合考慮設計過程中的各種客觀因素，基于動態性原則不斷完善和優化設計方案，并在設計方案中融入節能減排理念，大大降低暖通空調對能源的消耗。

2.3 整體性原則

在暖通空調設計工作中，設計人員還需要遵循整體性的原則，對暖通空調的系統進行合理規劃，在此基礎上保證節能減排設計理念在本項目中的良好運用，進而促使暖通空調設計實現更高效和更優質的節能減排效果。

2.4 因地制宜原則

節能減排理念在本工程項目暖通空調設計中的應用，還要根據工程項目所在區域內的天氣情況、紫外線照射程度、交通以及地質條件來實施，也只有遵循了因地制宜的原則，才能保證節能減排理念在暖通設計中的有效性與合理性。

3 設計要點

3.1 空調機房設計

空調機房設計工作十分復雜，在具體的設計過程中除了要考慮節能減排理念，還需要考慮的因素有很多，其中最重要的莫過于空調機房中的荷載問題。這就需要設計人員結合本工程項目的實際情況，合理計算空調機房的最大荷載能力，確保暖通空調設計滿足建筑物體各項要求。制冷機房優先考慮放置的最底層，這樣能減少結構荷載，減少結構的鋼筋配置，其次放底層減少震動。

此外，制冷機房要考慮配電荷載，盡量靠近主配電房，減少電纜的投資跟用電的損耗。同時，機房的位置要盡量考慮負荷的中心點，以減少管路的能耗。案例中因為項目長度跨度長，開始考慮時是只設一個制冷機房，大概在系統的中點位置，后面綜合整個系統、以及管理使用后，改為南北機房的設置，做到了管路的最優。

3.2 通風系統的運用

通風系統的運用在暖通系統設計中應該是重中之重，風系統設計不僅影響了整個空調系統的空氣質量，同時也是減少能耗的重要點。主要是一“引”一“排”。

“引”就是引進新風，特別是南方地區春秋季節，室外新風焓值低，室內空調需求不大時，此季節最大程度引進室外新風是完全能滿足空調需要，而且還能讓室內外空氣交換凈化室內空氣。新冠疫情后，人們也越來越注重對新風系統的需求了。

“排”就是排除室內的空氣，特別是高大空間的熱空氣。現在商業綜合體都有大大的玻璃體，往往會使室內靠近玻璃處的空氣溫度很高，室內的溫度不易降低，大大增加了空調的能耗。所以商業體的設計要特別注重大玻璃中庭的排風設計，中庭的排風能帶動整個空間的空氣流動，避免熱空氣的不斷聚集，以增加制冷能耗。

4 節能減排理念在建筑暖通空調設計中的應用

4.1 節能減排理念在變頻系統中的應用

誠然，受環境氣候變化的影響，變頻系統極少出現超負荷運轉的現象，而如果將節能減排理念伴隨建筑物體的整個生命周期，還需要保證空調暖通控制系統的穩定運行和正常運轉，以此避免整個空調供暖系統出現超負荷運行的情況。另外，當建筑物體的室外溫度高于室內溫度時，應當及時調整空調暖通系統的濕度，當室外溫度低于室內溫度時，要及時調整空調的溫度。

4.2 節能減排理念在可再生能源中的應用

為了更好地促進節能減排理念在本項目暖通空調系統中的應用，設計人員在具體的設計工作中要盡可能地多使用可再生能源，實現對暖通空調系統的設計，比如，現以普遍被人們熟知的太陽能、風能、水能和地熱能等等。有大量實踐證明：空調暖通系統對以上這些能源的敏感度極高，因此設計人員應當合理運用這些能源，通過可再生能源實現對空調暖通系統的優化和改造，在降低暖通空調對電能消耗的同時，實施節能減排理念。特別是太陽能在空調使用上，因為空調的需求跟太陽能應該是一個正相關的，空調需求越大時，太陽能能量需要應該也是更大，兩者是正相關，互相利用起來，節能減排的效果就是雙倍的[1]。

同時，可再生資源與電能相比來說，是一種極具優勢的能源，其既是可再生能源，又是一種高波動和低密度的能源，可以與暖通空調中的制冷技術融合，使其更加高效運轉。

不僅如此，節能減排理念在可再生能源與環保中的應用，作為節能減排理念的實施人員，還應當不斷學習節能減排的最新知識，提高自身專業技術水平，努力完善知識框架，加強新技術的運用，做到具體技術具體分析，進而將節能減排理念更好地融入至暖通空調設計工作中。比如，在雙溫冷水機組逐漸發展的趨勢下，需要設計人員在具體的設計工作中保證溫度調節與排濕部分的獨立性，使暖通空調系統可以自動地實現溫度與濕度的調節。

4.3 節能減排理念在建筑圍護結構中的應用

建筑物墻體的圍護結構也是影響節能減排理念在暖通空調系統中應用的一個重要因素，在暖通空調設計工作中，建筑圍護結構對室內外環境溫度的變化有著重要的防御和調節作用。因此，為了使節能減排理念更好地在本工程項目暖通空調設計中的應用，還應當采取針對性的措施減輕暖通空調系統的負荷，這就需要設計人員嚴格按照建筑圍護結構展開設計工作，使其在季節的不斷更替中實現對室內溫度的調節，保證室內的溫度不會因為季節的變化而降低。

在通常情況下，建筑物室內的溫度要低于暖通空調送風溫度，比如，在夏季室內的環境溫度一般為23°左右，而暖通空調系統中的送風溫度要盡量比室內溫度略高一些，這主要是因為建筑圍護結構可以使暖通空調系統實現節能減排的效果，在為人們創造舒適居住環境的同時，實現能源節約。

在現代城市的發展中，建筑的玻璃盒子越來越多，但是玻璃面多，對于空調的能耗是越大的。夏天受太陽直曬的玻璃會比室內溫度高上好幾度，使室內的空氣溫度就算開了空調，也遲遲不能降下來。如果玻璃能實現“呼吸”，使其表面上的空氣能實現流動，或許室內空氣就不會那么悶熱，也能降低制冷能耗。當然現在還沒這樣的“會呼吸的玻璃”。現在隨著綠色建筑的不斷推廣，植物墻面的建筑在最近不斷增加，“會呼吸的墻面”也能降低建筑的表面溫度減低能耗。

5 結語

由于暖通空調的便捷性和舒適性，其已成為建筑物體中必不可少的一種設施設備，深受業主喜愛。暖通空調在為人們創造舒適環境的同時，也對室外的空氣質量帶來了變化。因此，在暖通空調設計工作中，要踐行節能減排理念，不斷優化和完善暖通設計方法，既要做好能源的節約，又要能充分發揮建筑暖通空調的優勢和作用，進而促進建筑行業的不斷發展。隨著近些年綠色建筑的不斷發展，暖通設計也越來越受到重視，在節能減排上，暖通設計還任重而道遠。