綠色公共建筑項目中暖通空調節能設計

成科橋

（基準方中建筑設計股份有限公司太原分公司，山西 太原 030000）

1 綠色的公共建筑項目中暖通空調節能的設計原則及要點

1.1 設計原則

隨著人們物質生活的水平的提高，現代人的生活中，無論是在家里、公司、商場等都出現了空調。其中為了使暖通空調更加節能，其設計不只是使人們的生活的環境更加的舒適、而且還必須節能環保。在綠色的公共建筑的設計之中增加暖通空調系統可以有效地提高綠色的公共建筑的質量和功能[1]。然而，唯一的缺點是其的能耗非常的高。隨著時代的發展，綠色的公共建筑不斷的發展，暖通空調的設計也在不斷的更新和完善。暖通空調的能耗問題一直沒有得到有效的解決。因此，現階段綠色的公共建筑的設計中最大之問題是暖通空調節能的設計，并對暖通空調進行合理的優化設計，確保空調滿足節能設計標準要求[2]。

1.2 設計要點

公共建筑降空調冷熱源的節能設計涉及多個施工降環節。因此，在設計時，我們應該嚴格降控制每一個環節，確保每一個環節都是可實施的。在進行節能的設計之時，我們應該使用更多不同的節能的技術和節能之設備，以確保它們能夠回收冷熱源系統之中涉及的熱量和水的資源。空調的冷熱源的所有的節能之處均應采用節能的技術，并在施工的過程中進行嚴格的質量的管理。同時，還應考慮提高空調冷熱源的能耗的因素，并嚴格的控制這些因素，以降低空調的能耗[3]。某公司的暖通空調，如圖1 所示。

1.2.1 節能減排

員工應充分了解暖通空調系統的工作之原理和功能，按照綠色的設計理念進行溫度的調節，在充分發揮暖通空調系統的功能的基礎之上，盡可能的降低能耗，從而避免暖通空調的系統運行過程之中大量能源的消耗和不可再生的資源的浪費。并在技術和資金的支持之下，充分利用可再生資源維持暖通空調系統的運行[4]。

1.2.2 因地制宜

在審查暖通空調的系統設計方案之時，應全面的分析設備的安裝條件和施工的方案，使綠色的設計理念真正的滲透并落實到實際的工作之中，確保設計的方案的科學性、環保性和可行性。全面的了解設備能耗的情況，充分利用當地的自然的通風、自然的采光等環境的資源，降低設備自身的能耗。在選擇建筑的材料之時，應盡可能的使用復合的墻體和環保的材料，以避免內部的能源過度的消耗，從而使暖通空調的系統在建筑物內高效的運行[5]。暖通空調節能的工作原理如圖2所示。

圖2 暖通空調節能工作原理

1.3 暖通空調的設計思路

1.3.1 引用優化設計方式

改革開放以來，我國經濟之水平不斷的發展，大量的自然資源在開發的同時得到了利用。直到世界不可再生的能源短缺，我國才開始重視綠色的公共建筑的建設，其設計應滿足節能降排的功能。然而，我國綠色的建筑節能降排的設計的整體降水平還很低，與國外的發達之國家相比還有很大的差距。因此，在設計綠色的公共建筑之時，我們可以借鑒國外的綠色設計的理念，從而實現綠色的公共建筑之中暖通空調設計的節能的效果。

1.3.2 滿足用戶的需求

在暖通空調的設計之中，不僅要滿足設計的需要，還要滿足用戶的需求。且主要的設計應該關注用戶的需求。在暖通空調的設計之中，不僅要在冬季能夠供暖，還要在夏季之時冷卻室內的空氣，使用戶更涼爽。因此，在暖通空調的設計中，我們需要滿足很多的需求。為了更好地適應消費者不斷的變化的需求，我們需要根據相關的市場信息之反饋對暖通空調進行優化的設計。

1.3.3 選擇優化的空調系統

在暖通空調的設計之中，在滿足各種的消耗需求的前提之下，合理的優化暖通空調的能耗，保證空調的節能。在夏季，為了使消費者的生活的環境更涼爽，需要對空調的制冷技術進行深度優化[6]。現階段，蒸發冷卻的技術被廣泛的應用于空調的設計中。蒸發冷卻的技術可以實現空調的運行之時對環境的無污染。然而，盡管蒸發冷卻的技術可以改善環境的保護問題，但在該技術的前提之下，在暖通空調的設計之中有必要實現空氣的濕度的間接的蒸發和直接的蒸發，以達到舒適的溫度。

2 暖通空調的系統設計存在的問題

2.1 突出的能源矛盾

與私人的住宅建筑不同，公共的建筑的規模較大，暖通空調的系統的開放時間的較長，連續運行的時間較長，導致能耗的增加。因此，能源的保護一直是一個關鍵的問題。暖通空調系統的運行不僅消耗大量的電能，而且消耗水資源。我國的地理的環境復雜，能源特別是水資源的分布極其的不平衡，例如，中國的西北部的許多的地區都存在嚴重的水土的流失，尤其是在水資源非常稀缺的寒冷冬季。

2.2 公共建筑能耗

隨著經濟水平的不斷的提高和城市化的不斷的推進，公共的建筑的數量也在日益的增加，尤其是在大中型的城市的繁華的地區。公共的建筑的特點是占地面積大、空間大、人流量大。因此，在設計暖通空調的系統之時，應考慮不同的空間的需要，根據區域的特點合理的安裝暖通空調。然而，實際的情況是，大多數的公共建筑很難根據人員的流動之情況開啟或關閉暖通空調。通常，設備始終都是處于運行的狀態。雖然有些區域空無一人，但暖通空調仍在運行，造成了許多的資源浪費。

2.3 暖通空調系統的管理問題

暖通空調的系統需要定期的管理和維護。否則，一旦出現運行的故障、設備的老化等問題，不僅會影響社會的效益，還會增加能源的消耗。現階段，雖然一些大型的商場有專人的維護和管理暖通空調的系統，但員工缺乏責任感和環保的意識，根本沒有意識到科學的管理對提高設備的能效的重要性。所以沒有及時的關閉空調的系統，導致空調開啟的時間過長，造成不必要的資源的浪費。

2.4 不合理的負荷計算

暖通空調的系統的負荷計算的方法是在原有負荷的基礎之上增加了50%以上的負荷。最終的目的是使暖通空調的系統更好地適應實際的運行條件，確保空調在運行過程之中的各項性能的指標都能滿足設計的要求。然而，實際的情況是，即使暖通空調的系統的負荷增加，也很難滿足預期的要求，最終浪費了許多的建設的成本。

3 綠色建筑中暖通空調系統的節能設計

3.1 建筑冷負荷的設計、計算和分析

3.1.1 合理的建筑方案設計

在建筑方案的設計之階段，應充分的考慮其節能的潛力。合理的安排建筑的朝向，選擇保溫性能好的玻璃的外窗和外墻的材料，減少圍護結構的傳熱引起的冷負荷。同時，盡量的避免出現大型的穹頂和中庭，并充分利用綠色的植物墻等元素進行大面積的外窗，以減少太陽的輻射熱增造成的冷負荷。

3.1.2 室內設計參數的合理選擇

設計參數的選擇必須嚴格的遵守《民用建筑的采暖通風與空調的設計規范》《公共建筑的節能設計的標準》和各地地方的節能設計的標準。在滿足舒適度的前提之下，通過對當地居民的生活習慣和周邊的建筑的調查，選擇合理的室內設計的參數。此外，室內的人員負荷、照明和設備的散熱對室內的冷負荷的影響也很重要。這些參數的選擇應結合公共的建筑節能的設計標準、當地居民的生活習慣、商業的布局等條件進行綜合考慮。

3.1.3 室外新風量的合理選擇及控制

在空調的季節，新風量不能盲目的擴大。目前，大多數的公共的建筑在過渡的季節采用新風的運行，以降低能耗，提高室內的舒適度。空調的新風系統的轉換在空調季節和過渡的季節尤為關鍵。空調的季節應注意閥門的開啟和關閉，以排除異常通道之中的新鮮的空氣。

3.2 冷熱源節能的分析

3.2.1 冷水機組的合理選擇

制冷機組的選擇應結合本工程的實際運行的情況進行合理的分析。機組的大小應盡可能的匹配，并考慮機組之間的相互備用和切換的可能性。機組應根據負荷的特性進行選擇，并對不同的組合的方案進行比較。應優先選擇能節省初始的投資和能源的消耗的組合之方式。并聯運行之機組應至少選擇一條的調節線，是一種能夠確保在部分的負載條件下高效運行的裝置。

3.2.2 應選擇冰蓄冷空調系統

冰蓄冷系統的主要的優點是可以轉移冰箱的耗電的時間，減少峰值的耗電期的電力的負荷，充分利用槽中的剩余的電力，提高電網的負荷率，降低使用的成本。但其主要的缺點在于投資大、管理的復雜，設備運行的可靠性有待進一步提高。

3.2.3 自然冷源的應用

作為一種新興的能源，自然的冷源在日常的生活之中的應用越來越廣泛，為建設低碳的社會做出了巨大的貢獻。目前，其主要的應用模式是直接引入新風的系統、乙二醇的干冷器換熱的系統、熱管的技術等。在使用自然的冷源時，需要計算分析其能量的貢獻率和利用率，通過CFD 軟件深入預測暖通空調的效果，并驗證其可行性，創造綠色的低碳效益。

3.3 輸配電系統設計的分析

由于暖通空調的系統在運行過程之中的能耗巨大，通過優化輸配的系統，降低運行之中的能源的浪費比例，可以更好地滿足綠色節能的需要。

3.3.1 空調主機房的位置選擇

主空調室是空調系統的核心。空調系統通過主機房將制冷的介質輸送至空調的末端。主空調室的位置對降低輸送的系統的能耗起著關鍵的作用。它可以降低初始的投資成本，提高運行的效率和輸電的能效。

3.3.2 空調系統的節能控制

對于綠色的公共建筑工程之中的暖通空調，應提高過濾網的效率，選擇具有殺菌和吸附的能力的過濾功能，合理的選擇送風的方式。還必須保持新鮮的空氣之新鮮度。同時，盡量縮短新風的入口到房間的距離。只有改進暖通空調的系統，進行合理的節能的設計和分析，才能大大提高綠色公共建筑項目的服務能力。

3.3.3 變頻水泵的應用及附件的選擇

在空調能耗的系統中，水泵的能耗占很大一部分。節能的設計能有效的降低能耗。變頻的技術可以使系統根據動態的負荷變化規律及時調整變水量，從而大大降低水泵的能耗，改善暖通空調的運行的工況，提高設備的利用率。在選擇配件的過程之中，我們也應該選擇節能的高效的配件。為了節約成本，我們應該避免選擇低質量或不合適的配件。整體的運作離不開各方面的相互的配合。因此，選擇合適的配件可以大大的降低能耗，在一定程度上提高資源的利用率。

4 結語

隨著科學的技術不斷的發展，公共的工程建設之中暖通空調的節能的技術將越來越先進，暖通空調的節能設計將越來越完善，為改善我們的生活、節約能源的消耗提供技術的支持。在實際的應用之中，暖通空調的自動化設置應以區域的環境為參照，以室內的溫度之變化為支撐，以建筑人流為控制的標準進行節能的設計，使公共的工程暖通空調的系統綠色節能的設計更加的人性化。