建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)措施探究

閆月鵬

摘 要：在可持續(xù)發(fā)展的理念下，針對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗大特點(diǎn)進(jìn)行了節(jié)能設(shè)計(jì)，并結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)，從多個方面進(jìn)行分析，采取了合理的措施進(jìn)行優(yōu)化，爭取在確保基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)上降低其能耗。分析了建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，并提出了節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；能耗

中圖分類號：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.068

暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑工程建設(shè)的重要組成部分，一直都是設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)，尤其是近年來，自動化與變頻技術(shù)的應(yīng)用在原有基礎(chǔ)上提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時，需要明確系統(tǒng)建設(shè)的特點(diǎn)，分析設(shè)計(jì)中存在的不足，結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對其進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，在滿足建筑運(yùn)行基礎(chǔ)的前提下降低能源損耗。

1 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑工程的重要組成部分，其系統(tǒng)構(gòu)成非常復(fù)雜，并且相互耦合，在設(shè)計(jì)時，需要保證系統(tǒng)內(nèi)各部分均可以正常運(yùn)行。該系統(tǒng)主要由3部分組成，即冷熱源、冷熱量輸配和房間冷熱末端，并且這3部分中又包含了若干個子系統(tǒng)，它們相互之間存在一定的聯(lián)系，相互耦合，增加了系統(tǒng)搭的設(shè)計(jì)難度。

1.2 影響因素多

在設(shè)計(jì)建筑工程暖通空調(diào)系統(tǒng)時，因?yàn)橄到y(tǒng)結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜，受外界因素的影響也更大，所以，必須要做好各環(huán)節(jié)的控制管理工作，在確保設(shè)計(jì)方案合理的情況下，最大程度地降低外界各因素造成的影響。常見的影響因素有氣象條件、內(nèi)部熱擾、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性和工程內(nèi)外結(jié)構(gòu)空間形態(tài)等。另外，建筑工程所在地的氣象環(huán)境也是影響系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果的主要因素，在設(shè)計(jì)時，應(yīng)從多個角度出發(fā)，綜合分析各個因素，在保證系統(tǒng)基礎(chǔ)功能的前提下，積極引進(jìn)各新型技術(shù)和能源，將節(jié)能降耗理念貫徹到底。

1.3 形式多樣

對于建筑工程暖通空調(diào)系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)相同空氣環(huán)境控制目標(biāo)的基礎(chǔ)上，可以選擇應(yīng)用的設(shè)計(jì)方式有很多，形式多樣也是暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)之一，這需要根據(jù)實(shí)際需求來確定。例如，在設(shè)計(jì)寫字樓暖通空調(diào)系統(tǒng)時，至少可以選擇4種方式，比如風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)系統(tǒng)、變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)和變制冷劑流量多聯(lián)機(jī)加新風(fēng)系統(tǒng)等。要想實(shí)現(xiàn)建筑空調(diào)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，在選擇設(shè)計(jì)方式時，除了要從造價、適應(yīng)性等角度分析外，還需要重點(diǎn)分析運(yùn)行能耗，從而提高設(shè)計(jì)方案的可操作性。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 計(jì)算冷熱負(fù)荷

冷熱負(fù)荷會影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱輸送管大小、水泵配置和冷熱源極容量等方面的設(shè)計(jì)，因此，在設(shè)計(jì)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)時，必須要做好對冷熱負(fù)荷計(jì)算的控制，進(jìn)而為各方面的設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以降低系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。在計(jì)算系統(tǒng)冷熱負(fù)荷時，要保證所選計(jì)算方式符合專業(yè)規(guī)范要求，并以設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為輔助，以建筑工程面積冷熱負(fù)荷統(tǒng)計(jì)值作為依據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析回歸計(jì)算得到相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2.2 確定溫度取值

在確定建筑室內(nèi)溫度的取值時，需要從建筑工程的實(shí)際情況出發(fā)，綜合分析氣象環(huán)境、地理環(huán)境和結(jié)構(gòu)功能等因素，以提高室內(nèi)溫度取值的合理性。對于建筑室內(nèi)溫度取值，其數(shù)值與暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗有密切聯(lián)系。一般情況下，在夏季制冷時，室內(nèi)溫度每提高1℃，系統(tǒng)運(yùn)行能耗會降低10%左右；而在冬季制熱時，室內(nèi)溫度每降低1℃，系統(tǒng)運(yùn)行能耗將降低8%左右。由此可見，在確定室內(nèi)溫度取值時，必須要提高其合理性，在實(shí)現(xiàn)室內(nèi)基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)上降低系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。

2.3 采暖與冷凍水系統(tǒng)

2.3.1 采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)子系統(tǒng)時，應(yīng)盡量降低管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，提高其操作的便利性，這樣，在系統(tǒng)運(yùn)行時可以在一定程度上降低能耗，同時，還可以降低前后期運(yùn)行管理的成本。此外，還可以根據(jù)空間功能獨(dú)立調(diào)節(jié)控制方式，或者執(zhí)行熱量消耗分戶均攤的理念，最大程度地降低系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的能耗。從建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來看，最常見的采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式是下供下回垂直雙管系統(tǒng)、上供下回垂直單雙管系統(tǒng)、上供下回垂直雙管系統(tǒng)和高層建筑豎向分區(qū)供暖系統(tǒng)等，應(yīng)以滿足建筑實(shí)際需求為目的來選擇設(shè)計(jì)方式。

2.3.2 空調(diào)冷凍水系統(tǒng)

以專業(yè)要求為依據(jù)，如果采用多臺冷水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)利用負(fù)荷變化來完成對系統(tǒng)流量的自動控制，從而減少能耗。目前，常用的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)有一次泵定流量系統(tǒng)、一次泵變流量系統(tǒng)和二次泵變流量系統(tǒng)等。

2.4 風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.4.1 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)其子系統(tǒng)時，主要目的是營造舒適的室內(nèi)環(huán)境，同時，降低系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。在設(shè)計(jì)時，要控制好室內(nèi)二氧化碳的含量，并且所有的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都要嚴(yán)格遵守專業(yè)的規(guī)范要求。其中，在人員分布較為密集的地方，可以采取集中供暖的方式提高能源的利用率。同時，對于建筑面積大、人員集中的環(huán)境，應(yīng)選擇全空氣空調(diào)系統(tǒng)，如果建筑空間過大，也可以根據(jù)實(shí)際情況來選擇分層空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。

2.4.2 通風(fēng)系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行需要以電氣設(shè)備作為支持，而在電氣設(shè)備運(yùn)行的過程中，會產(chǎn)生較大的熱量，如果排熱不及時，會影響設(shè)備的運(yùn)行效果。因此，在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時，要保證電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中可以正常散熱，從而為設(shè)備的正常運(yùn)行提供支持。另外，在集中收集空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)熱時，其設(shè)計(jì)要符合相關(guān)的要求，合理選擇回收設(shè)備。在對通風(fēng)要求不高的環(huán)境中，可以利用自然通風(fēng)的方式降低設(shè)備運(yùn)行時造成的能耗。

3 結(jié)束語

為了提高建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)效果，需要明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，并從多個角度進(jìn)行分析，采取有效的措施做好每個環(huán)節(jié)的節(jié)能管理，爭取不斷提高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果，降低其運(yùn)行能耗。同時，后期要加強(qiáng)對系統(tǒng)的運(yùn)行管理，做好能源的回收利用，以保證能源利用的最大化，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕

Abstract： Under the concept of sustainable development， for building HVAC system energy consumption characteristics of energy-saving design， combined with the characteristics of the system， analyzed from many aspects， has taken reasonable measures to optimize the basis for ensuring reduce its energy consumption on the basis of functionality. It analyzes the characteristics of the building HVAC system and energy-related measures proposed to optimize the design.

Key words： construction； HVAC； energy-saving design； energy