節(jié)能減排理念在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

徐錦全

（廣東呈斯意特建筑設(shè)計(jì)有限公司）

1 案例概況

某建筑工程項(xiàng)目地處M市中心位置，總建筑面積約18萬(wàn)m2，其中地上建筑15萬(wàn)m2，地下建筑3萬(wàn)m2；總樓層6層。其中，地下1層～2層為地下車庫(kù)和冷凍機(jī)房；地上1層～6層為商業(yè)中心，本項(xiàng)目中所有的暖通空調(diào)冷源全部由冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的美國(guó)產(chǎn)變頻離心式冷凍機(jī)提供，回水溫度5°～12°，功率為2820kw，裝機(jī)總?cè)萘?9695kW（美），分南北區(qū)機(jī)房。

2 應(yīng)用原則

2.1 技術(shù)性原則

在本工程項(xiàng)目暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排理念在其中的應(yīng)用，還需要設(shè)計(jì)人員首先從技術(shù)性原則出發(fā)，對(duì)整個(gè)建筑物用電量最大的區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，在促進(jìn)節(jié)能減排理念實(shí)施的同時(shí)，減少和降低整個(gè)建筑物的能源消耗。

2.2 動(dòng)態(tài)性原則

在本項(xiàng)目實(shí)際的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改，確保節(jié)能減排理念效果的實(shí)現(xiàn)。綜合考慮設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種客觀因素，基于動(dòng)態(tài)性原則不斷完善和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并在設(shè)計(jì)方案中融入節(jié)能減排理念，大大降低暖通空調(diào)對(duì)能源的消耗。

2.3 整體性原則

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員還需要遵循整體性的原則，對(duì)暖通空調(diào)的系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上保證節(jié)能減排設(shè)計(jì)理念在本項(xiàng)目中的良好運(yùn)用，進(jìn)而促使暖通空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更高效和更優(yōu)質(zhì)的節(jié)能減排效果。

2.4 因地制宜原則

節(jié)能減排理念在本工程項(xiàng)目暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，還要根據(jù)工程項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的天氣情況、紫外線照射程度、交通以及地質(zhì)條件來(lái)實(shí)施，也只有遵循了因地制宜的原則，才能保證節(jié)能減排理念在暖通設(shè)計(jì)中的有效性與合理性。

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 空調(diào)機(jī)房設(shè)計(jì)

空調(diào)機(jī)房設(shè)計(jì)工作十分復(fù)雜，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中除了要考慮節(jié)能減排理念，還需要考慮的因素有很多，其中最重要的莫過(guò)于空調(diào)機(jī)房中的荷載問(wèn)題。這就需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，合理計(jì)算空調(diào)機(jī)房的最大荷載能力，確保暖通空調(diào)設(shè)計(jì)滿足建筑物體各項(xiàng)要求。制冷機(jī)房?jī)?yōu)先考慮放置的最底層，這樣能減少結(jié)構(gòu)荷載，減少結(jié)構(gòu)的鋼筋配置，其次放底層減少震動(dòng)。

此外，制冷機(jī)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(shí)，機(jī)房的位置要盡量考慮負(fù)荷的中心點(diǎn)，以減少管路的能耗。案例中因?yàn)轫?xiàng)目長(zhǎng)度跨度長(zhǎng)，開(kāi)始考慮時(shí)是只設(shè)一個(gè)制冷機(jī)房，大概在系統(tǒng)的中點(diǎn)位置，后面綜合整個(gè)系統(tǒng)、以及管理使用后，改為南北機(jī)房的設(shè)置，做到了管路的最優(yōu)。

3.2 通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)用

通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)用在暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該是重中之重，風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅影響了整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量，同時(shí)也是減少能耗的重要點(diǎn)。主要是一“引”一“排”。

“引”就是引進(jìn)新風(fēng)，特別是南方地區(qū)春秋季節(jié)，室外新風(fēng)焓值低，室內(nèi)空調(diào)需求不大時(shí)，此季節(jié)最大程度引進(jìn)室外新風(fēng)是完全能滿足空調(diào)需要，而且還能讓室內(nèi)外空氣交換凈化室內(nèi)空氣。新冠疫情后，人們也越來(lái)越注重對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)的需求了。

“排”就是排除室內(nèi)的空氣，特別是高大空間的熱空氣。現(xiàn)在商業(yè)綜合體都有大大的玻璃體，往往會(huì)使室內(nèi)靠近玻璃處的空氣溫度很高，室內(nèi)的溫度不易降低，大大增加了空調(diào)的能耗。所以商業(yè)體的設(shè)計(jì)要特別注重大玻璃中庭的排風(fēng)設(shè)計(jì)，中庭的排風(fēng)能帶動(dòng)整個(gè)空間的空氣流動(dòng)，避免熱空氣的不斷聚集，以增加制冷能耗。

4 節(jié)能減排理念在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 節(jié)能減排理念在變頻系統(tǒng)中的應(yīng)用

誠(chéng)然，受環(huán)境氣候變化的影響，變頻系統(tǒng)極少出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，而如果將節(jié)能減排理念伴隨建筑物體的整個(gè)生命周期，還需要保證空調(diào)暖通控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和正常運(yùn)轉(zhuǎn)，以此避免整個(gè)空調(diào)供暖系統(tǒng)出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行的情況。另外，當(dāng)建筑物體的室外溫度高于室內(nèi)溫度時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整空調(diào)暖通系統(tǒng)的濕度，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，要及時(shí)調(diào)整空調(diào)的溫度。

4.2 節(jié)能減排理念在可再生能源中的應(yīng)用

為了更好地促進(jìn)節(jié)能減排理念在本項(xiàng)目暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員在具體的設(shè)計(jì)工作中要盡可能地多使用可再生能源，實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，比如，現(xiàn)以普遍被人們熟知的太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能和地?zé)崮艿鹊取Ｓ写罅繉?shí)踐證明：空調(diào)暖通系統(tǒng)對(duì)以上這些能源的敏感度極高，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用這些能源，通過(guò)可再生能源實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)暖通系統(tǒng)的優(yōu)化和改造，在降低暖通空調(diào)對(duì)電能消耗的同時(shí)，實(shí)施節(jié)能減排理念。特別是太陽(yáng)能在空調(diào)使用上，因?yàn)榭照{(diào)的需求跟太陽(yáng)能應(yīng)該是一個(gè)正相關(guān)的，空調(diào)需求越大時(shí)，太陽(yáng)能能量需要應(yīng)該也是更大，兩者是正相關(guān)，互相利用起來(lái)，節(jié)能減排的效果就是雙倍的[1]。

同時(shí)，可再生資源與電能相比來(lái)說(shuō)，是一種極具優(yōu)勢(shì)的能源，其既是可再生能源，又是一種高波動(dòng)和低密度的能源，可以與暖通空調(diào)中的制冷技術(shù)融合，使其更加高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

不僅如此，節(jié)能減排理念在可再生能源與環(huán)保中的應(yīng)用，作為節(jié)能減排理念的實(shí)施人員，還應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)節(jié)能減排的最新知識(shí)，提高自身專業(yè)技術(shù)水平，努力完善知識(shí)框架，加強(qiáng)新技術(shù)的運(yùn)用，做到具體技術(shù)具體分析，進(jìn)而將節(jié)能減排理念更好地融入至暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中。比如，在雙溫冷水機(jī)組逐漸發(fā)展的趨勢(shì)下，需要設(shè)計(jì)人員在具體的設(shè)計(jì)工作中保證溫度調(diào)節(jié)與排濕部分的獨(dú)立性，使暖通空調(diào)系統(tǒng)可以自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)溫度與濕度的調(diào)節(jié)。

4.3 節(jié)能減排理念在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

建筑物墻體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是影響節(jié)能減排理念在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的一個(gè)重要因素，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)室內(nèi)外環(huán)境溫度的變化有著重要的防御和調(diào)節(jié)作用。因此，為了使節(jié)能減排理念更好地在本工程項(xiàng)目暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，還應(yīng)當(dāng)采取針對(duì)性的措施減輕暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，這就需要設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)展開(kāi)設(shè)計(jì)工作，使其在季節(jié)的不斷更替中實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)的溫度不會(huì)因?yàn)榧竟?jié)的變化而降低。

在通常情況下，建筑物室內(nèi)的溫度要低于暖通空調(diào)送風(fēng)溫度，比如，在夏季室內(nèi)的環(huán)境溫度一般為23°左右，而暖通空調(diào)系統(tǒng)中的送風(fēng)溫度要盡量比室內(nèi)溫度略高一些，這主要是因?yàn)榻ㄖo(hù)結(jié)構(gòu)可以使暖通空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，在為人們創(chuàng)造舒適居住環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。

在現(xiàn)代城市的發(fā)展中，建筑的玻璃盒子越來(lái)越多，但是玻璃面多，對(duì)于空調(diào)的能耗是越大的。夏天受太陽(yáng)直曬的玻璃會(huì)比室內(nèi)溫度高上好幾度，使室內(nèi)的空氣溫度就算開(kāi)了空調(diào)，也遲遲不能降下來(lái)。如果玻璃能實(shí)現(xiàn)“呼吸”，使其表面上的空氣能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)，或許室內(nèi)空氣就不會(huì)那么悶熱，也能降低制冷能耗。當(dāng)然現(xiàn)在還沒(méi)這樣的“會(huì)呼吸的玻璃”。現(xiàn)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(huì)呼吸的墻面”也能降低建筑的表面溫度減低能耗。

5 結(jié)語(yǔ)

由于暖通空調(diào)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(shè)施設(shè)備，深受業(yè)主喜愛(ài)。暖通空調(diào)在為人們創(chuàng)造舒適環(huán)境的同時(shí)，也對(duì)室外的空氣質(zhì)量帶來(lái)了變化。因此，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作中，要踐行節(jié)能減排理念，不斷優(yōu)化和完善暖通設(shè)計(jì)方法，既要做好能源的節(jié)約，又要能充分發(fā)揮建筑暖通空調(diào)的優(yōu)勢(shì)和作用，進(jìn)而促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。隨著近些年綠色建筑的不斷發(fā)展，暖通設(shè)計(jì)也越來(lái)越受到重視，在節(jié)能減排上，暖通設(shè)計(jì)還任重而道遠(yuǎn)。