對民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計措施的探討

姚猛

摘要：近年來，暖通空調(diào)系統(tǒng)被廣泛的應用在建筑工程項目中，對于改善建筑室內(nèi)的氣流速度、空氣濕度、溫度等發(fā)揮了重要作用，但是與此同時暖通空調(diào)系統(tǒng)在實際運行過程中巨大的能耗也引起了人們的廣泛關注，因此應做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計，最大程度的降低各種能源和資源消耗，為人們提供舒適、健康、環(huán)保的居住環(huán)境，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性和使用性能。鑒于此，本文主要分析探討了民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計措施，以供參閱。

關鍵詞：民用建筑;暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能設計

引言

自古以來，衣食住行都是人類生存的必備要素，而民用建筑正是其中的“住”。現(xiàn)代人對民用建筑的要求已經(jīng)不僅僅在于其的居住性能，對建筑的節(jié)能要求也非常之高。眾所周知，建筑能耗在社會總能耗中占有很大比例，特別是在有了暖通空調(diào)系統(tǒng)之后，現(xiàn)代民用建筑的能耗變得更高，在此背景下，對民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計提出了更高的要求。暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要作用是為建筑室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度，無論在夏季還是冬季，暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行都需要消耗大量的能源，但通過對其進行有效的節(jié)能設計，可以在一定程度上減少其能源消耗，以降低民用建筑的整體能耗，更好地滿足我國的節(jié)能環(huán)保要求，以及促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)設計

暖通空調(diào)系統(tǒng)有幾點約定俗成的設計原則：可以獨立控制調(diào)節(jié)建筑內(nèi)的各個房間溫度和濕度;建筑內(nèi)的每家每戶都要對空調(diào)產(chǎn)生的費用平均分擔;空調(diào)的管路設計要盡可能的簡單明了，以減少空調(diào)材料的消耗并節(jié)約成本。在設計暖通空調(diào)系統(tǒng)的時候，要根據(jù)業(yè)主的要求和意見進行設計，還要對空調(diào)的使用壽命和影響因素有所掌握，對不同客戶要給出量身定制的方案，盡可能的滿足客戶的審美和品味，是一個比較復雜的過程。施工時要先從中央空調(diào)開始，逐漸的向分支擴散修建，要保證空調(diào)的符合性能要好，對溫度的掌控要敏感且靈活應用，中央空調(diào)的和管路的保溫效果要良好，這才能保證溫度到達室內(nèi)的時候能舒適怡人，為人們的生活空間建立一個舒適度高，節(jié)能效果好的調(diào)控指標。

2基于冷源與熱源的設備選型與室溫調(diào)控

冷源與熱源的設備選型工作是民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計的關鍵，應從民用建筑的規(guī)模、造價和主要功能的角度出發(fā)，結合地區(qū)能源市場與氣候環(huán)境等因素冷熱源設備進行合理選擇，具體方法如下：可將建筑附近工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中的余熱作為其冬季供暖的熱源，并利用溴化鋰吸收式冷水機組對工業(yè)生產(chǎn)過程中的循環(huán)熱水進行降溫，并將其作為暖通空調(diào)系統(tǒng)夏季制冷的冷源，這種將工業(yè)余熱引入到暖通空調(diào)系統(tǒng)的辦法能夠幫助民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)順利實現(xiàn)對能耗的控制和對資源的充分利用。還需說明的是，在冷熱源設備選型過程中，還應充分尊重建筑所在地的能源結構，將當?shù)剌^為充足的能源作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，如利用風能、太陽能等綠色能源作為冷熱源，在確保環(huán)境免受污染的同時，提高系統(tǒng)對能源的利用效率。在民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的溫室調(diào)控方面，采取基于溫控閥的溫度調(diào)控方法，以事先設定好的溫度對室內(nèi)溫度進行自動調(diào)控，當室內(nèi)溫度高于或低于溫控閥所設溫度時，溫控閥進入工作狀態(tài)，并對室內(nèi)溫度進行調(diào)整，從而降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。

3優(yōu)化空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)

一方面，在管道的設計和安裝中，合理選擇管道，必須保證管道的質(zhì)量能夠滿足水壓、溫度和耐腐蝕性的要求。另一方面，在進行科學全面的設計之前，應分析建設項目的實際需要，特別是管道的坡度、高度等重要設計參數(shù)，使之合理可行，有效減少水循環(huán)失效的發(fā)生。排氣閥的設置、排氣閥的位置應符合空調(diào)運行的要求。此外，還應積極改善冷水循環(huán)水質(zhì)。在處理空調(diào)冷水循環(huán)水質(zhì)時，應嚴格按照有關規(guī)范和標準對污水排放進行控制和管理。新安裝的水循環(huán)管道系統(tǒng)，要保證工作人員每周清洗一次，確保水系統(tǒng)有良好的污水排放效果。

4變頻技術的應用

民用建筑暖通空調(diào)設計的第一種節(jié)能技術是變頻技術。在綠色可持續(xù)發(fā)展的召喚下，變頻技術得到推廣，變頻技術就是通過室內(nèi)實際溫度和室外實時溫度的變化實時調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，這種技術可以得到資源的最大化利用，變頻技術有如下幾方面優(yōu)勢：變頻技術的第一個優(yōu)勢是使用變頻技術的暖通系統(tǒng)中的各個小系統(tǒng)相互獨立，不必所有系統(tǒng)同時進行工作，可以減少不必要的能源消耗;變頻技術的第二個優(yōu)勢是可以達到智能控制，變頻技術在建筑暖通系統(tǒng)中節(jié)能效果顯著。

5應用熱回收技術

在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)過程中，會釋放出大量的熱，而如果任由這些熱量散失到空氣中是非常可惜和浪費的，對此，可以應用熱回收技術來收集這些熱量，并將之以流體傳導的方式送至需要的地方，以更好地滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的濕熱條件。這一過程本質(zhì)是暖通空調(diào)系統(tǒng)自身能量的轉(zhuǎn)化過程，可以大大降低能耗。同時，在民用建筑中，內(nèi)外部空氣之間也是通過暖通空調(diào)系統(tǒng)來進行調(diào)節(jié)的，即人們常說的“通風換氣”，這一過程亦會有較大的能量損耗。對此，也可以應用熱回收技術來收集儲存起暖通空調(diào)排風系統(tǒng)中的能量，并用之來對交換的新空氣進行處理，以降低設備的能量負荷及能耗。具體的操作方法是：冬季在建筑室內(nèi)的排風出口處設置一些熱交換器，以使室外新風與室內(nèi)排風發(fā)生間接觸換熱，實現(xiàn)回收利用室內(nèi)排風余熱的目的;夏季亦利用相同的原理，通過設置一些熱回收裝置來達到預降低室外新風的目的。

6采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式

影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度顯著下降，一般可達到12～14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18～20℃，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結果。

7加大對可再生能源的利用力度

太陽能與地源熱泵是最有優(yōu)勢的兩大可再生能源，民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)應該要加大對太陽能與地源熱泵的使用。首先，太陽能的利用成本很小，并且具有很好的能源利用效果，在民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，可以利用集熱板、太陽能光電板等技術對太陽能實現(xiàn)有效的運用，合理設計太陽能集熱墻，提高對太陽能的利用效率。其次，地源熱泵的使用價值在近年來逐漸被更多的人認識到，其主要是利用地表層之下的地熱資源，借助電能等一些高溫位能源，將低溫位能源轉(zhuǎn)化成為高溫位能源，既可以供熱，同時還可以起到制冷的效果，是一種十分高效、節(jié)能的可再生能源，將其應用到民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，能夠有效降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能。

結束語

總而言之，暖通空調(diào)節(jié)能的設計所涉及到的領域十分廣泛，空調(diào)設計也具有很強的技術性和系統(tǒng)性，需要根據(jù)建設項目的實際情況進行綜合分析。要求設計人員在滿足需求的前提下，不斷優(yōu)化節(jié)能技術和方法，提高暖通空調(diào)的節(jié)能效果。因此，必須充分發(fā)揮暖通空調(diào)的調(diào)節(jié)作用。

參考文獻

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