對民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)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(yīng)用在建筑工程項(xiàng)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(shí)暖通空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中巨大的能耗也引起了人們的廣泛關(guān)注，因此應(yīng)做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)措施，以供參閱。

關(guān)鍵詞：民用建筑;暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計(jì)

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”?，F(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(shè)計(jì)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(yùn)行都需要消耗大量的能源，但通過對其進(jìn)行有效的節(jié)能設(shè)計(jì)，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(jìn)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(shè)計(jì)

暖通空調(diào)系統(tǒng)有幾點(diǎn)約定俗成的設(shè)計(jì)原則：可以獨(dú)立控制調(diào)節(jié)建筑內(nèi)的各個(gè)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(fèi)用平均分擔(dān);空調(diào)的管路設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，要根據(jù)業(yè)主的要求和意見進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(gè)比較復(fù)雜的過程。施工時(shí)要先從中央空調(diào)開始，逐漸的向分支擴(kuò)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(yīng)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(dá)室內(nèi)的時(shí)候能舒適怡人，為人們的生活空間建立一個(gè)舒適度高，節(jié)能效果好的調(diào)控指標(biāo)。

2基于冷源與熱源的設(shè)備選型與室溫調(diào)控

冷源與熱源的設(shè)備選型工作是民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，應(yīng)從民用建筑的規(guī)模、造價(jià)和主要功能的角度出發(fā)，結(jié)合地區(qū)能源市場與氣候環(huán)境等因素冷熱源設(shè)備進(jìn)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(jī)組對工業(yè)生產(chǎn)過程中的循環(huán)熱水進(jìn)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(shí)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(shè)備選型過程中，還應(yīng)充分尊重建筑所在地的能源結(jié)構(gòu)，將當(dāng)?shù)剌^為充足的能源作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，如利用風(fēng)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(shí)，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(shè)定好的溫度對室內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，當(dāng)室內(nèi)溫度高于或低于溫控閥所設(shè)溫度時(shí)，溫控閥進(jìn)入工作狀態(tài)，并對室內(nèi)溫度進(jìn)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(shè)計(jì)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(jìn)行科學(xué)全面的設(shè)計(jì)之前，應(yīng)分析建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際需要，特別是管道的坡度、高度等重要設(shè)計(jì)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(shè)置、排氣閥的位置應(yīng)符合空調(diào)運(yùn)行的要求。此外，還應(yīng)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(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對污水排放進(jìn)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(shù)的應(yīng)用

民用建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的第一種節(jié)能技術(shù)是變頻技術(shù)。在綠色可持續(xù)發(fā)展的召喚下，變頻技術(shù)得到推廣，變頻技術(shù)就是通過室內(nèi)實(shí)際溫度和室外實(shí)時(shí)溫度的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，這種技術(shù)可以得到資源的最大化利用，變頻技術(shù)有如下幾方面優(yōu)勢：變頻技術(shù)的第一個(gè)優(yōu)勢是使用變頻技術(shù)的暖通系統(tǒng)中的各個(gè)小系統(tǒng)相互獨(dú)立，不必所有系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行工作，可以減少不必要的能源消耗;變頻技術(shù)的第二個(gè)優(yōu)勢是可以達(dá)到智能控制，變頻技術(shù)在建筑暖通系統(tǒng)中節(jié)能效果顯著。

5應(yīng)用熱回收技術(shù)

在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)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?？上Ш屠速M(fèi)的，對此，可以應(yīng)用熱回收技術(shù)來收集這些熱量，并將之以流體傳導(dǎo)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(shí)，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(jìn)行調(diào)節(jié)的，即人們常說的“通風(fēng)換氣”，這一過程亦會有較大的能量損耗。對此，也可以應(yīng)用熱回收技術(shù)來收集儲存起暖通空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)中的能量，并用之來對交換的新空氣進(jìn)行處理，以降低設(shè)備的能量負(fù)荷及能耗。具體的操作方法是：冬季在建筑室內(nèi)的排風(fēng)出口處設(shè)置一些熱交換器，以使室外新風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)發(fā)生間接觸換熱，實(shí)現(xiàn)回收利用室內(nèi)排風(fēng)余熱的目的;夏季亦利用相同的原理，通過設(shè)置一些熱回收裝置來達(dá)到預(yù)降低室外新風(fēng)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(gè)室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實(shí)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(shí)通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)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(shí)所需要的空氣溫度顯著下降，一般可達(dá)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(jié)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(yīng)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(shù)對太陽能實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)用，合理設(shè)計(jì)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(jià)值在近年來逐漸被更多的人認(rèn)識到，其主要是利用地表層之下的地?zé)豳Y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(shí)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(yīng)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(jié)束語

總而言之，暖通空調(diào)節(jié)能的設(shè)計(jì)所涉及到的領(lǐng)域十分廣泛，空調(diào)設(shè)計(jì)也具有很強(qiáng)的技術(shù)性和系統(tǒng)性，需要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析。要求設(shè)計(jì)人員在滿足需求的前提下，不斷優(yōu)化節(jié)能技術(shù)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。

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