王燕彬　董偉

【摘 要】 本文主要就住宅建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的原則，存在的問題以及改進(jìn)措施進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】 住宅建筑暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計；問題；措施

一、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的重要性

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在建筑設(shè)計中應(yīng)用的能源數(shù)量不斷增加，產(chǎn)生的能源消耗數(shù)量比例也不斷加大。根據(jù)一定的統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在發(fā)達(dá)國家，建筑能耗在總能耗中已經(jīng)達(dá)到40%的比例，而我國某省的建筑能耗在該省總的能源消耗中也占到了27.8%的比例。在建筑能耗中，30%—60%的建筑能耗都是暖通空調(diào)系統(tǒng)的消耗，并且呈現(xiàn)出了逐年上升的趨勢。這種狀況，會激化我國能源的供求矛盾，不利于我國經(jīng)濟(jì)與社會的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，可以有效的解決這些問題，降低20%—50%的空調(diào)系統(tǒng)能耗。所以，在建筑設(shè)計中應(yīng)該重視對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，以實現(xiàn)綠色建筑。

二、住宅建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的原則

1、節(jié)能設(shè)計指導(dǎo)

影響空調(diào)節(jié)能運(yùn)行的因素很多，其中冷熱負(fù)荷的設(shè)計合理性對系統(tǒng)的運(yùn)行影響非常的關(guān)鍵。通過最優(yōu)化的冷熱負(fù)荷設(shè)計，就使得理論計算數(shù)值最大的貼近實際運(yùn)行的數(shù)值，從而有效節(jié)能，控制系統(tǒng)的能源需求。在實際的設(shè)計過程中要不斷引進(jìn)新技術(shù)，參照國內(nèi)國際上穩(wěn)定、有效的設(shè)計成熟方案，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)籌安排，合理設(shè)計。充分考慮外圍環(huán)境的影響。盡可能采用隔熱墻面，隔熱保溫材料的使用，房屋外圍護(hù)欄結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性，使得系統(tǒng)的設(shè)計管道盡量簡單，這樣節(jié)約管材，既節(jié)約投資，又方便了施工。[1]

2、整體和局部

在實際的設(shè)計過程中，在集體供暖的環(huán)境下，也要注意個人的需求，這樣也能很好的體現(xiàn)節(jié)能。最好能保證各個房間內(nèi)室溫是能獨(dú)立調(diào)節(jié)的，這樣在無人居住的房子，室內(nèi)對溫度要求低的客戶，就能有效的節(jié)能，便于分戶的供暖需求，也便于熱量的分?jǐn)偂?/p>

3、循環(huán)原則

循環(huán)原則是在廣回收之后再進(jìn)行加工后循環(huán)再生。對報廢的材料進(jìn)行循環(huán)再利用，逐漸形成良性的原材料到廢料再加工成新原材料循環(huán)。但其中也有一些成本過高或者沒有再回收價值的材料，例如玻璃鋼、巖棉等諸多材料，這時在綠色建筑中暖通空調(diào)的設(shè)計一定要合理的控制其用量，避免不可循環(huán)材料的浪費(fèi)。

三、住宅建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計問題

1、圖紙設(shè)計方面存在的問題

1.1設(shè)計說明內(nèi)容不完整

根據(jù)《設(shè)計深度》對建筑暖通空調(diào)設(shè)計說明應(yīng)該包括的內(nèi)容作出了明確的規(guī)定。這種設(shè)計說明應(yīng)有多種參數(shù)來供參考，如熱源、冷源情況；散熱器型號；空調(diào)冷、熱負(fù)荷；系統(tǒng)形式和控制方法；消聲、隔震、防火、防腐、保溫；風(fēng)管、管道材料選擇、安裝要求。但是，還是有些工程的設(shè)計說明內(nèi)容很不完整，需要完善。

1.2計算書內(nèi)容不全，甚至空白

《設(shè)計深度規(guī)定》對暖通空調(diào)設(shè)計計算書的內(nèi)容有詳細(xì)的規(guī)定和要求。雖然有《設(shè)計深度規(guī)定》的要求，但是還是有相當(dāng)一部分工程設(shè)計沒有暖通空調(diào)設(shè)計計算書。有的有供暖空調(diào)設(shè)計計算書，可內(nèi)容有的也是不全的。有些建筑集中空調(diào)和防排煙設(shè)計，僅僅只有夏季冷負(fù)荷的計算，沒有空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的計算，沒有空調(diào)制冷設(shè)備選擇計算，沒有防排煙計算等。計算書這樣的不完善是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

2、系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是空調(diào)節(jié)能的基礎(chǔ)，對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果有著重要的影響。但是，在實際的各種設(shè)計中，因為缺乏“最優(yōu)化”的設(shè)計理念，所以很多工程中都不能良好的貫徹節(jié)能的理念。在實際的各種設(shè)計中，因為追求經(jīng)濟(jì)效益，盲目追趕工期，使得暖通空調(diào)的設(shè)計周期短，很難做到優(yōu)化設(shè)計，一些局部的問題沒能進(jìn)行有效處理，使得工程在竣工運(yùn)行以后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行能耗大大超標(biāo)。此外在工程的建設(shè)施工和運(yùn)行過程中，缺乏一套完整科學(xué)的系統(tǒng)評定標(biāo)準(zhǔn)，使得系統(tǒng)在建設(shè)過程中，難以很好把握能耗估算，難以對系統(tǒng)的運(yùn)行性能進(jìn)行有效的評估。

3、通風(fēng)管道的設(shè)計不合理

主要表現(xiàn)為風(fēng)管的漏風(fēng)量較大。分析原因主要是風(fēng)管與法蘭或法蘭與墊片的結(jié)合處不嚴(yán)密，也有風(fēng)管質(zhì)量和規(guī)格原因。居民樓內(nèi)的空調(diào)設(shè)計要靈活，除了設(shè)置風(fēng)管機(jī)，靠風(fēng)管送風(fēng)外，如果出現(xiàn)限制了風(fēng)管的布置問題時，可以選用屋頂式高大空間通風(fēng)單元空調(diào)或大空間區(qū)域空調(diào)機(jī)，這種空調(diào)形式，免去了風(fēng)管的布置，既可以將機(jī)組布置在屋頂，也可以將機(jī)組布置在側(cè)墻上，設(shè)計更為靈活[2]。

4、設(shè)計能耗問題

有些設(shè)計的暖通各機(jī)組設(shè)備水管上缺少溫度計及壓力表，這樣將會影響日后暖通系統(tǒng)工作運(yùn)行及各項管理工作。各機(jī)組需要在參數(shù)性能滿足的條件下，擁有較合理的不同負(fù)荷下的各種能效比；冬季需制熱時，室外機(jī)要迅速且合理融霜，使其有較好制熱能效比；同時機(jī)組于滿足設(shè)計條件中供熱量外還需滿足在夏季施工中設(shè)計條件冷負(fù)荷，在COP小于1.8時候，需要果斷選擇其他形式采暖渠道。

四、進(jìn)一步提高住宅建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計水平的具體措施

1、進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計

1.1采暖與空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計

1.1.1采暖系統(tǒng)的設(shè)計

在實際應(yīng)用的過程中，采暖系統(tǒng)的形式我們普遍采用上供下回垂直雙管系統(tǒng)；平單管系統(tǒng)；高層建筑豎向分區(qū)供暖系統(tǒng)；下供下回垂直雙管系統(tǒng)等等。建筑工程的建設(shè)應(yīng)根據(jù)實際的情況進(jìn)行合理的選擇，以便建筑工程的暖通空調(diào)節(jié)能效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

1.1.2空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計

關(guān)于空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計，我國有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。因此在設(shè)計多臺冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)時，為達(dá)到負(fù)荷變化實現(xiàn)自動化改變系統(tǒng)的目標(biāo)，應(yīng)盡可能降低系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能耗。目前，兩管制及四管制系統(tǒng)、一次泵定流量系統(tǒng)、一次泵變流量系統(tǒng)以及二次泵變流量系統(tǒng)為我國空調(diào)常用的冷水系統(tǒng)。例如，為達(dá)到減少空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和管道的投資，以及降低空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行耗能。

1.2冷熱負(fù)荷計算

暖通空調(diào)工程設(shè)計中的冷熱負(fù)荷計算之是最為重要數(shù)據(jù)。冷熱負(fù)荷計算的數(shù)據(jù)是輸送管道尺寸；供暖與空調(diào)冷、熱源容量；空氣處理設(shè)備能力等方面最有利的依據(jù)。當(dāng)前，設(shè)計人員在施工圖紙設(shè)計的過程中，對建筑面積冷、熱負(fù)荷設(shè)計的指標(biāo)不加區(qū)別的將其確定為施工階段所應(yīng)達(dá)到的冷熱負(fù)荷指標(biāo)。在這樣的情況下，容易導(dǎo)致末端設(shè)備偏大、水泵配置過大、管道直徑過大以及冷熱源設(shè)備裝置容量過大的“四大”現(xiàn)象?！八拇蟆爆F(xiàn)象將直接導(dǎo)致工程建設(shè)成本的增加，建筑工程能耗增加，直接給我國造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

為促進(jìn)設(shè)計人員的估算更加符合實際要求，建筑工程建設(shè)推出了“設(shè)計指標(biāo)”這一概念。“設(shè)計指標(biāo)”指的是建筑工程的建設(shè)應(yīng)與相同面積建筑的冷熱負(fù)荷保持相似的取值，這樣獲得的數(shù)據(jù)就具有一定的代表性。

1.3冷熱回收利用的研究運(yùn)用，實現(xiàn)能源最大限度的利用

對于暖通空調(diào)的節(jié)能方面來說，最理想的便是技術(shù)的進(jìn)步，加強(qiáng)對冷熱回收的利用?？照{(diào)的冷熱回收利用就像是我們熟知的廢水的循環(huán)使用一般，只用將使用過的冷熱能量然后再重新使用，那么將會減少暖通空調(diào)的使用的功率，那么暖通空調(diào)的建筑能耗也就降低了。目前我們可以利用自然環(huán)境和低溫?zé)嵩磥砉?jié)約大量采暖供熱的燃料。我們知道如果熱泵與直接接觸式熱回收設(shè)備聯(lián)合使用，其熱回收效率比單一設(shè)備要高得多，因此也就實現(xiàn)了能源的最大限度的利用[3]。

2、運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)建筑暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

2.1優(yōu)化冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)計

冰蓄冷系統(tǒng)耗電量小，有助于節(jié)約電力資源，并且經(jīng)濟(jì)效益良好，同時在低能耗的條件下還能實現(xiàn)低溫送風(fēng)，大大節(jié)約了能源。主要體現(xiàn)在兩方面：首先，能夠在用電高峰期的白天進(jìn)行供冷，降低了大筆的電費(fèi)支出。其次，條件相同時冰的蓄冷量明顯高于水的蓄冷量，因此蓄冷池的容積也較小，由此在一定程度上減小了熱損失，節(jié)約了能源。當(dāng)冷水達(dá)到1℃～4℃時，才能進(jìn)行低溫送風(fēng)，風(fēng)機(jī)的動力和風(fēng)量也會在此時降低，這樣就起到了節(jié)能的效果。冰蓄冷系統(tǒng)有較高的COP值，因此即使制冷效率有所降低也無妨。尤其是在夜間，冰蓄冷系統(tǒng)的節(jié)能效果更為顯著。

2.2地源熱泵節(jié)能技術(shù)

地源熱泵是從巖土體，地下水、地表水為低溫?zé)嵩?，由地（水）源熱泵機(jī)組，地?zé)崮懿杉到y(tǒng)，建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)地?zé)崮懿杉问讲煌殖梢韵氯愊到y(tǒng)：（1）地下水地源熱泵系統(tǒng)：依靠水井抽取地下水參與循環(huán)（分開式或閉式）；（2）地表水地源熱泵系統(tǒng)：依靠可利用的江、河、湖泊等地表水，也可以利用城市污水參與循環(huán)；土壤源地源熱泵系統(tǒng)：利用地下埋設(shè)的封閉循環(huán)管路通過介質(zhì)（水或水加防凍液）在管路中循環(huán)，與土壤或巖體進(jìn)行熱交換（分垂直和水平兩種埋管形式）。和常規(guī)的供暖供冷系統(tǒng)相比，具有以下幾個顯著的特點(diǎn)：（1）節(jié)能高效，一機(jī)三用，充分利用可再生地下能源，用IKW的電能可獲得5KW以上的冷量或4KW以上的熱量，并可利用產(chǎn)生的廢熱制造衛(wèi)生熱水（夏季可免費(fèi)獲得），因此和常規(guī)的供暖供冷系統(tǒng)相比，節(jié)能效果顯著；（2）綠色環(huán)保，利用地下再生能源，沒有熱污染、噪音、視覺污染、也沒有有害氣體排放污染；（3）靈活安全，可同時實現(xiàn)供冷供熱等不同功能要求，機(jī)房面積小，機(jī)組可靈活設(shè)置在任何地方，無鍋爐、冷卻塔等衛(wèi)生及安全隱患；（4）穩(wěn)定可靠，維護(hù)簡單，不受外界高溫或嚴(yán)寒影響，運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)簡單，使用壽命長，故障率小，操作簡單，維護(hù)費(fèi)用小。地源熱泵適合各類工程使用，比起常規(guī)的供暖供冷系統(tǒng)具有很大的優(yōu)越性。

2.3太陽能節(jié)能技術(shù)

在眾多可持續(xù)發(fā)展的能源中，太陽能無疑是最好的選擇，取之不盡用之不竭，不僅沒有地域限制，而且環(huán)保無污染。組成太陽能供暖系統(tǒng)的主要有兩部分，分別是集熱器和循環(huán)控制系統(tǒng)。集熱器只要包含換熱水箱等其他加熱設(shè)備，而循環(huán)控制系統(tǒng)則由溫度控制器、生活熱水體系和地板采暖等三部分組成。太陽能供暖系統(tǒng)的主要工作原理為：源源不斷的應(yīng)用設(shè)備對太陽光予以采集，并將太陽光轉(zhuǎn)化成熱能；由熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)將熱能處理之后傳至換熱中心，到達(dá)換熱中心并成功轉(zhuǎn)換成熱水后便可進(jìn)入地板采暖系統(tǒng)；最后一步便是通過電子儀器對室內(nèi)溫度加以控制和調(diào)節(jié)。天氣是變化無常的，當(dāng)出現(xiàn)陰天、雨雪天氣時，對太陽能的獲取則會出現(xiàn)困難，但這時控制系統(tǒng)將會自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)入到燃?xì)鉅t設(shè)備對其進(jìn)行輔導(dǎo)加熱，這時即便在冬季居民也可以享受到溫暖，在其他季節(jié)太陽能充足時還可以為人們提供熱水，便利了居民生活。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠應(yīng)用太陽能技術(shù)，將會大大的降低生產(chǎn)成本，同樣也節(jié)約了大量原材料，最為明顯的是太陽能無污染，可以有效的保護(hù)環(huán)境，這將成為實現(xiàn)綠色建筑暖通空調(diào)的一大途徑。

五、結(jié)束語

住宅建筑暖通空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計不僅能夠有效節(jié)約能源，還可以為人們提供綠色的供暖通風(fēng)環(huán)境，因此，一定要充分運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)住宅建筑暖通空調(diào)的節(jié)能。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙邦亮.住宅建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計問題探討[J].技術(shù)與市場，2013，08：88-89.

[2]梁琳，翟榮兵，黃紅.建筑工程項目暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的相關(guān)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，03：222.

[3]雙慶.簡析民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計問題[J].中國建材科技，2014，04：178-179.