（中國空間技術(shù)研究院，北京 100094）

綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

王鋒

（中國空間技術(shù)研究院，北京 100094）

建筑工程項目在施工以及使用中需要消耗大量的能源，并對環(huán)境造成一定程度的破壞。在這種情況下，節(jié)能和綠色理念開始被應用于建筑工程的設(shè)計和建設(shè)中。本文從建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計特點入手，對綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中的實際應用進行了全面分析，希望對我國建筑工程領(lǐng)域的全面健康發(fā)展起到促進作用。

綠色理念；建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計

建筑工程有多個系統(tǒng)和部分組成，暖通空調(diào)系統(tǒng)是重要組成部分之一，設(shè)計師在展開建筑設(shè)計的過程中，必須針對建筑使用者的實際需要，對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行科學的設(shè)計。近年來，在科學和信息技術(shù)不斷進步的背景下，變頻和自動化技術(shù)等被廣泛應用于建筑與暖通空調(diào)系統(tǒng)中，促進了該系統(tǒng)運行效率的提升。目前在綠色理念的指導下，設(shè)計師在工作中，應提升對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的重視，并綜合應用多種科學措施，才能夠在保證該系統(tǒng)的運行效率基礎(chǔ)上，降低系統(tǒng)運行中所消耗的能源，為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標貢獻出一份力量。

1 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計特點

1.1 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜性

在整個建筑工程中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的重要性是不容忽視的。近年來，我國在積極進行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，建筑工程隨之增加，工程規(guī)模不斷擴大，在這種情況下，暖通空調(diào)系統(tǒng)也呈現(xiàn)出越來越復雜和互相耦合的特點。

在這種情況下，設(shè)計師在展開設(shè)計的過程中，必須對該系統(tǒng)內(nèi)部各個細節(jié)給予高度的重視，從細節(jié)入手，提升設(shè)計科學性，確保暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計，能夠高效且穩(wěn)定的運行。通常情況下，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)是由房間冷熱末端、冷熱量輸配和冷熱源三個部分組成的，這三個組成部分內(nèi)部，又包含了多個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)和大系統(tǒng)之間形成了緊密的聯(lián)系，在互相耦合的狀態(tài)下保持整體系統(tǒng)的健康運行，由此可見，在展開暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的過程中，難度較高。

1.2 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)形式的多樣性

同一建筑在同樣的空氣環(huán)境控制目標背景下，設(shè)計師可以應用多種設(shè)計方法來進行建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，因此，設(shè)計方式和暖通空調(diào)系統(tǒng)形式存在多樣性的特點。設(shè)計師在展開設(shè)計工作的過程中，應從建筑特點以及使用者的實際需求角度出發(fā)，有針對性的展開設(shè)計。

如果暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計是針對寫字樓而言的，在設(shè)計中可以應用溫濕度獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)、風機盤管加新風系統(tǒng)以及變風量全空氣系統(tǒng)等三種設(shè)計方式。然而，在綠色理念的指導下，需要將節(jié)能設(shè)計同暖通空調(diào)系統(tǒng)進行有效結(jié)合，在對設(shè)計形式進行選擇的過程中，設(shè)計人員不僅要對各種設(shè)計形式的實用性、成本等因素進行全面的考慮，同時還應當對設(shè)計而成的系統(tǒng)運行中所產(chǎn)生的能耗量進行全面的掌握，只有這樣，才能夠提升暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計科學性和節(jié)能性。

1.3 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)擁有較多的影響因素

由于復雜的結(jié)構(gòu)存在與建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，外界客觀環(huán)境因素對系統(tǒng)設(shè)計的影響也是相對較大的，因此，在展開設(shè)計工作時，工作人員應從暖通空調(diào)系統(tǒng)特點以及結(jié)構(gòu)入手，有針對性的加大管理力度和質(zhì)量控制效果，努力構(gòu)建合理的設(shè)計方案，盡最大努力將外界影響因素降低。通常情況下，內(nèi)部熱繞、熱工特性在圍護結(jié)構(gòu)中的特點以及建筑當?shù)貧夂颦h(huán)境等都會對暖通空調(diào)系統(tǒng)運行狀態(tài)以及設(shè)計造成影響。值得注意的是，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計效果受當?shù)貧夂颦h(huán)境的影響是最為嚴重的，設(shè)計師在工作中，必須從多個層面出發(fā)，對各種影響因素進行全面考慮，才能夠提升設(shè)計科學性，并在設(shè)計中，增加對先進的能源以及科學技術(shù)的應用，最終為提升該系統(tǒng)的節(jié)能效果奠定良好的基礎(chǔ)。

2 綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中的實際應用

某政府辦公樓共擁有14163.50m2的建筑面積，當?shù)負碛卸湎臒岬臍夂蛱攸c，該建筑原有的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，采暖、制冷是由中央空調(diào)系統(tǒng)來完成的，在設(shè)計中共包含408個風盤。2016年，當?shù)貫榱隧憫獓夜?jié)能降耗的號召，將這一建筑列入到建筑節(jié)能改造項目中，并將其作為重點工程。在對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行重新設(shè)計和改造的過程中，應用了如下設(shè)計方法。

2.1 冷熱負荷計算

冷熱源極容量、水泵配置以及冷熱輸送管尺寸等因素在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的設(shè)計都會受到冷熱負荷的嚴重影響。因此，在綠色理念的指導下展開暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的過程中，必須加大對冷熱負荷的計算力度，確保所得數(shù)據(jù)的科學性、精確性和全面性，才能夠為暖通空調(diào)系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的設(shè)計提供有力支持，從而為能耗量在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的降低奠定良好的基礎(chǔ)。在對系統(tǒng)冷熱負荷進行計算的過程中，應用暖通空調(diào)系統(tǒng)專業(yè)要求的角度出發(fā)對計算方式進行選擇，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計師還需要綜合應用自身的設(shè)計經(jīng)驗，在獲取設(shè)計指標的過程中，充分應用統(tǒng)計分析回歸計算的方式。

2.2 定溫度取值

室內(nèi)溫度在建筑中的數(shù)值在確定時，要求設(shè)計師從建筑當?shù)氐臍夂驐l件、地理因素以及建筑使用者的實際需求角度出發(fā)，努力合理的確定室內(nèi)溫度值范圍。而暖通空調(diào)系統(tǒng)同建筑室內(nèi)溫度控制的聯(lián)系是非常緊密的。通常，暖通空調(diào)系統(tǒng)在夏季運行的過程中，需要進行制冷，每當室內(nèi)溫度產(chǎn)生1℃左右的提升時，暖通空調(diào)系統(tǒng)會產(chǎn)生約10%的能耗降低率；而暖通空調(diào)系統(tǒng)在冬季運行的過程中，是需要進行制熱的，每當室內(nèi)溫度產(chǎn)生1℃左右的降低時，暖通空調(diào)系統(tǒng)會產(chǎn)生約8%的能耗降低率。在這種情況下，在對室內(nèi)溫度值進行確定的過程中，設(shè)計師應從室內(nèi)溫度需求的角度出發(fā)，將暖通空調(diào)系統(tǒng)運行過程中的能耗量降到最低。

2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱水系統(tǒng)和風系統(tǒng)的設(shè)計

在設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng)的過程中，風系統(tǒng)和冷熱水系統(tǒng)是核心環(huán)節(jié)，要想促使節(jié)能的效果在冷熱水系統(tǒng)中充分的體現(xiàn)出來，設(shè)計人員可以通過設(shè)計，促使溫度差在供回水與冷凍水之間縮小，從而促進能耗量的降低；并且，設(shè)計師還可以將閉式循環(huán)模式應用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中，從而有效降低該系統(tǒng)運行過程中的能耗量。

現(xiàn)階段，我國各地區(qū)在建筑工程的構(gòu)建過程中，通常會在暖通空調(diào)系統(tǒng)中對一泵到底方式進行應用。這一設(shè)計方法有助于工作人員在后期更加便捷的維護暖通空調(diào)系統(tǒng)，對于節(jié)省系統(tǒng)運行成本具有重要意義。

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中融入綠色理念，要求設(shè)計師對建筑當?shù)氐牡乩硪约皻夂颦h(huán)境進行充分的掌握，例如，如果建筑當?shù)鼐哂懈珊敌蕴攸c，可以將冷卻塔循環(huán)模式應用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中，就可以有效縮小水泵揚程，在擁有良好通風條件的區(qū)域安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)，冷卻效果更加明顯，在制冷中，暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能源將大大減少。

針對暖通空調(diào)系統(tǒng)，泵流量在冷熱水系統(tǒng)中的數(shù)值為132m3/h，28m為其揚程值；泵流量在地源側(cè)熱水循環(huán)中為100m3/h，23m為其揚程值；泵流量在冷卻塔側(cè)中的數(shù)值為80m3/h，25m為其揚程值。實際效率在冷卻塔側(cè)水泵流量和地源側(cè)熱水循環(huán)泵流量中通常都不小于80%。由此可見，設(shè)計人員必須從建筑本身對暖通空調(diào)系統(tǒng)的需求入手，才能夠合理的對該系統(tǒng)進行設(shè)計，并實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標。

3 結(jié)語

綜上所述，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計人員在積極進行設(shè)計的過程中，必須做到從多個角度出發(fā)展開分析，在大量精確計算的基礎(chǔ)上，確保該系統(tǒng)在滿足正常需求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。

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