王立

（大同市二院建筑設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，山西 大同037000）

眾所周知，暖通空調(diào)是建筑中能源消耗較大的系統(tǒng)，如果不對(duì)其加以處理和優(yōu)化，將會(huì)與我國(guó)節(jié)能減排發(fā)展理念相背離，進(jìn)而阻礙建筑行業(yè)的前行，降低我國(guó)經(jīng)濟(jì)的效益。為此，在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，除要考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能外，還應(yīng)從節(jié)能減排方面入手，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)行優(yōu)化調(diào)整，以降低建筑能耗，提高資源的利用率。

1 節(jié)能減排理念

節(jié)能減排理念中包含兩方面內(nèi)容，即節(jié)能和減排。節(jié)能指的是節(jié)約能源，控制能源損耗，減排則是抑制污染物排放，控制環(huán)境污染，兩者既獨(dú)立又緊密聯(lián)系。減排要求科學(xué)使用節(jié)能技術(shù)，減少因片面性的控制污染物而引起的能源過(guò)度損耗問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和社會(huì)效益的共同進(jìn)步。節(jié)能則是利用科學(xué)的管理方式，對(duì)能源使用的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行管理和控制，從而降低損耗量，減少能源使用后污染物的排放，緩解現(xiàn)存能源危機(jī)，提高能源利用率。

2 節(jié)能減排對(duì)于暖通空調(diào)節(jié)能降耗的意義

建筑行業(yè)的快速發(fā)展加劇了我國(guó)能源消耗。據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗已達(dá)到總能耗的一半以上，其中以暖通空調(diào)帶來(lái)的能耗問(wèn)題最為嚴(yán)重，能耗量已經(jīng)達(dá)到建筑能耗的2/3。但隨著城市化進(jìn)程的加快，暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為建筑必備設(shè)施，如果不能對(duì)暖通空調(diào)加以優(yōu)化和調(diào)整，則帶來(lái)的能耗問(wèn)題也將得不到解決，反而有增加趨勢(shì)，這不利于我國(guó)對(duì)非可再生資源的管控。再者，暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的廢物雜質(zhì)較多，排放到空氣中會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)較大污染。因此，有必要將節(jié)能減排理念融入到暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，做好能源控制，改善環(huán)境品質(zhì)。

具體來(lái)說(shuō)，節(jié)能減排理念在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義為：

首先，提高可再生能源利用率。節(jié)能減排理念的融入，可加大清潔型能源在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用率，以清潔型能源替換部分非可再生能源，促進(jìn)暖通空調(diào)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低污染物排放量。

其次，降低運(yùn)行成本。在節(jié)能減排理念影響下，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中以可再生資源的轉(zhuǎn)換做到電能的供應(yīng)，降低電能損耗量，節(jié)約更多資金成本。

最后，實(shí)現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。節(jié)能減排理念下的建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，更加注重能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)，以科學(xué)有效的方式和先進(jìn)技術(shù)，減少暖通空調(diào)使用中污染物的排放，控制對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)的破壞，提高環(huán)境質(zhì)量，為人們營(yíng)造舒適、健康的生存空間，達(dá)到人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排的設(shè)計(jì)方法

3.1 參數(shù)設(shè)計(jì)

參數(shù)設(shè)計(jì)是暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的基本保障，要加強(qiáng)其合理性、可行性。由于建筑所在區(qū)域特征的不同，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的要求也會(huì)有所不同，在性能參數(shù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)所在區(qū)域氣候、環(huán)境變化予以調(diào)查和了解，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)下，綜合各項(xiàng)影響因素，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部組成及冷熱源設(shè)備運(yùn)行參數(shù)加以調(diào)整和確定，促進(jìn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，參數(shù)設(shè)計(jì)中，除性能參數(shù)的設(shè)定外，還需做好系統(tǒng)尺寸參數(shù)、占地面積、機(jī)組零部件尺寸等參數(shù)的計(jì)算和設(shè)定，預(yù)留合適位置完成安裝作業(yè)。

3.2 運(yùn)行模式規(guī)劃

在參數(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上分析和確定系統(tǒng)運(yùn)行模式，對(duì)提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，密切系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備間的關(guān)聯(lián)，降低能源損耗有顯著效果。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行以非變頻模式為主，帶來(lái)的能耗問(wèn)題較為嚴(yán)重。現(xiàn)階段設(shè)計(jì)中，可直接通過(guò)變頻技術(shù)的引入，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，達(dá)到自動(dòng)化調(diào)節(jié)目標(biāo)。如在公共商業(yè)建筑內(nèi)，變頻技術(shù)的應(yīng)用可降低暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中的功率和負(fù)荷，減少能源損耗，在增強(qiáng)商場(chǎng)內(nèi)部舒適性的同時(shí)，也達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)。再比如某建筑工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中，融入了冰儲(chǔ)冷技術(shù)（見(jiàn)圖1），在用電低谷期，儲(chǔ)冷系統(tǒng)作用下，水變冰，完成儲(chǔ)冷；在用電高峰階段，將冰變?yōu)樗徑夤╇妷毫?，且減少能源消耗，將額定功率控制在一定范圍內(nèi)。

圖1 冰儲(chǔ)冷技術(shù)

3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行目的是調(diào)整建筑內(nèi)部溫濕度，為人們提供舒適的居住環(huán)境。圍護(hù)結(jié)構(gòu)其實(shí)與暖通空調(diào)系統(tǒng)有相似性，圍護(hù)結(jié)構(gòu)是利用保溫材料，減少建筑內(nèi)部熱能散失及外部的干擾，增強(qiáng)建筑內(nèi)部的舒適性。如果在設(shè)計(jì)中，將兩者有效結(jié)合起來(lái)，利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)減少暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用，可有效降低能源損耗及環(huán)境污染，達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)。

3.4 新風(fēng)系統(tǒng)

新風(fēng)系統(tǒng)可以說(shuō)是暖通空調(diào)系統(tǒng)的一項(xiàng)改革，通過(guò)新風(fēng)系統(tǒng)的合理控制，可在維持建筑內(nèi)部舒適性，降低能源損耗，見(jiàn)圖2。不過(guò)在設(shè)計(jì)中需注意新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)量的把控，風(fēng)量過(guò)大會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷，使電能轉(zhuǎn)化不充分，出現(xiàn)部分能源上的浪費(fèi)。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)新風(fēng)工況和送風(fēng)比例展開(kāi)科學(xué)調(diào)整，最大限度降低能源損耗問(wèn)題。如某地區(qū)夏季室內(nèi)空氣露點(diǎn)為23.1℃，送風(fēng)溫度要控制在24℃左右，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算送風(fēng)量，為人們提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。

圖2 新風(fēng)系統(tǒng)

3.5 可再生能源的應(yīng)用

在節(jié)能減排理念的作用下，可再生能源得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用，可替代傳統(tǒng)能源，為暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行提供保障。目前常見(jiàn)的可再生能源以太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能這四種為主，其中太陽(yáng)能和地?zé)崮苁墙ㄖ休^為常見(jiàn)的能源，尤其是太陽(yáng)能在暖通空調(diào)中得到最為廣泛的應(yīng)用。如太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，這不僅可以降低電能損耗，也可減輕環(huán)境的污染。

3.6 熱回收裝置

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生多余熱量，如果放任這些熱量不管，其實(shí)也是一種能源浪費(fèi)的表現(xiàn)。而將這些熱量進(jìn)行回收重新利用，不僅可實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，也可提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。熱回收裝置就是開(kāi)展多余熱量回收再利用的重要裝置，其可將不同狀態(tài)下、不同熱性質(zhì)的流體實(shí)施回收處理，轉(zhuǎn)化成濕熱和總熱重新運(yùn)轉(zhuǎn)在系統(tǒng)內(nèi)，從而降低冷熱源能量損耗，做好室內(nèi)溫度的科學(xué)調(diào)控。不過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，熱回收裝置與新風(fēng)系統(tǒng)間的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)存在一些矛盾，導(dǎo)致系統(tǒng)散熱能力變差，增加熱能的損耗。

為此，要求設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確計(jì)算新風(fēng)系統(tǒng)的投入量，讓余熱得到充分的利用。如某商業(yè)建筑利用熱泵系統(tǒng)，將熱水供應(yīng)系統(tǒng)和循環(huán)制冷系統(tǒng)相結(jié)合，利用回收的熱量加熱水源，滿足熱水供應(yīng)的同時(shí)，也合理利用了冗余熱量，減輕了機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷。

3.7 能耗指標(biāo)

能耗指標(biāo)指的是熱媒介質(zhì)傳輸中能量降低指標(biāo)參數(shù)，對(duì)其實(shí)行科學(xué)管控，可達(dá)到優(yōu)化和調(diào)整暖通空調(diào)運(yùn)行模式的效果，完成熱能傳輸方式及傳輸材料的科學(xué)選擇，從而加強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)中動(dòng)力傳輸系統(tǒng)設(shè)置的合理性，維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的效率和安全。

這里以某建筑工程項(xiàng)目為例，其在進(jìn)行暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計(jì)中，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)暖通空調(diào)運(yùn)行情況展開(kāi)實(shí)時(shí)的全動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管控，準(zhǔn)確計(jì)算能源損耗量，增強(qiáng)設(shè)計(jì)效果，達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)。同時(shí)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，增設(shè)控溫系統(tǒng)，將冷水機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)溫度控制在16℃左右，并做好溫度變動(dòng)管控，一旦出現(xiàn)超出或低于現(xiàn)象，立即報(bào)警，找出變化原因并加以調(diào)試，以此減少能源損耗。通過(guò)該方式，最終計(jì)算能耗降低了30%左右，還讓建筑外的噪聲得到有效隔離。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，務(wù)必加大節(jié)能減排理念的重視力度，遵循節(jié)能減排的要求開(kāi)展各項(xiàng)分析和處理工作，優(yōu)化熱回收裝置，掌控能耗指標(biāo)，且提高可再生資源利用率，以降低系統(tǒng)能耗，在加強(qiáng)建筑內(nèi)部舒適性的同時(shí)，提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益，做到建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。