成科橋

（基準(zhǔn)方中建筑設(shè)計(jì)股份有限公司太原分公司，山西 太原 030000）

1 綠色的公共建筑項(xiàng)目中暖通空調(diào)節(jié)能的設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)

1.1 設(shè)計(jì)原則

隨著人們物質(zhì)生活的水平的提高，現(xiàn)代人的生活中，無(wú)論是在家里、公司、商場(chǎng)等都出現(xiàn)了空調(diào)。其中為了使暖通空調(diào)更加節(jié)能，其設(shè)計(jì)不只是使人們的生活的環(huán)境更加的舒適、而且還必須節(jié)能環(huán)保。在綠色的公共建筑的設(shè)計(jì)之中增加暖通空調(diào)系統(tǒng)可以有效地提高綠色的公共建筑的質(zhì)量和功能[1]。然而，唯一的缺點(diǎn)是其的能耗非常的高。隨著時(shí)代的發(fā)展，綠色的公共建筑不斷的發(fā)展，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)也在不斷的更新和完善。暖通空調(diào)的能耗問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效的解決。因此，現(xiàn)階段綠色的公共建筑的設(shè)計(jì)中最大之問(wèn)題是暖通空調(diào)節(jié)能的設(shè)計(jì)，并對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確?？照{(diào)滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

1.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

公共建筑降空調(diào)冷熱源的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及多個(gè)施工降環(huán)節(jié)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該嚴(yán)格降控制每一個(gè)環(huán)節(jié)，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都是可實(shí)施的。在進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)之時(shí)，我們應(yīng)該使用更多不同的節(jié)能的技術(shù)和節(jié)能之設(shè)備，以確保它們能夠回收冷熱源系統(tǒng)之中涉及的熱量和水的資源?？照{(diào)的冷熱源的所有的節(jié)能之處均應(yīng)采用節(jié)能的技術(shù)，并在施工的過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量的管理。同時(shí)，還應(yīng)考慮提高空調(diào)冷熱源的能耗的因素，并嚴(yán)格的控制這些因素，以降低空調(diào)的能耗[3]。某公司的暖通空調(diào)，如圖1 所示。

1.2.1 節(jié)能減排

員工應(yīng)充分了解暖通空調(diào)系統(tǒng)的工作之原理和功能，按照綠色的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，在充分發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)的功能的基礎(chǔ)之上，盡可能的降低能耗，從而避免暖通空調(diào)的系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程之中大量能源的消耗和不可再生的資源的浪費(fèi)。并在技術(shù)和資金的支持之下，充分利用可再生資源維持暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行[4]。

1.2.2 因地制宜

在審查暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案之時(shí)，應(yīng)全面的分析設(shè)備的安裝條件和施工的方案，使綠色的設(shè)計(jì)理念真正的滲透并落實(shí)到實(shí)際的工作之中，確保設(shè)計(jì)的方案的科學(xué)性、環(huán)保性和可行性。全面的了解設(shè)備能耗的情況，充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀坏耐L(fēng)、自然的采光等環(huán)境的資源，降低設(shè)備自身的能耗。在選擇建筑的材料之時(shí)，應(yīng)盡可能的使用復(fù)合的墻體和環(huán)保的材料，以避免內(nèi)部的能源過(guò)度的消耗，從而使暖通空調(diào)的系統(tǒng)在建筑物內(nèi)高效的運(yùn)行[5]。暖通空調(diào)節(jié)能的工作原理如圖2所示。

圖2 暖通空調(diào)節(jié)能工作原理

1.3 暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)思路

1.3.1 引用優(yōu)化設(shè)計(jì)方式

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)之水平不斷的發(fā)展，大量的自然資源在開(kāi)發(fā)的同時(shí)得到了利用。直到世界不可再生的能源短缺，我國(guó)才開(kāi)始重視綠色的公共建筑的建設(shè)，其設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足節(jié)能降排的功能。然而，我國(guó)綠色的建筑節(jié)能降排的設(shè)計(jì)的整體降水平還很低，與國(guó)外的發(fā)達(dá)之國(guó)家相比還有很大的差距。因此，在設(shè)計(jì)綠色的公共建筑之時(shí)，我們可以借鑒國(guó)外的綠色設(shè)計(jì)的理念，從而實(shí)現(xiàn)綠色的公共建筑之中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的節(jié)能的效果。

1.3.2 滿(mǎn)足用戶(hù)的需求

在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)之中，不僅要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需要，還要滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。且主要的設(shè)計(jì)應(yīng)該關(guān)注用戶(hù)的需求。在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)之中，不僅要在冬季能夠供暖，還要在夏季之時(shí)冷卻室內(nèi)的空氣，使用戶(hù)更涼爽。因此，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中，我們需要滿(mǎn)足很多的需求。為了更好地適應(yīng)消費(fèi)者不斷的變化的需求，我們需要根據(jù)相關(guān)的市場(chǎng)信息之反饋對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

1.3.3 選擇優(yōu)化的空調(diào)系統(tǒng)

在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)之中，在滿(mǎn)足各種的消耗需求的前提之下，合理的優(yōu)化暖通空調(diào)的能耗，保證空調(diào)的節(jié)能。在夏季，為了使消費(fèi)者的生活的環(huán)境更涼爽，需要對(duì)空調(diào)的制冷技術(shù)進(jìn)行深度優(yōu)化[6]。現(xiàn)階段，蒸發(fā)冷卻的技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于空調(diào)的設(shè)計(jì)中。蒸發(fā)冷卻的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)的運(yùn)行之時(shí)對(duì)環(huán)境的無(wú)污染。然而，盡管蒸發(fā)冷卻的技術(shù)可以改善環(huán)境的保護(hù)問(wèn)題，但在該技術(shù)的前提之下，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)之中有必要實(shí)現(xiàn)空氣的濕度的間接的蒸發(fā)和直接的蒸發(fā)，以達(dá)到舒適的溫度。

2 暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 突出的能源矛盾

與私人的住宅建筑不同，公共的建筑的規(guī)模較大，暖通空調(diào)的系統(tǒng)的開(kāi)放時(shí)間的較長(zhǎng)，連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致能耗的增加。因此，能源的保護(hù)一直是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行不僅消耗大量的電能，而且消耗水資源。我國(guó)的地理的環(huán)境復(fù)雜，能源特別是水資源的分布極其的不平衡，例如，中國(guó)的西北部的許多的地區(qū)都存在嚴(yán)重的水土的流失，尤其是在水資源非常稀缺的寒冷冬季。

2.2 公共建筑能耗

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷的提高和城市化的不斷的推進(jìn)，公共的建筑的數(shù)量也在日益的增加，尤其是在大中型的城市的繁華的地區(qū)。公共的建筑的特點(diǎn)是占地面積大、空間大、人流量大。因此，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的系統(tǒng)之時(shí)，應(yīng)考慮不同的空間的需要，根據(jù)區(qū)域的特點(diǎn)合理的安裝暖通空調(diào)。然而，實(shí)際的情況是，大多數(shù)的公共建筑很難根據(jù)人員的流動(dòng)之情況開(kāi)啟或關(guān)閉暖通空調(diào)。通常，設(shè)備始終都是處于運(yùn)行的狀態(tài)。雖然有些區(qū)域空無(wú)一人，但暖通空調(diào)仍在運(yùn)行，造成了許多的資源浪費(fèi)。

2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)的管理問(wèn)題

暖通空調(diào)的系統(tǒng)需要定期的管理和維護(hù)。否則，一旦出現(xiàn)運(yùn)行的故障、設(shè)備的老化等問(wèn)題，不僅會(huì)影響社會(huì)的效益，還會(huì)增加能源的消耗?，F(xiàn)階段，雖然一些大型的商場(chǎng)有專(zhuān)人的維護(hù)和管理暖通空調(diào)的系統(tǒng)，但員工缺乏責(zé)任感和環(huán)保的意識(shí)，根本沒(méi)有意識(shí)到科學(xué)的管理對(duì)提高設(shè)備的能效的重要性。所以沒(méi)有及時(shí)的關(guān)閉空調(diào)的系統(tǒng)，導(dǎo)致空調(diào)開(kāi)啟的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成不必要的資源的浪費(fèi)。

2.4 不合理的負(fù)荷計(jì)算

暖通空調(diào)的系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算的方法是在原有負(fù)荷的基礎(chǔ)之上增加了50%以上的負(fù)荷。最終的目的是使暖通空調(diào)的系統(tǒng)更好地適應(yīng)實(shí)際的運(yùn)行條件，確?？照{(diào)在運(yùn)行過(guò)程之中的各項(xiàng)性能的指標(biāo)都能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。然而，實(shí)際的情況是，即使暖通空調(diào)的系統(tǒng)的負(fù)荷增加，也很難滿(mǎn)足預(yù)期的要求，最終浪費(fèi)了許多的建設(shè)的成本。

3 綠色建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 建筑冷負(fù)荷的設(shè)計(jì)、計(jì)算和分析

3.1.1 合理的建筑方案設(shè)計(jì)

在建筑方案的設(shè)計(jì)之階段，應(yīng)充分的考慮其節(jié)能的潛力。合理的安排建筑的朝向，選擇保溫性能好的玻璃的外窗和外墻的材料，減少?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱引起的冷負(fù)荷。同時(shí)，盡量的避免出現(xiàn)大型的穹頂和中庭，并充分利用綠色的植物墻等元素進(jìn)行大面積的外窗，以減少太陽(yáng)的輻射熱增造成的冷負(fù)荷。

3.1.2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)的合理選擇

設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇必須嚴(yán)格的遵守《民用建筑的采暖通風(fēng)與空調(diào)的設(shè)計(jì)規(guī)范》《公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)》和各地地方的節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。在滿(mǎn)足舒適度的前提之下，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳盍?xí)慣和周邊的建筑的調(diào)查，選擇合理的室內(nèi)設(shè)計(jì)的參數(shù)。此外，室內(nèi)的人員負(fù)荷、照明和設(shè)備的散熱對(duì)室內(nèi)的冷負(fù)荷的影響也很重要。這些參數(shù)的選擇應(yīng)結(jié)合公共的建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)鼐用竦纳盍?xí)慣、商業(yè)的布局等條件進(jìn)行綜合考慮。

3.1.3 室外新風(fēng)量的合理選擇及控制

在空調(diào)的季節(jié)，新風(fēng)量不能盲目的擴(kuò)大。目前，大多數(shù)的公共的建筑在過(guò)渡的季節(jié)采用新風(fēng)的運(yùn)行，以降低能耗，提高室內(nèi)的舒適度?？照{(diào)的新風(fēng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換在空調(diào)季節(jié)和過(guò)渡的季節(jié)尤為關(guān)鍵。空調(diào)的季節(jié)應(yīng)注意閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，以排除異常通道之中的新鮮的空氣。

3.2 冷熱源節(jié)能的分析

3.2.1 冷水機(jī)組的合理選擇

制冷機(jī)組的選擇應(yīng)結(jié)合本工程的實(shí)際運(yùn)行的情況進(jìn)行合理的分析。機(jī)組的大小應(yīng)盡可能的匹配，并考慮機(jī)組之間的相互備用和切換的可能性。機(jī)組應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的特性進(jìn)行選擇，并對(duì)不同的組合的方案進(jìn)行比較。應(yīng)優(yōu)先選擇能節(jié)省初始的投資和能源的消耗的組合之方式。并聯(lián)運(yùn)行之機(jī)組應(yīng)至少選擇一條的調(diào)節(jié)線，是一種能夠確保在部分的負(fù)載條件下高效運(yùn)行的裝置。

3.2.2 應(yīng)選擇冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)

冰蓄冷系統(tǒng)的主要的優(yōu)點(diǎn)是可以轉(zhuǎn)移冰箱的耗電的時(shí)間，減少峰值的耗電期的電力的負(fù)荷，充分利用槽中的剩余的電力，提高電網(wǎng)的負(fù)荷率，降低使用的成本。但其主要的缺點(diǎn)在于投資大、管理的復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行的可靠性有待進(jìn)一步提高。

3.2.3 自然冷源的應(yīng)用

作為一種新興的能源，自然的冷源在日常的生活之中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為建設(shè)低碳的社會(huì)做出了巨大的貢獻(xiàn)。目前，其主要的應(yīng)用模式是直接引入新風(fēng)的系統(tǒng)、乙二醇的干冷器換熱的系統(tǒng)、熱管的技術(shù)等。在使用自然的冷源時(shí)，需要計(jì)算分析其能量的貢獻(xiàn)率和利用率，通過(guò)CFD 軟件深入預(yù)測(cè)暖通空調(diào)的效果，并驗(yàn)證其可行性，創(chuàng)造綠色的低碳效益。

3.3 輸配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析

由于暖通空調(diào)的系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程之中的能耗巨大，通過(guò)優(yōu)化輸配的系統(tǒng)，降低運(yùn)行之中的能源的浪費(fèi)比例，可以更好地滿(mǎn)足綠色節(jié)能的需要。

3.3.1 空調(diào)主機(jī)房的位置選擇

主空調(diào)室是空調(diào)系統(tǒng)的核心。空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)主機(jī)房將制冷的介質(zhì)輸送至空調(diào)的末端。主空調(diào)室的位置對(duì)降低輸送的系統(tǒng)的能耗起著關(guān)鍵的作用。它可以降低初始的投資成本，提高運(yùn)行的效率和輸電的能效。

3.3.2 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制

對(duì)于綠色的公共建筑工程之中的暖通空調(diào)，應(yīng)提高過(guò)濾網(wǎng)的效率，選擇具有殺菌和吸附的能力的過(guò)濾功能，合理的選擇送風(fēng)的方式。還必須保持新鮮的空氣之新鮮度。同時(shí)，盡量縮短新風(fēng)的入口到房間的距離。只有改進(jìn)暖通空調(diào)的系統(tǒng)，進(jìn)行合理的節(jié)能的設(shè)計(jì)和分析，才能大大提高綠色公共建筑項(xiàng)目的服務(wù)能力。

3.3.3 變頻水泵的應(yīng)用及附件的選擇

在空調(diào)能耗的系統(tǒng)中，水泵的能耗占很大一部分。節(jié)能的設(shè)計(jì)能有效的降低能耗。變頻的技術(shù)可以使系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)態(tài)的負(fù)荷變化規(guī)律及時(shí)調(diào)整變水量，從而大大降低水泵的能耗，改善暖通空調(diào)的運(yùn)行的工況，提高設(shè)備的利用率。在選擇配件的過(guò)程之中，我們也應(yīng)該選擇節(jié)能的高效的配件。為了節(jié)約成本，我們應(yīng)該避免選擇低質(zhì)量或不合適的配件。整體的運(yùn)作離不開(kāi)各方面的相互的配合。因此，選擇合適的配件可以大大的降低能耗，在一定程度上提高資源的利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)的技術(shù)不斷的發(fā)展，公共的工程建設(shè)之中暖通空調(diào)的節(jié)能的技術(shù)將越來(lái)越先進(jìn)，暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)將越來(lái)越完善，為改善我們的生活、節(jié)約能源的消耗提供技術(shù)的支持。在實(shí)際的應(yīng)用之中，暖通空調(diào)的自動(dòng)化設(shè)置應(yīng)以區(qū)域的環(huán)境為參照，以室內(nèi)的溫度之變化為支撐，以建筑人流為控制的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)，使公共的工程暖通空調(diào)的系統(tǒng)綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)更加的人性化。