賈曉飛

（北京維拓設(shè)計(jì)有限公司太原分公司，山西太原 030006）

0 引言

近些年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)公眾的日常生活水平有了明顯的提升，與此同時(shí)，相對(duì)于社會(huì)公眾生活環(huán)境的要求也隨之提高。而空調(diào)行業(yè)已經(jīng)逐步落實(shí)社會(huì)公眾的日常生活中，并且逐漸變成發(fā)展的重要趨勢(shì)。暖通空調(diào)在使用時(shí)，會(huì)消耗掉一些能源，依據(jù)對(duì)之前收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知，暖通空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電能消耗在整體建筑電能消耗的比例中占據(jù)較高的比重，因?yàn)榧竟?jié)不同，導(dǎo)致存在一定的差異性，而相對(duì)比春季與秋季，夏季消耗的比例最大，依據(jù)進(jìn)行的相關(guān)調(diào)查結(jié)果能看出，如果將節(jié)能優(yōu)化策略應(yīng)用至暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，能有效降低空調(diào)電能的消耗，因此，對(duì)暖通空調(diào)的節(jié)能優(yōu)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，是目前暖通空調(diào)高速發(fā)展的重要內(nèi)容，健康舒適的居住環(huán)境是居住人民的基本居住要求，暖通空調(diào)系統(tǒng)在營(yíng)造舒適的居住環(huán)境具有直接作用[1]。當(dāng)前我國(guó)大力倡導(dǎo)建設(shè)綠色建筑工程，但同時(shí)也對(duì)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)提出的基本要求也隨之增高，需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑中的暖通空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷更新，進(jìn)而降低暖通空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗，在確保居住環(huán)境的舒適度還能降低碳排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

本文以某地區(qū)某酒店為例，對(duì)建筑暖通空調(diào)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，該酒店位于市中心，建筑面積是120021m2，該酒店地上建筑樓高是22 層，地下建筑是一層，建筑的高度約為91m。該項(xiàng)目屬于五星級(jí)酒店，地下建筑的主要功能是建設(shè)地下停車(chē)場(chǎng)以及一些設(shè)備用房。該酒店夏天供冷，冬天供熱。

1 暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化的概念與意義

1.1 暖通空調(diào)的概念

暖通空調(diào)主要是指暖氣以及通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備，利用制暖達(dá)到空調(diào)使用的意義，增加空氣對(duì)流使風(fēng)不斷流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空氣的調(diào)節(jié)，增加空氣中的濕度，讓生活環(huán)境更加舒適。暖通空調(diào)屬于是空調(diào)中的一種重要形式，而普通空調(diào)只是能解決冷暖的問(wèn)題，但不能解決空氣的質(zhì)量與濕度問(wèn)題，暖通空調(diào)主要的特點(diǎn)是相對(duì)比普通空調(diào)來(lái)說(shuō)人們生活的環(huán)境更具舒適性。暖通空調(diào)能對(duì)空氣進(jìn)行處理，處理的過(guò)程是先讓外面的空氣進(jìn)入到室內(nèi)，待進(jìn)入室內(nèi)的空氣冷卻之后在進(jìn)行過(guò)濾處理，利用過(guò)濾能將空氣中含有的細(xì)小顆粒過(guò)濾掉，使空氣變得更加純凈，另外，還能對(duì)空氣的濕度進(jìn)行處理，讓空氣含有的濕度更符合人體感覺(jué)[2]。

1.2 暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化的意義

1.2.1 有助于提升可再生資源利用的效率

建設(shè)綠色建筑是我國(guó)建筑行業(yè)高速發(fā)展的重要方向，增加對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化研究的力度，有助于通過(guò)可再生的循環(huán)利用技術(shù)提升能源利用的效率。從目前暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)狀能看出，日常運(yùn)行以及維護(hù)產(chǎn)生的費(fèi)用較高[3]。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的能源價(jià)格比較高；且暖通空調(diào)系統(tǒng)再能源利用和處理能力較差，致使能源產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p耗。暖通空調(diào)的節(jié)能優(yōu)化能幫助暖通空調(diào)解除由于傳統(tǒng)能源存在的限制問(wèn)題，而應(yīng)用可再生的資源能有效達(dá)到暖通空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于能耗的需求，有助于提高可再生資源利用效率。

1.2.2 有助于提升建筑相關(guān)材料利用的效率

建筑中暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化與完善會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)在建設(shè)材料的選擇產(chǎn)生直接的影響。如，建筑建設(shè)的資源節(jié)約與環(huán)保建設(shè)的基本要求，在對(duì)暖通空調(diào)建設(shè)材料進(jìn)行選取時(shí)，必須盡量選取對(duì)環(huán)境污染以及產(chǎn)生影響比較小的空調(diào)材料，或選取處理過(guò)并進(jìn)行回收在使用的保溫材料，有效應(yīng)用這些空調(diào)材料，不但能滿(mǎn)足暖通空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要求，還能將建筑材料對(duì)生態(tài)環(huán)境以及居住人民產(chǎn)生的影響降到最低[4]。出于對(duì)節(jié)能以及環(huán)保考慮，在建設(shè)材料的選取上盡可能就近取材，在最大限度上降低建筑材料運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)成本與人工經(jīng)濟(jì)成本，有助于提升綠色建筑材料利用的效率。

1.2.3 有助于進(jìn)行加強(qiáng)冷熱的回收利用

在暖通空調(diào)使用時(shí)，空調(diào)的熱回收主要是指空調(diào)中對(duì)于能量進(jìn)行有效回收的具體裝置，利用空調(diào)中的排風(fēng)扇對(duì)新風(fēng)進(jìn)行有效處理，從而減少對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理時(shí)花費(fèi)的能量與經(jīng)濟(jì)成本，空調(diào)冷回收也是同樣的道理。例如，為了達(dá)到暖通空調(diào)的節(jié)能優(yōu)化目標(biāo)，在對(duì)熱回收的裝置進(jìn)行熱回收時(shí)，要對(duì)建筑所處的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的自然環(huán)境與氣候條件和建筑工程的現(xiàn)實(shí)情況等多種因素進(jìn)行分析與調(diào)查，對(duì)排風(fēng)中存在的有害氣體比例等因素進(jìn)行考慮，最后形成暖通空調(diào)系統(tǒng)。

2 建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)遵循的原則

2.1 節(jié)能減排的基本原則

在可持續(xù)發(fā)展的背景下建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要遵循節(jié)能減排的基本原則，通過(guò)現(xiàn)代化的技術(shù)與設(shè)施對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的性能進(jìn)行優(yōu)化，減少空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的能耗，是每個(gè)設(shè)計(jì)人員重要的使命，因此大力開(kāi)發(fā)新能源以及使用新能源，例如太陽(yáng)能以及地?zé)崮艿?，不同地區(qū)資源的現(xiàn)狀存在明顯的差異，必須找準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)資源，逐步提升新能源利用的效率，借助新能源具有的不破壞生態(tài)環(huán)境以及取之不盡的特征，逐漸取代傳統(tǒng)的能源，這樣會(huì)降低傳統(tǒng)能源使用量，起到緩解能源危機(jī)的作用，由此達(dá)到節(jié)能減排的理念[5]。

2.2 先進(jìn)性的基本原則

伴隨科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)很多高新科技產(chǎn)物，將這些科技產(chǎn)物應(yīng)用至建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中去，賦予空調(diào)系統(tǒng)智能化特征，有效推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)展示新氣象，人們會(huì)被建筑的新類(lèi)型吸引，并發(fā)出贊嘆。通過(guò)研究與實(shí)踐，我國(guó)建筑行業(yè)關(guān)于建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的建立形成寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)借鑒和參考一些發(fā)達(dá)國(guó)家成功的案例，與我國(guó)建筑工程相結(jié)合，對(duì)先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)[6]。

2.3 舒適性的基本原則

人們每天會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間待在室內(nèi)，室內(nèi)的溫度和濕度是否具有舒適度，空氣質(zhì)量如何，這些都與人們的身體健康具有密切聯(lián)系。在進(jìn)行建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定不能為了經(jīng)濟(jì)利益使用一些對(duì)人體健康和自然環(huán)境產(chǎn)生損壞的材料，應(yīng)該給建筑居住用戶(hù)創(chuàng)建適合居住的空間，遵循人性化以及舒適性原則，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，保證暖通系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及更適合人們的身體和心理上的需求，真正的給居住人們帶來(lái)享受，在這種情況下，建筑會(huì)博得用戶(hù)的好感，發(fā)展前景非常廣闊[7]。

3 建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化策略

3.1 強(qiáng)化能耗傳輸設(shè)計(jì)

對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)暖通空調(diào)能源消耗比較多的是在空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行傳遞的過(guò)程中，與此同時(shí)，建筑內(nèi)部環(huán)境的溫度和建筑氣密性等一些因素也容易對(duì)暖通空調(diào)運(yùn)行能源的使用率產(chǎn)生影響，為了盡量獲取較好的節(jié)能效果，在提前做好建筑外部環(huán)境防御的基礎(chǔ)上，依據(jù)社會(huì)公眾對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)環(huán)境的溫度要求與濕度要求，對(duì)建筑暖通空調(diào)的熱能消耗進(jìn)行不斷優(yōu)化，掌握網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等一些先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，將這些先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，配置出達(dá)到暖通空調(diào)基本工作要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在暖通空調(diào)工作的過(guò)程中，進(jìn)行監(jiān)測(cè)，后臺(tái)的相關(guān)人員能依據(jù)檢測(cè)設(shè)備傳遞的數(shù)據(jù)信息，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的情況進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)能源消耗異常或是其他狀況，能及時(shí)派遣相關(guān)人員進(jìn)行處理，進(jìn)而有效提高暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)能源使用更具合理性，從而達(dá)到節(jié)能優(yōu)化效果[8]。

3.2 使變頻空調(diào)設(shè)計(jì)得到完善

對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化進(jìn)行設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，為了有效提高暖通空調(diào)運(yùn)行的效果，必須對(duì)相關(guān)技術(shù)的有效應(yīng)用予以重視，當(dāng)中變頻調(diào)速屬于是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)化對(duì)變頻空調(diào)的使用能獲取較好的節(jié)能效果，相關(guān)設(shè)計(jì)人員使用變頻空調(diào)前，必須充分掌握建筑的內(nèi)部環(huán)境建設(shè)對(duì)于暖通空調(diào)具有的功能提出一些要求，然后對(duì)建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究，對(duì)空調(diào)的變頻調(diào)速應(yīng)用的具體情況進(jìn)行詳細(xì)分析，考慮到居住用戶(hù)對(duì)于暖通空調(diào)使用的需求，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)試，使相關(guān)參數(shù)得到調(diào)整，為建筑居住用戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)[9]。使用變頻調(diào)速能有效對(duì)建筑能源產(chǎn)生消耗量進(jìn)行控制，從而達(dá)到較好的暖通空調(diào)節(jié)能效果，在多數(shù)建筑暖通空調(diào)使用的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)暖通空調(diào)由于電機(jī)以及風(fēng)機(jī)和水泵等一些設(shè)備產(chǎn)生比較大的消耗，依據(jù)以前調(diào)查的相關(guān)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，暖通空調(diào)中消耗的能量幾乎都是應(yīng)用在空調(diào)電機(jī)以及空調(diào)中的水泵等一些電器設(shè)備上，采用變頻調(diào)速能提高空調(diào)工作的效率，將暖通空調(diào)設(shè)備工作的頻率控制在穩(wěn)定區(qū)間，滿(mǎn)足暖通空調(diào)使用的需求，還能具有良好的節(jié)能效果。

3.3 使建筑熱工性能得到優(yōu)化

對(duì)建筑中暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)事，還要對(duì)節(jié)能要求予以重視，為了確保暖通空調(diào)使用的效果不會(huì)受到影響，需要針對(duì)建筑物的熱功能涵蓋范圍的具體情況，如果發(fā)現(xiàn)建筑物的保溫性能以及氣密性等一些方面出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)對(duì)制熱作業(yè)的效果產(chǎn)生影響，需要花費(fèi)很多能源，才能使室內(nèi)溫度達(dá)到用戶(hù)的滿(mǎn)意溫度。因此，必須對(duì)建筑中的熱量維持和建筑的保溫性以及氣密性等具有的聯(lián)系進(jìn)行綜合考慮。另外，建筑中的熱量必須借助建筑內(nèi)部圍護(hù)才能得到擴(kuò)散，考慮到建筑內(nèi)部的熱量進(jìn)行傳遞速度以及傳遞的效果和建筑物外層表面之間的聯(lián)系，針對(duì)建筑采暖能源伴隨建筑體形的系數(shù)和暖通空調(diào)節(jié)能存在的關(guān)系，在建筑采暖過(guò)程中受到空氣的滲透，建筑氣密性比較差的部位容易導(dǎo)致建筑中產(chǎn)生的熱量損耗情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，對(duì)建筑內(nèi)部一些氣密性比較差的位置進(jìn)行嚴(yán)格重視，靈活選取節(jié)能的建筑材料，提高建筑物內(nèi)部構(gòu)建的安裝精確度，增強(qiáng)建筑物內(nèi)部密封的性能，以此減少由于空氣的滲透為對(duì)暖通空調(diào)的調(diào)溫能量的損耗值。

3.4 對(duì)地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)

地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用至暖通空調(diào)系統(tǒng)中，能有效提高暖通空調(diào)在建筑室內(nèi)的制熱和制冷方面的效果，在我國(guó)加大力度推進(jìn)建筑節(jié)能環(huán)保過(guò)程中，將地源熱泵應(yīng)用至暖通空調(diào)中能借助地源熱泵具有的優(yōu)勢(shì)，使建筑內(nèi)部暖通空調(diào)在原有的功能上增加一些節(jié)能功能，將地源熱泵應(yīng)用至暖通空調(diào)中去，不僅能優(yōu)化空調(diào)的節(jié)能效果，還不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染，符合國(guó)家對(duì)于綠色建筑設(shè)計(jì)以及建設(shè)施工要求。例如，當(dāng)前很多設(shè)計(jì)人員依據(jù)項(xiàng)目工程所在地區(qū)提出的工程建設(shè)要求，及國(guó)家相關(guān)部門(mén)中具有規(guī)范性的文件，與業(yè)主對(duì)于建筑暖通空調(diào)提出的相關(guān)要求進(jìn)行結(jié)合，由此引入地源熱泵對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而能在地源熱泵產(chǎn)生作用下，使暖通空調(diào)能在夏季通過(guò)地源熱泵對(duì)土壤中含有的熱量進(jìn)行吸收，然后進(jìn)行制冷工作，減少冷卻對(duì)能量產(chǎn)生的使用量，地源熱泵能承擔(dān)空調(diào)制冷過(guò)程中的負(fù)荷，使空調(diào)能一直保持在高效的運(yùn)行狀態(tài)下。在冬季時(shí)，空調(diào)在地源熱泵的作用下，將熱泵系統(tǒng)與空調(diào)供暖系統(tǒng)進(jìn)行連接，以此減少建筑暖通空調(diào)供熱過(guò)程中不存在任何作用的環(huán)節(jié)，有效減少制熱工作而消耗的能源，從而達(dá)到較好的節(jié)能效果。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合上述內(nèi)容，在可利用的能源逐漸緊張以及能源的利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展間存在的矛盾日漸突出的背景下，如何落實(shí)節(jié)能減排的目標(biāo)成為各行業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的課題。建筑行業(yè)是各個(gè)領(lǐng)域中能耗問(wèn)題最嚴(yán)重的行業(yè)之一，在節(jié)能減排方面存在巨大潛力和發(fā)展的空間。為了更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，建筑工程設(shè)計(jì)的相關(guān)人員在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過(guò)程必須將節(jié)能理念引入設(shè)計(jì)中去，利用對(duì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少輸送產(chǎn)生的能耗，利用可再生的能源和風(fēng)能設(shè)計(jì)等一些相應(yīng)措施應(yīng)用，在保證暖通空調(diào)系統(tǒng)再安全且高效運(yùn)行的基礎(chǔ)上降低能耗。