摘 要:本文結(jié)合作者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分析了暖通技能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并對(duì)外來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

　　關(guān)鍵詞:暖通;節(jié)能技術(shù);建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用

　　Abstract: We analyze HVAC technical application in the architectural design, and forecast the foreign development trend, with the author's practical experience,.

　　Key words: HVAC; energy-saving technology; architectural design; application

　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU834.3+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能在現(xiàn)代社會(huì)中已被認(rèn)為是具有戰(zhàn)略性的問(wèn)題，但人們的觀念和節(jié)能意識(shí)還需要繼續(xù)提高，在技術(shù)上節(jié)能，研發(fā)高節(jié)能設(shè)備、綠色空調(diào)。就建筑業(yè)來(lái)講，加強(qiáng)項(xiàng)目立項(xiàng)和設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化工作。健全法制，對(duì)于設(shè)計(jì)和施工中的節(jié)能問(wèn)題，納入到法律范疇中去強(qiáng)制執(zhí)行。加大社會(huì)輿論力度，廣泛宣傳，讓全社會(huì)都動(dòng)員起來(lái)，從我做起，從現(xiàn)在做起。

　　1 熱能的回收利用是節(jié)能的重要途徑

　　冷熱源是設(shè)計(jì)師最關(guān)注的一點(diǎn)，因?yàn)槠淠芎耐苷伎照{(diào)系統(tǒng)總能耗的50% 左右。當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)中普遍存在設(shè)計(jì)工期短，專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)不專(zhuān)業(yè)的情況，暖通專(zhuān)業(yè)既然是建筑節(jié)能的支柱力量，因此，目光不僅要盯住如何優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，更應(yīng)該有所轉(zhuǎn)移，設(shè)計(jì)師在方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先深入了解業(yè)主的能源狀況及其對(duì)空調(diào)的使用情況以及是否有余熱、廢氣等利用條件，并綜合對(duì)比各種能源方案。在熱能的回收利用方面也要重點(diǎn)考慮節(jié)能的方案: 首先是回收制冷機(jī)組的冷凝熱，此種換熱設(shè)備已經(jīng)為市場(chǎng)所關(guān)注，與生活用熱水結(jié)合起來(lái)，制冷劑被壓縮后溫度很高，完全可以把水加熱到洗澡的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又環(huán)保和節(jié)省鍋爐附屬設(shè)備的資金。其次回收空調(diào)的排風(fēng)余熱，可以采用轉(zhuǎn)輪全熱交換器、板式顯熱交換器和板翹式全熱交換器來(lái)回收顯熱和余熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的預(yù)熱和預(yù)冷。

　　2 采暖的節(jié)能措施

　　現(xiàn)代建筑基本取消了電能取暖而換成了以熱水供暖系統(tǒng)為主要采暖形式，采用熱水作為熱媒。實(shí)踐證明熱水作為熱媒能夠明顯提高供熱質(zhì)量。在節(jié)能方面的主要措施更多的是應(yīng)用熱泵系統(tǒng)和太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)作輔助。集中或區(qū)域供熱系統(tǒng)是較普遍的取暖方式，鍋爐房的節(jié)能是取暖的重點(diǎn)。對(duì)采暖非常值得的一項(xiàng)節(jié)能措施就是鍋爐的節(jié)能運(yùn)行，正確運(yùn)行和調(diào)節(jié)鍋爐使其在滿(mǎn)足功率要求的一個(gè)最佳值下運(yùn)行。供熱單位室內(nèi)的具體調(diào)節(jié)自動(dòng)控制設(shè)備的安裝也具有重要節(jié)能意義。供熱管道的節(jié)能設(shè)計(jì)也是最近時(shí)期的節(jié)能方式，目前采用的供熱管道是組合式管道系統(tǒng)，管道中間的管子是鋼制的，管外是塑料，熱保溫層是由泡沫塑料直接澆注而成適宜按照南北走向分環(huán)供熱原則進(jìn)行布置并分別設(shè)置室溫自控裝置。對(duì)于公共建筑的高大空間，比如候車(chē)(機(jī)) 廳、大堂、展廳應(yīng)采用輻射采暖方式或者把這種方式作為補(bǔ)充。小面積的房間散熱器數(shù)量設(shè)置要按照扣除明裝管道撒熱之后的熱負(fù)荷計(jì)算，應(yīng)該選擇節(jié)能產(chǎn)品，參考散熱器生產(chǎn)廠家提供的資料。

　　3 暖通系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　暖通設(shè)計(jì)師要比普通建筑師更懂得建筑節(jié)能的途徑，多與建筑師溝通才能提高節(jié)能設(shè)計(jì)效果。我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時(shí)期，每年大約有20億平方米的建筑總量，建筑供暖、空調(diào)、降溫及熱水供應(yīng)約占70%，暖通節(jié)能的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，建筑節(jié)能的職責(zé)義不容辭。設(shè)計(jì)師在方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先深入了解業(yè)主的能源狀況及其對(duì)空調(diào)的使用情況以及是否有余熱、廢氣等利用條件，并綜合對(duì)比各種能源方案。為保證室內(nèi)空氣質(zhì)量以及人們對(duì)新鮮空氣的需要，現(xiàn)行《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)最小新風(fēng)量作出明確規(guī)定，要求建筑滿(mǎn)足國(guó)家現(xiàn)行有衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。從設(shè)計(jì)入手，節(jié)約巨大的建筑能耗，是當(dāng)前的迫切任務(wù)。在設(shè)計(jì)方面應(yīng)從以下幾方面考慮: 首先供暖系統(tǒng)要保證除樓梯間以外的各房間實(shí)現(xiàn)分戶(hù)或分室供暖，室內(nèi)溫度獨(dú)立控制狀態(tài)，采暖所用材料要堅(jiān)持簡(jiǎn)單、量少的投資原則。其次在墻體、窗戶(hù)、屋面等三個(gè)方面圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)考慮。改善維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的熱損失占空調(diào)系統(tǒng)的能耗比重很大，所以改善維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，可以提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能指標(biāo)。

　　城鎮(zhèn)平均每年新建筑住宅建筑2億平方米，農(nóng)村6億平方米，其中約有一半為采暖住宅建筑。設(shè)計(jì)是工程的龍頭，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響其使用性能。合理選擇、設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效、經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行，隨意性地把冷、熱負(fù)荷用的單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo)，作為施工圖設(shè)計(jì)階段確定冷熱供應(yīng)的依據(jù)是設(shè)計(jì)的弊端。

　　以一座大廈的暖通設(shè)計(jì)為例:

　　設(shè)計(jì)理念: 多方面多角度地采取一系列節(jié)能措施，以保證大廈安全為主導(dǎo)的舒適性前提下，設(shè)計(jì)最大限度降低該大廈空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

　　節(jié)能思路: 在該大廈的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)采用先進(jìn)有效的節(jié)能技術(shù)，安裝配置高效的節(jié)能設(shè)備，采用 BAS 系統(tǒng)有效的管理控制空調(diào)系統(tǒng)。主要從以下幾方面考慮:

　　第一、是符合建筑熱工要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能，盡量考慮有效的自然通風(fēng)，便于春秋過(guò)渡季節(jié)充分利用室外條件。

　　第二、包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、氣密性等指標(biāo)。其次采用天然氣及電冷熱水機(jī)組做冷熱源，合理利用能源。

　　第三、采用分區(qū)四管制系統(tǒng)，外區(qū)設(shè)置采暖的空調(diào)水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中配置冷熱水泵，有效利用二次泵變流量系統(tǒng)以及大溫差輸送等技術(shù)。

　　第四、對(duì)冷熱源系統(tǒng)、熱交換器設(shè)備、VAV 系統(tǒng)等進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。VAV 系統(tǒng)采用風(fēng)量控制法，并對(duì)周邊散熱器聯(lián)鎖控制。

　　第五、VAV 系統(tǒng)配合自動(dòng)變頻裝置調(diào)節(jié)空調(diào)箱風(fēng)量，合理劃分系統(tǒng)并采用大溫差輸送等技術(shù)。

　　4 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

　　設(shè)計(jì)采用循環(huán)方式空調(diào)的冷熱水系統(tǒng)，這樣可以節(jié)省克服靜水壓力所需的輸送能耗，延長(zhǎng)管道的使用壽命，防止腐蝕。經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定冷熱水設(shè)備的配置，對(duì)于中小型工程，水溫要求一致，可以選擇冷源側(cè)定流量和負(fù)荷側(cè)交流量的一次泵系統(tǒng)。各區(qū)域水溫要求不一致或管路阻力懸殊，分區(qū)設(shè)置二級(jí)泵。這樣的設(shè)計(jì)可以有較大的節(jié)能空間，還可以采用冷源側(cè)和負(fù)荷側(cè)均變流量的一次泵變頻交流量水系統(tǒng)，分別設(shè)置冷熱水循環(huán)的分項(xiàng)控制。空調(diào)冷水一次泵系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)在冷熱源側(cè)負(fù)荷側(cè)的集、分水器之間設(shè)旁通管及旁通調(diào)節(jié)。采用電動(dòng)兩用閥控制末端空氣處理裝置的回水支管上。多臺(tái)冷水機(jī)組與泵間要分別對(duì)應(yīng)設(shè)置接管的連接方式。

　　還是以上面那個(gè)大廈為例:

　　暖通設(shè)計(jì)方面采用了恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的再加熱，對(duì)能源實(shí)現(xiàn)了二次利用，從根本上改變了恒溫恒濕空調(diào)領(lǐng)域的電加熱或其它能源的再加熱，極大地降低了總能耗，節(jié)能顯著。

　　對(duì)于大廈內(nèi)部的部分房間采暖，為了減少供熱能耗的損耗設(shè)置了地板采暖，實(shí)現(xiàn)充分節(jié)能。采用變頻控制，設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)送風(fēng)量，已達(dá)到節(jié)省風(fēng)機(jī)運(yùn)行電耗的節(jié)能目的。對(duì)于空調(diào)的冷水機(jī)組水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為了節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行能耗，采取了熱泵冷熱水系統(tǒng)的連通管設(shè)置，避免在部分冷負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)熱泵機(jī)組。

　　5 暖通設(shè)計(jì)施工中存在的浪費(fèi)能源問(wèn)題

　　第一，由于形象工程的觀念和投資者與使用者不統(tǒng)一的原因，使得暖通工程設(shè)計(jì)不重視后期暖通系統(tǒng)的運(yùn)行成本問(wèn)題只關(guān)注一次性投資控制，節(jié)能問(wèn)題更是沒(méi)在“計(jì)劃之內(nèi)”。

　　第二，維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能沒(méi)有得到重視，設(shè)計(jì)過(guò)程中只考慮外觀效果，窗墻比偏大，玻璃幕的大量采用使得維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫效果極差，導(dǎo)致維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失大，設(shè)計(jì)中片面考慮建筑的立面效果，節(jié)能的因素很少被納入到設(shè)計(jì)過(guò)程中。

　　第三，一套空調(diào)系統(tǒng)多家合用，費(fèi)用分?jǐn)偛豢茖W(xué)也不合理，造成人為浪費(fèi)。

　　第四，管理因素導(dǎo)致的浪費(fèi)，即便設(shè)計(jì)合理，但管理不科學(xué)也是造成浪費(fèi)的原因，缺乏必備的自控節(jié)能設(shè)施，那些投入少，系統(tǒng)又不復(fù)雜的節(jié)能裝置應(yīng)該廣泛采用在節(jié)能設(shè)計(jì)和節(jié)能運(yùn)行中。

　　6 節(jié)能技術(shù)展望

　　建筑節(jié)能以及建筑暖通節(jié)能問(wèn)題應(yīng)該得到政府和社會(huì)的重視，在引進(jìn)新技術(shù)、開(kāi)發(fā)新能源方面，加大投入。在高溫地區(qū)的一些建筑設(shè)計(jì)中推廣“水空調(diào)”(水源熱泵) ，在多層住宅小區(qū)也廣泛應(yīng)用“水空調(diào)”，以水源熱泵技術(shù)取代 70% 以上建筑的冷卻塔以及燃油、燃?xì)忮仩t，達(dá)到節(jié)能減排目的。在地暖方面，可以借鑒和購(gòu)買(mǎi)歐洲新型尖端節(jié)能產(chǎn)品，利用高效冷凝換熱器和空氣預(yù)熱器來(lái)吸收鍋爐尾部排煙中的顯熱和水蒸汽凝結(jié)所釋放的潛熱，實(shí)現(xiàn)冷凝式鍋爐的節(jié)能效果。

　　7 結(jié)束語(yǔ)

　　在建筑能耗里，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗又占到建筑能耗的30%～50%，能源供需矛盾日益激化。隨著人們生活水平的提高，能源問(wèn)題越來(lái)越受到世界各國(guó)的高度重視。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度考慮，能源與環(huán)境已經(jīng)成為中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。煤炭和石油這樣不可再生的資源的日益減少，能耗問(wèn)題越來(lái)越重要。在我國(guó)建筑能耗在總能耗中所占的比例越來(lái)越大。在發(fā)達(dá)國(guó)家中，建筑能耗占社會(huì)總能耗的40% 左右，我國(guó)盡管社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，建筑能耗已占總能耗的30%，且還有上升的趨勢(shì)。中央號(hào)召全社會(huì)開(kāi)展“開(kāi)源節(jié)流”，開(kāi)源就是開(kāi)發(fā)新的能源、節(jié)流就是節(jié)約能源的消耗。所以研究暖通的節(jié)能技術(shù)勢(shì)在必行，并且具有深遠(yuǎn)的歷史意義和重大的現(xiàn)實(shí)意義。