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建筑暖通空调节能设计方法研究谢仁华

发表时间：2021/5/12 来源：《基层建设》2021年第1期作者：谢仁华

[导读] 摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，暖通空调是非常重要的组成部分，其在空调设备的高质量配置和应用下，改善室内温湿度环境与通风条件，提升人们居住的舒适程度。

        身份证号码：36072119880615xxxx
        摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，暖通空调是非常重要的组成部分，其在空调设备的高质量配置和应用下，改善室内温湿度环境与通风条件，提升人们居住的舒适程度。节能化设计是建筑暖通空调设计的内在要求和主要方向。文章在阐述建筑暖通空调节能化设计必要性的基础上，指出建筑暖通空调节能设计方法的具体应用内容，为进一步提升暖通空调节能设计水平，继而实现建筑经济效益、功能效益和生态环境效益的有机统一。
        关键词：暖通空调；建筑；节能设计
        引言
        在建筑中，暖通空调设计的内容相对复杂，设计人员需结合建筑结构特征，正确计算空调及供暖负荷，合理配置空调系统的各部分设备。在该过程中，还需考虑暖通空调的能耗、可操作性及经济效益等，由于该过程易出现设计失误，影响暖通空调的安全可靠运行，所以需设计人员提高重视。
        1建筑工程中暖通空调的作用
        暖通空调的作用就是根据环境变化在规定范围内的空气湿度和温度进行必要的调节、有效的控制气流的交换、使内部空间更加的洁净舒适。在室内环境达到舒适度的要求之后，能够使得人体的热量保持平衡，而恒温恒湿、环境洁净度的要求，是当前的空调企业设计的标准。
        2建筑结构中暖通空调具有的能耗特征
        就目前而言，暖通空调系统能耗表现出的主要特征为：能耗过大、能源利用率不足、冷热能使用模式存在缺陷、应用效果不佳等。这些不利因素的存在，会对暖通空调系统造成不利影响，能耗现象会进一步加剧。建筑管理人员为了提升建筑内部的舒适程度，会在建筑中安装暖通空调，以此调节室内温度。但是为了进一步节约能源，在大型建筑中进行暖通空调设计时，需要针对空调的运行能耗特点展开分析，如要求空调系统兼顾事故后排风，风量需＞5次/h的换气要求，在设计中可不考虑最小新风量。暖通空调的空气处理需要经表冷器冷却后送入室内，使室内的相对湿度达到95%，从而承担建筑内全部热负荷，室内设定需要消除余热量，将参数设定为t0=15.4℃。
        3建筑暖通空调节能设计的具体方法
        3.1优化暖通空调热工性能
        暖通空调的最主要的功能就是保温功能，保温时，暖通空调内部的冷水因外部环境温度变化，产生吸热作用，破坏了暖通空调内的温度平衡，所以在优化暖通空调热工性能时，将保温及节能作为主要，考虑暖通空调系统受外部温度干扰的所有因素，具体包括太阳能发热板的朝向、导热材料以及建筑内部布局的形态系数。科学使用新型的保温管道材料，辅助室内装饰增强暖通空调的保暖，按照建筑房屋的设计规范，以室内恒温为控制对象，结合室内装饰的面积，损耗能量的数量选择室内装饰的材质。保证建筑门窗的密闭工作，避免建筑产生不必要的能源浪费。将绿色理念贯穿在整个热工性能的过程中。设计人员应充分考虑建筑的外部四季环境，排除环境的外部干扰，最大化发挥绿色理念的作用。在基础暖通空调热工构件的基础上，配合建筑的窗户渗入室内的太阳光辐射，在建筑内部的墙壁上，选用光热能转换能力较强的涂刮材料，间接性地减少暖通空调管道的温度差。
        3.2做好消防排烟设计
        1）合理划分防烟分区及设置挡烟垂壁建筑结构复杂，内部管路分布紧密有序。设置挡烟垂壁时，应在满足规范的前提下尽量减少挡烟垂壁的设置。根据目前的常规建筑层高考虑，受清晰高度与单个排烟口排烟量的影响，储烟仓厚度一般较大，挡烟垂壁距地面较近，采用卷帘式电动挡烟垂壁较合理。

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封闭吊顶，直接在吊顶板上方贴临位置设置卷帘盒，暗装于吊顶内，或结合精装设置于吊顶外；不封闭吊顶或不吊顶时，在管线经过的位置或不封闭吊顶上方应采用固定挡烟垂壁，以便于管线的穿越，再在固定挡烟垂壁下方设置电动挡烟垂壁，以满足火灾时对储烟仓厚度的要求。2）合理布置排烟口与空气相比，火灾产生的烟气更轻，大多聚集在建筑上方。针对该特点，在进行排烟口设计时，设计人员将其设计在较高位置，在满足设计需求时，排烟口尽量设置在风管侧向或顶端，以增加风口距储烟仓底部的高度，减少风口数量，且排烟口的风速不应大于10m/s。风管顶部设置排烟口时，排烟口距离楼板不能过近，应考虑不小于2倍风口当量直径的距离，否则排烟口排烟能力将折半。3）避难层设置固定外窗在超建筑中，楼梯间的分段设置导致避难层交通核内部楼梯间无法满足规范要求，在顶层设置1.0m2的固定窗，根据经验可考虑在避难层设置夹层，将1.0m2的固定外窗与内部楼梯间连通，或设置满足耐火极限等级的风管，将1.0m2的固定外窗与楼梯间连通。
        3.3加大热回收装置设计与应用
        为实现空调余热的有效回收，可采用热回收装置进行余热处理。从热回收装置应用过程来看，其能借助不同载热及状态的流体，实现湿热或是总热的有效传递。经此转化，空调机组冷热源的消耗极大减少，其在空调节能控制的基础上，满足了室内温湿度调控需要。目前，在空调节能中，可采用热泵系统、蓄冷和蓄热系统、换热器等单元进行热回收装置设计。当热回收系统采用冷凝热回收设计方式时，应注重热水系统和制冷机组的相互结合，这样在收集一定的余热后，可借助这些余热对生活用水加热，最终实现冗余热量高效利用，节省了热水电能消耗的节省。
        3.4加强空调系统运行管理
        建筑中的暖通空调系统由多种不同的设备机组构成，在其管理建筑设施期间，还需要不断完善机组设备管理机制，定期检查各个不同功能的设备运行情况。在遇到运行问题时，需要在第一时间找到专业技术人员处理问题，为设备稳定、正常运行状态提供可靠保障。科学技术的不断发展，对暖通空调产生了带动作用，时下建筑内的暖通空调已经能够做到自动化运行控制，并且可以通过软件技术监控并控制暖通空调系统运行，在一定程度上提升了空调系统参数的精准度。
        3.5对比多项设计方案
        在开展建筑暖通空调设计时，设计人员需注重工程的经济效益，按照规范标准提出多种设计方案，保障设计方案的可行性、可操作性及安全性，计算出不同设计方案的成本，对比设计方案的能源价格、舒适性、暖通空调设备的性能及使用寿命、暖通空调的运行费用等要素，选出综合效益最高的设计方案，为工程施工提供保障与指导。在该超建筑中，设计人员为验证设计方案的可行性，应用BIM技术进行设计方案的仿真模拟，根据仿真模拟的结果，计算设计方案的成本，选出最佳设计方案。另外，在暖通空调设计时，BIM技术可用于管路的碰撞检查，输入相应的标高设计，明确系统管道的配置状况，使设计人员能够及时发现设计的不足，为设计人员优化设计方案提供技术帮助。
        结语
        综上所述，随着时代的发展，人们越来越重视环境保护方面的工作，为了能够有效的促进建筑领域的健康发展，我国已经发布了很多的政策和措施，能够更好地实现节能领域的发展，暖通空调节能设计已经成为国家发展的重要战略。因此，建筑设计单位要结合当前社会发展的需要，设计出符合实际需要的暖通空调施工方案，能够落实各项节能环保的措施，从多个角度出发，把国家的节能理念应用到实践中，以降低建筑能耗，最终能够避免对环境造成严重的污染问题，以更好地保护生态环境，为实现可持续发展奠定坚实的基础。
        参考文献
        [1]何佳.建筑暖通空调系统节能设计要点[J].中国房地产业，2019（15）：211.
        [2]韩鹏.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].房地产导刊，2019（8）：161.
        [3]于芳.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].建材发展导向，2020，18（1）：174.