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绿色建筑暖通空调设计节能措施分析

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：李康原

[导读] 摘要：在社会不断发展进步的现阶段，居民对居住环境的要求变得越来越高，环境污染问题也受到了社会各界的广泛关注。

        广东省建筑设计研究院有限公司广东省广州市 510010
        摘要：在社会不断发展进步的现阶段，居民对居住环境的要求变得越来越高，环境污染问题也受到了社会各界的广泛关注。在这种形势之下，绿色建筑工程和节能设计理念已经受到了居民的追捧。对于绿色建筑工程的设计和施工来说，暖通空调是非常重要的一项建设环节，所以，施工企业必须做好暖通空调的节能设计。采用这种设计理念不仅可以增加绿色建筑物的居住舒适度，还可以提高绿色建筑物空间的利用率，为居民提供更加舒适的居住环境。施工企业在进行工程建设时，要引进更加先进的节能理念，进行暖通空调的设计和安装。本文就绿色建筑暖通空调设计节能措施进行相关的分析和探讨。
        关键词：绿色建筑；暖通空调设计；节能措施；分析探讨
        引言
        当前暖通空调的应用逐渐改变了人们的日常生活，但存在较严重的能耗过大问题。我国目前日益重视生态环境问题，应当充分对暖通空调进行合理化研究，将暖通空调内部的相关结构进行严谨的分析。通过采取节能措施提升暖通空调的运行效率，减少暖通空调在运行时产生的能源消耗。
        1、绿色建筑暖通空调节能设计面临的难题
        将节能减排应用于绿色建筑暖通空调的设计中，不仅能减少其在使用过程中能源的消耗，还能提高人们居住的舒适度。目前的绿色建筑暖通空调节能设计面临的难题如下：首先，设计人员在设计时需要从环境和节能两方面来考虑，但如果设计师本身专业素质不高，设计的方案质量较低，在节能方面以及舒适度方面都较差，无益于人们的健康，因此绿色建筑暖通空调的设计还需要从提高设计者的专业素质方面来加强。其次，设计人员对施工规范、人体工学等方面的了解不足，导致程序设计不符合相关的规定，造成空调使用频率不高，节能减排的目的难以达成。暖通空调设计的管理部门对节能减排理念的融入也十分重要，管理人员如果没有摆正态度，将导致空调在消耗大量能源的基础上难以达到预期的效果。室外气象环境会很大程度影响暖通空调的运行效果，这需要后期的维护工作来解决，因而维护工作不到位将大大增加暖通空调的能耗。
        2、绿色建筑暖通空调工程节能设计的基本原则
        2.1、整体性
        在暖通空调设计中，设计人员应立足于整体进行合理设计，以确保节能减排可以最大化地提升空调系统的效益，确保节能理念与空调设计方案的有效融合。要将工程附近的环境及其他绿色建筑物的影响因素纳入设计考量，结合具体情况尽可能使绿色建筑工程高度适应环境，以此提升设计方案的合理性与可行性。
        2.2、经济性
        遵循经济性原则进行方案设计有利于降低暖通工程的设计与施工成本，可最大化的节约能源损耗，进而使社会可持续发展的目标得以实现。节能减排设计的目标是降低能源损耗，促进能源利用效率的有效提升，从而达到节约工程施工成本的目的，提高工程投资回报收益率。
        2.3、可回收性
        在节能设计过程中要选择适合的零部件，确保设计方案中的部件可实现回收利用。如果部件存在故障问题，可将之拆除清洗或维修处理后再次利用，以此节约部件采购成本，达到成本节约的目标。
        2.4、可循环利用
        除了要确保设计中的部件具有可回收性以外，还要对废弃的部件进行二次加工，通过改造处理变废为宝，进而使之再次应用于暖通工程当中，实现循环利用的目标。例如，部分零件较为特殊无法再次加工处理而进行循环利用时，应在设计时尽量减少此种零件的使用量，以此降低建设成本，同时也可减少对生态环境产生的污染。
        3、绿色建筑暖通空调设计节能措施
        3.1、慎重进行冷热源的选择
        在对绿色建筑暖通空调进行设计时，这项设计方案的制作从本质上来说，就是根据室内空气的质量对空调的运行季节进行全过程的分析和研究。还要对施工情况进行综合性的规划和设计，从而制作更加合理的设计方案，使得空调系统在运行的过程中能够根据不同类型的室外气象参数进行运行。或者在室内运行时更加的经济合理，在运行的过程中还要保证系统能够始终保持良好的状态。因此，设计人员在进行空调系统设计时，要对系统运行时所有的设备进行合理的选择，并且对其进行优化和改良，对于冷能源的选择来说，属于空调设计工作中的一项重点内容。这项能源的配置主要存在热泵型机组和冷水机组等。热泵型机组可以用于夏季的制冷和冬季的制热，与其他机组相比较，这项机组在运行时更加的节能环保。对于溴化锂吸收式机组来说，这项机组在使用的过程中，能效更低，只能对电源进行节约，但无法对能源进行节约。因此在存在废热和余热的室内环境中可以应用这项机组。
        冷水机组加热水锅炉属于一种常规的冷热源系统，这项系统在运行的过程中更加的高效，而且系统的操作已经比较成熟。在夏季时可以通过冷水机组和冷却塔以及室内的末端，将室内空间中残余的热量排到室外空间中，在冬季可以使用燃气热水锅炉将循环水加热之后，通过疏通管道输送到室内空间的各个末端装置中对室内环境进行加热。这种系统在运行的过程中，可以保证机组能够设置在机房内，设备的使用时间比较长。而且系统在运行时更加地成熟稳定，是一种使用范围比较广的冷热源运行模式。系统的管程走水分配比较均匀，可以打开水室进行换热管的清洗，开关也比较方便，在对系统进行维护时，各项操作都比较便利，而且系统的运行可靠性比较高。但是因为这项系统的设计比较复杂，必须进行冷热水泵的分别设置。而且在冬季和夏季进行系统使用时，必须对其进行切换，在进行系统设计时造价比较高，系统运行时也存在一些比较严重的噪音，在后期系统运行的过程中可能会花费较多的费用，还需要占用一定的室内空间设置为机房。虽然这项系统在运行的过程中存在诸多的缺点，但总体来说这套系统的运行还是比较节能环保的。

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        3.2、优化设计结构及系统
        在暖通空调的优化设计中，如果只依靠先进的设备来完成具体的设计需求而忽略其本身结构的重要性，难以充分发挥能源消耗的经济效益，无法最大程度降低其在使用过程中产生的各种污染，暖通空调的造价也难以降低。因此暖通空调的设计人员还需从优化其设计结构上出发来实现节能减排的目标。而融入节能减排理念的暖通空调系统优化，可以从系统自控技术及水系统、风系统及冷热源等方面来实现，首先是系统自控技术的应用，设计人员需要通过应用先进的、智能化的设备来使暖通空调更满足人们的需求，保证暖通空调的智能化系统能自我监控，运行更加稳定、人性化。其中风系统、水系统可以通过对实际的送风情况进行检测并调整暖通空调的系统、对其动态流量进行调节来完成，对冷热源的优化则需要通过选用正确的调节系统和装置来实现。
        3.3、加强各个环节的管理
        设计人员在对绿色建筑物的暖通空调系统进行设计时，要对各个环节进行全面的考虑。施工企业要做好设计和施工过程中各个环节的管理，要保证暖通空调系统的运行符合城市的发展要求，并且带动城市的文明进步。这就需要地方政府为绿色建筑行业发展中暖通空调系统的设计给予扶持。施工企业也要认识到暖通空调节能设计的重要性，积极的进行暖通空调的节能设计和制作。在进行具体建设时，不能为了提高生产率，降低总体的环保建设要求。施工企业要将环保建设作为绿色建筑工程施工的第一要求，确保绿色建筑物的整体发展符合社会的发展要求，才能降低环境污染问题的发生几率。因此施工企业在进行具体建设时要加强现场的管理，如果发现设计方案内容不符合节能环保的建设要求，或者在具体操作的过程中存在一些失误的地方，就要与设计人员进行及时的沟通和交流。施工企业不能为了降低建设成本，就对一些污染问题置之不理，要引进更加先进的管理理念对建设过程中存在的各项问题进行及时的发现和解决。还要设置管理部门对空调安装过程中的各个程序进行细致的检查，一定要保证暖通空调在运行的过程中更加的节能环保，提高能源的利用率。施工企业还可以通过实践操作，促进这项技术进行更好的发展。
        3.4、应用变频节能技术
        现阶段，变频节能技术得到了大范围的应用。分析来看，其优势主要体现在如下几点：（１）暖通空调设计阶段，为有效地降低系统的运行压力，延长暖通空调工作年限，存有相应的冗余产生。（２）众所周知，诸如室外气候、温湿度等因素均会在一定程度上影响到整体空调系统的运行负荷。（３）绿色建筑自身的特点会影响到暖通空调的实际使用性能。以恰当的手段将变频节能技术引入到暖通空调系统的节能设计之中，可以大幅度的减少能源消耗，促使运行模式更加的多样，如此便能够达到节能增效的效果。除此之外，该技术对于暖通控制系统的进一步优化与完善也有着一定的积极作用，可以改善系统的不足之处。具体而言，其能够按照人类的实际需求恰当化的调节空调系统的工作频率，可避免空调在额定工作状态下处于全负荷工作状态，延长了空调的使用寿命。
        3.5、开发新能源、新技术
        （１）可再生的能源。顾名思义，可再生能源指的是能够再次被利用的能力，如常见的风、太阳能，以及地源热等等，倘若能够有效地将这些能源应用到暖通空调之中，便可以达到节能的目的。在冬天，地源热泵空调能够通过吸收自然资源从而转化为热能传达至相应的绿色建筑之中，而这里所提到的自然资源便涵盖了地下水、土壤、地表水等等；到了夏天，传达冷空气便需依托于靠自然资源进行热量的释放。实践来看，此类空调系统节能效果十分显著，因而被引入到办公楼、学校等区域；太阳能源是广泛存在的一种可再生能源，可以大幅度的缓解供电压力。应用太阳能进行暖通空调的节能设计，可以有效地改善城市的热岛效应，减小氟污染。（２）天然气资源。天然气属于一种常见的环保性能源，制冷时应用天然气可以在一定程度上减小排污量，可以降低对人体的伤害。且现阶段的天然气储量还是十分丰富的，因而，在不久的将来天然气或许能够被广泛应用到空调行业之中。
        3.6、应用环保节能技术
        （1）低温地板的辐射采暖技术。该技术的作用原理在于，把热水管道埋设于地板内以达到地板加热的目的，这一技术是依托于热水实现的，地表辐射温度一般以40℃～50℃为宜。在绿色建筑物实际的辐射采暖过程中，低温地板的热量主要利用对流的形式自下而上的进行传递，如此，便可以使室内下层温度始终高于上层的。就应用现状来看，该项技术可以强化地板供热的舒适度以及私密性，在一定程度上降低了扬尘情况的发生，不仅节约了室内空间，且较为的经济实惠。（2）蓄冷空调。分时电价城市多数使用的是蓄冷空调，这是因为这些城市的用电负荷较大，为缓解用电压力，错开高峰期，所以依据时间段的不同设定不同的电价标准。蓄冷空调的制冷机在用量低峰期间运行，可以储存降温介质以便于在高峰期间用户，能够在一定程度上缓解区域内的用电压力。
        结束语
        综上所述，当前施工企业在进行绿色建筑工程建设时，暖通空调的使用范围正在不断的扩大，已经成为绿色建筑工程施工中不可缺少的一项内容。因为暖通空调系统的能量消耗率比较大，在系统运行的过程中不仅会消耗大量的能量，而且会对绿色建筑物周边的环境造成严重的破坏。所以在对暖通空调进行设计时必须融合节能环保技术才能提高能源的利用率，减少环境污染问题的发生几率，满足我国可持续发展的战略要求。在进行工程建设时，只有加强暖通空调的节能设计才能降低施工成本，为施工企业带来更好的经济效益。
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