浅析建筑节能中的暖通设计

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）08-0328-01

摘要：作者针对建筑节能中的暖通设计做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括暖通空调在节能方面的设计及应用，并对低品位能源的开发与应用进行了全面的分析。

关键词：建筑节能 暖通设计

随着社会的发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，据统计在我国也达到20%～25%，在城市远高于这个比例。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%～50%，且在逐年上升。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有空调系统节能20%～50%完全可能。如果对暖通空调系统采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境及维持可持续发展有着重要的意义[1]。

1、暖通空调在节能方面的设计及应用

1.1 暖通空调能耗的构成要素

由供热、制冷负荷的确定以及空调系统的正确合理配置、空调系统正确的布置和空气调节设备的选择以及空气调节负荷成为暖通空调系统消耗的能源的依据。空调内外界负荷同时决定是暖通空调节能的关键。暖通空调的负荷确定是抵御外界温度影响之上减轻外界的热作用。并充分寻求外界有利因素的帮助 ，增强室内温度效果。

1.2 节能措施在建筑规划设计阶段的应用

规划设计在建筑节能设计中占有半壁江山，规划节能设计应从建筑的地址选择、区域的划分、建筑和道路布局走向、建筑的坐落方向和面向等进行考虑 ，有利于节能和提高建筑的微气候环境水平 ，充分重视和利用气候和地形等有利自然因素[2]。

1）景观绿化设计

建筑旁边的绿化措施不仅有隔音防尘等传统的效果，对建筑节能也有不可低估的效果。绿化带中的树叶可以通过蒸腾作用降低附近空气的温度；树木的遮阳作用可以给建筑物提供一个天然的绿色屏障，抵御太阳辐射和地面辐射；树大，可以招风，也可以挡风。地面既是直接热源，同时也会反射太阳辐射。夏季由于太阳光照射 ，室面与气温温差最高达 80℃；寒冷的冬季的夜晚，屋顶温度最低可以达到 -20℃。由上可知，这一年近 100℃的温差给暖通空调系统造成了很大的负担。因为绿叶的蒸腾作用，夏天拥有绿化的屋顶的温度只在 20℃～ 25℃。根据蒸发吸热的原理，由于叶子的蒸腾作用，使屋顶温度降低，维持了较低的温度。

2）超低温热泵技术应用

该技术是一种高效节能、安全、环保的高科技热水设备 ，可用于写字楼、酒店、医院、学校、小区集中供暖等各类建筑场所冬天供暖、夏天制冷及制取生活热水使用。 机组在零下20℃可以正常使用 ，在 -20℃能效比达 2.0 以上 ，特别适合我国长江以北地区冬季供暖的节能设备 ，在寒冷地区作为房间供暖单独使用。具备制冷、制热、生活热水、供暖一体式的解决方案 ，免去了安装解决空调又要安装热水器设备的麻烦 ，保证正常的制冷、制热功能外 ，还具有对生活制热水功能。

3）余热循环利用技术

为了降低新风湿温度。需要用对排风热能的回收装置对排风和新风进行热交换。怎样做如下： 把热交换器安装在排风口，排风和新风通过各自的管道进行接触换热 ；回收排风余热的方法是用排风的余热新风。这样做即节能又环保。这项技术在国外已经比较成熟，当这项技术的应用在我国应该说还处于较为低级的起步阶段，通过研究进一步提高暖通空调产品的各种性能和产品质量，并且深入研究暖通空调产品和不同类型的建筑的契合之法 ，方便暖通空调产品的安装使用 ，为这项先进的技术指明了研究的前途。

4）流量调节技术

热冷系统的设计是根据最不有利的天气条件设计的，所以，正常时间的负荷远达不到最大化 ，并在一天的时间内不停地变化。热冷的载体的水和空气的流量也应当是随着负荷的变大而变大 ，变小而变小。以什么样动态地对系统的流量进行控制 ，既能满足经常变化的负荷要求 ，又能最大的节约能耗 ，是暖通空调这个新兴领域理论和实际研究的热点。对工作系统的流量进行调节 ，从来的方式是较为不经济的改变系统的阻碍力 ，也就是我们所说的利用阀门进行调节。消耗流体的机械能（需要风机和泵提供）为代价的这种方式是极其不具有经济效果的。为了减少这种既不经济又消耗能源的浪费 ，对于系统的集中调节 ，用改变系统动力的方式代替改变系统阻力的方式 ，已经成为众望所归 ，大势所趋。

2、低品位能源的开发与应用

利用可再生能源的暖通空调系统，如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统，不仅有着显著的环境和社会效益，有的还有着显著的经济效益（如地源热泵空调系统），应人力开发推广。

地源热泵是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水进行冷热交换）来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源’；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。

在制冷状态下，地源热泵机组内的少{缩机对冷媒做功，使其进行汽一液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，山水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终山水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过冷媒一空气热交换器，以13℃以下的冷风的形式为房供冷。

在制热状态下，地源热泵机组内的少缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向山地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷媒/水热交换器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝，山空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式向室内供暖。

3、结语

暖通空调系统在建筑竹能中占据重要的位置起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础。我们在设计施工过程中除关注空调效果的前提下应多在节能问题上做些工作，节约能源对创建可持续发展社会意义重大。

参考文献：

[1]胡诗华.浅谈暖通里调能量管理与优化控制系统[J].山西建筑，2009 35（20）：182-183.

[2]徐米甘.当前住宅暖通设计存在的一些问题和改进措施的探讨[C].全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集，2010（10）.