节能理念下的民用建筑暖通空调设计研究冼伟翔

节能理念下的民用建筑暖通空调设计研究冼伟翔

冼伟翔

广东中泓设计工程有限公司广东佛山528000

摘要：随着社会的不断发展与进步，暖通空调系统在民用建筑中的使用越来越普遍。在此过程中，能源消耗比较多，因此，我们要适时的对其进行调节与控制。本文就民用建筑暖通空调系统的节能设计措施方面进行了分析与探讨。从暖通空调的采暖系统，通风系统以及可再生能源三方面着手，提出了一些简单的节能措施。借此希望社会各界，能够对此情况有足够的关注与重视，为我国的能源节约与环境保护做出贡献。

关键词：民用建筑；暖通空调；节能设计

一、民用建筑暖通空调节能设计的重要性

随着我国社会经济的不断发展，在建筑设计中应用的能源数量不断增加，产生的能源消耗数量比例也不断加大。根据一定的统计结果发现，在发达国家，建筑能耗在总能耗中已经达到40%的比例，而我国某省的建筑能耗在该省总的能源消耗中也占到了27．8%的比例。在建筑能耗中，30%―60%的建筑能耗都是暖通空调系统的消耗，并且呈现出了逐年上升的趋势。这种状况，会激化我国能源的供求矛盾，不利于我国经济与社会的可持续发展。应用节能技术，可以有效的解决这些问题，降低20%―50%的空调系统能耗。所以，在建筑设计中应该重视对暖通空调系统的节能设计，以实现绿色建筑。

二、节能理念下民用建筑暖通空调设计的原则

当前，设计人员在进行民用建筑的暖通空调设计过程中，应遵循相关的设计原则，便于规范暖通空调的运行过程及设计，确保其可以达到最佳的节能效果，设计原则主要包括以下几方面：

1、低碳设计原则

低碳设计原则主要指设计人员在进行暖通空调的节能设计过程中，不会对环境造成污染，尽量做到绿色、和谐、环保，这样能有效控制民用建筑暖通空调在运行中对环境造成污染。而且低碳设计原则对于暖通空调的节能设计过程起到一定的规范及约束作用，能够保障暖通空调的设计与民用建筑的节能管理机制相符。此外，低碳设计原则还要求在民用建筑的暖通空调的设计过程中，在应用材料、施工工艺以及房屋保养等方面，都可最大化的降低暖通空调的节能损耗，进而提升暖通空调节能设计的水平。

2、协调设计原则

协调设计原则属于民用房屋暖通空调在进行节能设计时，不可或缺的一个设计原则。民用建筑中的暖通空调的系统主要包含：通风系统、空气调节以及采暖系统等，设计人员在进行节能设计时，应充分调节这三部分，保证民用建筑的暖通空调在进行节能设计之后，可以更加有效地适应民用建筑室内与周边的环境，根据协调设计原则对暖通空调的节能设计进行有效的调整，以便将节能理念有效地落实并应用到民用房屋的暖通空调设计中。

（三）可循环设计原则

可循环设计原则在暖通空调设计中，具有一定的节能特点，主要对可利用资源及能源进行再次利用。民用建筑的设计人员在进行暖通空调的节能设计时，可将可循环性的设计原则直接引入设计中，以便回收暖通空调在运行过程中的剩下的材料或是能源，并将其重新应用到暖通空调的系统中，进而有效地控制暖通空调节能设计在成本上的投入。

三、民用建筑暖通空调系统节能设计分析

民用建筑暖通空调系统的节能设计主要从两方面进行优化。一方面，应当在规划建筑设计时，充分考虑到当地自然环境，以科学合理的布局，全面考虑地质环境、大气环流、阳光照射等自然因素，从而降低能源消耗。另一方面，可以通过优化建筑结构提高其保温调节性能，降低能源的冷热损失。包括控制窗户和墙体比例、提高墙体隔热恒温性能等等。

1、采暖与空调冷冻水系统的设计

在设计采暖系统时，应该尽量保证空调管路系统的结构简单化，方便操作，有效降低相关设备的能源消耗，在建筑建设前期就有效降低完工后的维护费用；保障建筑内不同空间之间的调温系统独立运行；热量消耗分户平摊等等多方面原则。目前多采用下供下回垂直双管系统作为采暖系统的主要形式，此外，也包含了上供下回垂直双管系统、水平式双管系统以及高层建筑竖向分区供暖系统等多种形式，根据实际情况选择相应的系统形式。在设计冷冻水系统时，结合国家规定，遵循负荷变化同系统流量的自动调整相适应的基本原则，降低系统运行时的能源消耗。一般多采用同一次泵变流量系统，当然也包含了一次泵定流量系统、二次泵变流量系统以及两管或四管制系统等个种类，同样需要结合实际情况进行选择。

2、采暖与空调水系统的补水和定压等方面设计

一般来说，需要根据采暖及空调水系统在单位时间内的泄漏量，确定补水管道的规格、补水量的数值乃至水泵水箱等设备的规格。实际设计时，应该考虑到空调整体系统规模乃至各类系统的不同实现形式，结合系统用水容量确定最终数值。

通常，以供冷和采用换热供暖的空气调节形式时，若为全空气系统，则单位水容量多确定在0.5左右（偏差在0.1以内）；若为水空气系统，则单位水容量多确定在1.0左右（偏差在0.3以内）。若供暖采用热水锅炉，全空气系统情况下，单位水容量取1.3-2.0以内；水空气系统则取值在1.2-1.9以内。此外，若为封闭式采暖空调系统，那么其补水定压点的选择，应该在循环水泵入口。

3、风系统的设计

风系统的设计，包含了空调自身风系统和通风系统各个部分。空调自身风系统的设计，首先应当遵循我国规定，在严格控制室内二氧化碳浓度基础上，对风系统进行设计。若建筑内人员分布为集中式，则使用集中供暖系统；若建筑内人员较多且建筑规模又较大，人员分布较散时，则可以使用全空气空调系统；若建筑高度较大，还可以在基础上，合理应用分层式的空调系统。通风系统的设计，是为了保障电气设备的散热性能以促进其稳定运行，更是为了保障室内空气的健康无害。既关系着空调系统的正常运行，又间接影响着空调系统的节能性能。集中式空调通风系统的排风与热回收功能设计乃至设备的选择，应先符合国家节能相应原则为基础，针对部分不需要严格环境通风系统的建筑，可沿用自然通风系统，从而减少暖通空调系统整体能源消耗。

4、冷热源设备的选择

在选择冷热源设备型号时，一方面需要考虑到建筑的整体功能、规模大小乃至造价等因素；另一方面需要对当地的能源结构、环境、气候等多方面因素进行分析。如果当地存在区域供热系统或工厂余热等基础，可以沿用到空调热原系统中；若当地具有完善的天然气供应系统，则需要考虑当地的电力峰谷期，利用天然气系统进行配合，供热使用电力，供冷则使用两种能源系统配合，从而提高能源有效利用率；若区域内能源形式较复杂，相应的可以采用复合式能源冷热供应系统；此外，针对区域内的水资源、地热资源以及生活废气热水等有效能源，均可以合理进行回收再利用，从而在提高其使用率的同时，减少环境污染，并有效节省相关设备的资金。

5、可再生式能源的选用

目前较为常用的资源包含风能和太阳能两个组成部分。风能多用于供冷，是暖通空调节能设计的重要环节。通过利用室内与室外环境的温差，从而使用风能所带的自然冷量，满足室内供冷需求。多使用夜间通风蓄冷及新风直接供冷等方式。该设计用电量少，对环境友好，且能有效提高室内空气环境。太阳能在民用建筑暖通空调的制冷供暖方面均可以加以利用，主要又分为被动式和主动式。在供暖方面，可以将使用主动式太阳能收集设施，利用太阳能对管道内的水进行加热并在室内循环实现供热，目前热管式真空管太阳能集热器为太阳能的采暖奠定了良好基础，具有温度高、承受压力大、耐久性能好等诸多优点。在太阳能制冷方面，则主要利用太阳能与电能之间的互相转换，再使用电能带动驱动压缩制冷系统的运行。以太阳能作为热源的吸收式制冷系统，则主要利用太阳能带动溴化锂溶液反应进行制冷。

四、结语

综上所述，民用建筑暖通空调节能化设计的实现，是社会可持续发展条件下的必然趋势，能够促进民用建筑暖通空调系统的稳定运行，并达到良好的节能降耗效果，减少不必要的资源消耗，对于整个社会的和谐发展都具有重要意义。民用建筑暖通空调设计设计中，可以从能耗传输过程优化、改善建筑热工性能、变频调速节能设计等方面入手，优化暖通空调系统性能，真正实现节能环保，全面提高暖通空调设计水平，为建筑行业的持续健康发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]胡艳文.基于节能理念下的民用建筑暖通空调设计[J].民营科技，2018（08）：114.

[2]赵啸琳.节能理念下的民用建筑暖通空调设计探讨[J].住宅与房地产，2018（19）：138+143.