结合通风技术的暖通空调设计方案分析

结合通风技术的暖通空调设计方案分析

郑豪

广东美的制冷设备有限公司（ 528000）

摘要：随着社会的发展，人们对居住环境舒适性的要求也在不断提高对环境的要求更加苛刻。通风空调系统是建筑工程不可或缺的重要部分。其运行状态的好坏直接影响居住者的身体康健。合理的居住建筑通风设计不仅可以提高室内空气品质、满足人体的热舒适要求，而且可以降低建筑能耗。本文以建筑节能工程中的供暖通风节能设计为对象进行探讨。介绍了暖通专业结合节能设计进行的通风空调方案选择过程，并对建筑的暖通空调设计进行了探讨，并提出了相关建议，以期为设计研究与标准规范的完善提供参考。

关键词：通风技术；暖通空调；设计方案

引言

现阶段，我国的社会经济处在高速发展时期，能源消耗快，尤其是建筑能源消耗在市场能源消耗中所占比重大。只有实现建筑能源节约，才能实现“绿水青山就是金山银山”的理念。与发达国家相比，我国供暖通风能源过度消耗现象较为明显，供暖通风节能工程设计非常重要，需要引起相关人员的重视。科学合理地运用节能新技术，降低暖通空调能耗，从而给建筑节能工程带来更多的经济效益。

1建筑通风设计研究现状

我国地大物博，人口众多，实施供暖的各气候分区的气象条件，能源结构、价格、政策，供热、供气、供电情况及经济实力等都存在着较大的差异，供暖方式还受到环保、卫生、安全等多方面因素的制约和人们生活习惯的影响，同时人们对住房环境的品质要求较高，因此，分析供暖通风设计中存在的现实问题迫在眉睫。第一是供暖。民用建筑供暖方式以热水供暖及空气调节供暖方式为主，由于供暖方式的差异，能源消耗量也不尽相同。采用集中空气调节的供暖方式，空调系统制冷制热设备及配套的输配设备等所消耗的电量比传统的热水供暖方式要大。第二是通风，建筑通风是为了防止大量热蒸汽以及有害物向人员活动区散发，防止有害物对环境及建筑物造成污染和破坏。在通风设计上，合理的气流可以帮助人们缓解疲劳，提升环境的舒适感。空调通风系统不仅不受季节的影响，还可以随时实现室内温度调节和通风换气。高效率的通风可以带给人们健康的室内生活环境，进而加快城市的现代化建设。

2建筑通风设计问题

2.1通风目的有缺失

（1）降温排热。夏热冬暖地区夏季长、太阳辐射强烈，中心城市“热岛效应”明显，但其明显的亚热带季风海洋性气候，又为住宅自然通风降温排热提供了有利条件;（2）改善室内空气品质。住宅装饰装修、烹饪油烟、电气设备等产生的挥发性有机物污染、颗粒物污染和微生物污染对人体健康的危害越来越受到人们的重视，自然通风无疑是创建可接受的室内空气品质的有效手段;（3）节能减排。家用空调的越来越普及使能耗不断增加，夜晚等时段良好的自然通风可以降低能耗。但是，近年夏热冬暖地区居住建筑自然通风设计的研究主要基于风热环境优化方面，通风节能研究也有较多成果，而基于控制室内空气污染物的研究却鲜有报道。

2.2设计研究深度不够

居住建筑自然通风的需求越来越大，这就要求专业技术人员能够更好地响应规划和设计。例如，尽管已有许多研究者利用计算流体力学(CFD)模拟、风环境评价体系等手段研究得到了通风与设计的因果关系，但大部分研究结果和设计实践之间仍然存在差距，此外，计算机辅助设计和微气候数值模拟之间的工作流程相对繁琐，这些都有待进一步开展研究。在建筑开口设计方面，高层住宅往往从底层至顶层都采取相同的开口模式和开口尺寸，但随着建筑高度的增加，室外风速增大，相同通风量要求时有不同的有效开口尺寸，因此，深入研究高度、开口面积和方式与通风换气量之间的关系很有必要。

3结合通风技术的暖通空调设计方案分析

3.1新风系统的节能措施

新风系统的风机风量可以设计为总送风量和最小新风量两档调节。当室外空气焓值大于室内空气焓值时，采用最小新风档；反之则采用全新风运行，并可关闭冷源及其水系统，可有效减少设备能耗，而且能改善室内空气品质。某些建筑物在冬季仍需供冷，对于风机盘管空调系统来说，由于其新风量无法增加，可以采用冷却塔供冷。此外，新风系统中的风管应采用保温性能良好的材料，使风管具备良好的保温隔热性能，关于保温层的厚度重点应考虑两方面因素，一是防结露要求，二是节能要求。与此同时也要确保新风系统密闭性，若密闭性不佳，则系统在运行过程中会出现漏风的情况，由此而损失的风量可达到总送风量的10%左右，会严重增加系统能耗，因此必须选择气密性较好的设备以及材料，尤其是风管连接位置要做好密封处理。

3.2通风设计

3.2.1自然通风

自然通风主要是利用热压和风压作用形成自然气流，从而减少通风能耗。在外部风环境中，热压和风压充当自然通风调节的媒介。在众多建筑物中，引进自然风压使得空气流通，同时通过热空气上升理念，在建筑物上部设置排风口，下部设置进风口，将污浊的热空气直接排至室外，新鲜空气从建筑物下部进入建筑物内。热压与室内外温差之间有着直接关系，室内外温差的大小决定室内外空气密度差值的大小，差值越大表明热压效果越显著。在设计初期，要把自然通风方式考虑在竖向功能分区的建筑体系内。同时，在顶部设置的热空气排风天窗应有自动开启与关闭的电气控制装置，在实际使用中能更为流畅地进行自然通风换气。

3.2.2机械通风

在大体量且内部功能复杂的建筑物中，由于建筑物窗口设置有限，通风路径相对较长，如果利用自然通风的方式对室内外空气进行置换，会使空气在流通中受阻。因此，往往仅借助自然通风原理，室内的空气状态基本上不能达到理想状态。对于空气污染严重和噪声污染明显的区域，选取自然通风方式反而会造成污染空气进入建筑物内，在此需要引入机械通风的理念，通过合理地划分通风内外区域，选用与之对应的机械通风方式、气流组织，提高室内通风效果。

3.3关联节能减排

建筑物设计中，坚持节能减排理念，确保改善居民居住环境，达到国家对建筑物建设的节能标准。空气调节技术耗能量大，在其应用时，尤其要在供暖通风工程中体现出高效性与节能性。设计应适应现代高速发展需求，将供暖制冷设备视作基础源头，促进市场规范化管理。最后，节能理念势必和社会发展息息相关，完善与改进节能技术在现实中的应用，是供暖通风工程重要的发展方向。

3.4直接蒸发冷却系统

蒸发式冷气机利用通风机使空气与淋水填料层直接接触，把空气的显热传递给水，从而实现增湿降温的空气处理。蒸发式冷气机运行调节与冷却效果取决于地域气候条件，各个地区的气候条件不同，蒸发式冷气机运行的最佳淋水密度与填料阻力也不同。因此，蒸发式冷气机应有一定的出口余压，才能既保证蒸发式冷气机冷却空气水分与空气热湿交换必需空气流速要求，又保证被处理的空气在输送过程中克服阻力的需要。本次选用的蒸发式冷气机采用塑料网格进风，阻力小，空气与水更充分接触，蒸发效率高；通风机采用了双进风前倾离心风机，风量大、风压高、送风距离远。

结束语

综上所述，现阶段节能减排是全社会的共识，建筑采暖通风空调系统作为建筑能耗最高的部分，必须采用相应的优化措施以及技术手段有效降低其能耗，这不仅是当前社会背景下的客观要求，同时也代表了未来建筑采暖通风空调系统的发展方向，即低能耗、低排放、绿色环保。

参考文献

[1]韦爱霞.对建筑节能工程中的采暖通风设计方法的分析[J].低碳地产,2016,2(07):175.

[2]郭佩艳，易敏，吕太锋，等．基于CFD模拟的住宅自然通风开口模式优化策略研究［J］．建筑科学，2021，37(4):120-125．