新型节能设计理念在暖通设计中的应用分析

新型节能设计理念在暖通设计中的应用分析

邵继华

阿克苏四方建筑设计院有限公司 新疆阿克苏843000

摘要：大型公共建筑的节能具有重要性和必要性，对于节约能源和保护环境的作用都十分巨大。由于设计形式不同，每个建筑也会采用不同的空调设备，因而能耗存在较大差异，但也从侧面反映出这些建筑在空调系统方面巨大的节能潜力，这就需要在设计时，比较各种方案，做出最优选择。如果在设计的初期就可以通过计算机进行仿真模拟，全方位的评估各种设备的能耗量，对于大型公共建筑的设计就会起到锦上添花的作用，目前这已经成为改善大型公共建筑的重要法宝。

关键词：建筑设计；暖通空调；节能技术

引言

随着经济的发展与社会的进步，人们的生活水平日益提升，对当前建筑住宅的居住需求也在不断提升。为满足人们的基本居住需求，符合当前可持续发展的建筑理念，越来越多的建筑施工技术人员开始着力研究零能耗建筑，并对其中的暖通系统进行节能设计，以此提升人们的居住舒适感及生活幸福感。同时，在一定程度上降低房屋的碳排放，改善生态环境质量，推动实现绿色建筑及健康生活的可持续发展。

1建筑暖通空调概述

暖通空调系统作为现代化建筑的核心结构之一，主要功能在于对建筑内部的采暖、通风、空气、生活环境等实现有效地把控和调节，进一步达到低碳节能的质量标准。在具体建筑设计中，暖通空调系统的工作原理关键是经过冷热交替对建筑内部整体环境中的空气实行过滤、祛湿、冷却等处理，当空气达到标准值时将其传输至各个空调房间内。与此同时，在气候环境的差异下，依据季节更替对建筑内部的余热与湿气进行对冲，从而使得建筑内部的环境能够充分满足人们正常生活与工作的需求。在建筑暖通空调系统设计初期阶段，设计人员主要应用的是定流量水系统，对装置尾部的风量实行分档分区域调整，该控制手段操作起来较为简便，但是无法达到对暖通空调系统的精准掌控。近年来，随着科技水平的飞速发展，人们生活水平的不断提高，对于生活居住环境的要求也在不断提升，传统的定流量水系统已经无法适应现代化生活水平的建筑需要。此时建筑企业运用风量系统和变水量系统，同时依靠与之配对的电动调节阀与风阀执行器等各类暖通空调操纵装置，实现对建筑内部环境系统温度和湿度的准确调控，再加以回收系统装置的运用，达到将通风系统传送出的物质进行能量转换的目的，从而使得建筑暖通空调系统能够充分达成节能低碳、绿色环保的运转模式，有效提升暖通系统的节能与优化水平，从而与低碳建设理念相契合。

2新型节能设计理念在暖通设计中的应用分析 

2.1太阳能热泵技术

太阳能是一种天然可再生能源，具有清洁度较高的特点。目前我国正在大力开发与研究太阳能的应用技术，其中研究热点较高的一项技术是太阳能热泵技术。该技术能够实现低温热源利用的高效性，与传统热泵技术相比具有较强资源优势，能够利用有限的资源获得较大的热量，将资源价值最大化。太阳能热泵技术常见的有太阳能空调制冷系统、太阳能空气供暖系统等。其中太阳能空调制冷系统具有绿色环保、适应性强等多项特点，通过制冷剂蒸发吸收热量，借助热交换器降低水或空气等介质的温度，利用管路将其输送至制冷终端，最后通过冷风或冷水盘管的辐射降低室内温度。太阳能空气供暖系统则是分为热风采暖和热水集热等，热风采暖是利用系统风机设备对空气进行驱动，实现储热器与集热器两者间的循环，或将集热器吸收到的太阳能热量输送至储热器完成供暖；热水集热方式是利用热水提升室内空气温度，借助热水集热器实现室内供暖。综合而言，太阳能热泵技术不仅可以有效降低能源消耗量，还可以有效促进热泵技术的发展。但太阳能热泵技术在实际应用中还存在许多问题，今后还应继续加强对太阳能热泵技术的研究，实现太阳能热泵技术的普及与广泛应用。

2.2变频技术

暖通空调系统中的变频技术是节能应用的最普遍的技术，并且具有非常好的应用优势，并且在空调的节能效果上表现出色。对于建筑暖通空调系统的节能优化，可以通过运用节能技术来实现。其次，暖通空调系统采用变频技术，在使用过程中，可以根据外界情况灵活转变运行方式，并且在低能耗运行下仍然能够保持最基本的功能，这样既能够节省运行成本，也能够促进资源的节约。变频技术是通过对空调系统预设的功率展开运行，当外部的空气温度变低或者空调的负荷变小时，空调就会转变运行模式，达到节省能源的目的。如果将空调的变频技术应用在建筑暖通空调系统中，并且将暖通空调系统进行调整。如此可以将空调系统的风力和水量进行科学的控制，从而达到节能减排的目的。比如，可以根据不同的室内空间大小，对暖通空调的系统和节能技术进行优化，在不降低暖通空调主要功能的基础上达到节约能源的目的。在30m2的空间和50m2的空间中，暖通空调的系统所消耗的能源会有所不同，因为不同空间对空调的使用要求是不一样的，并不是简单的以空调的功率作为能源消耗的唯一标准。

2.3热源节能设计

在当前的零能耗建筑中，暖通空调系统的热源设计需要与建筑中其他设施相匹配，不能出现互相影响的情况。针对暖通空调的热源设计，其最为关键之处就是对热源泵的甄选。设计人员在选择热源泵的过程中，应全方位考量零能耗建筑的实际情况，同时了解与掌握热源泵市场的基本情况，特别是要了解一些较为常见的热源泵的规格及性能。设计人员可以优先选择地源热泵作为热源泵，其节能性相对较好，但是对零能耗建筑的热源系统要求也相对较高。值得注意的是，由于地质条件及环保工作的要求，地源热泵的实际应用也存在一定的局限性。在可持续发展的原则下，空气源泵等多元化的热泵形式应运而生，该种热泵最大的特点就是可以有效吸收自然界的能量，并且在热量供应的过程中不会产生污染物质。其生态效益和环保效益都相对较高，但是也存在一定的缺陷，如热量转换效率相对较低。因此，设计人员需要全面调研零能耗建筑的实际热量使用情况，甄选出最为合适的热源形式，以切实提升暖通系统的节能性，保证设计方案的客观与精准。随着热源节能设计的不断完善与发展，零能耗建筑中循环水泵的设计也将得到有效完善，不仅可以最大限度提高热负荷参数的计算精准度，还可以有效、合理分配零能耗建筑中的资源。热泵作为一种经济性与技术性都占据优势的暖通节能技术，与以往的电锅炉相比，不仅用能手段相对清洁，而且热泵空调系统的电能消耗也仅为传统电锅炉的1/3，能够极大地帮助建筑节约运行成本。热泵节能还可以充分满足居民的热水供应需求，并利用制冷的余热对水源进行加热，无需再消耗其他能量。热泵所利用的低温热源一般为环境中的多元化废热，属于典型的可再生能源；当使用热泵对零能耗建筑进行供热时，可以最大限度降低对不可再生能源的消耗，减少碳排放。风能也是热源节能设计中不可或缺的重要组成部分，当零能耗建筑外部的空气温度低于室内时，设计人员可以充分利用室外的自然冷空气满足当前室内的冷负荷需求。由于借助自然风能有效满足了当前零能耗建筑的冷负荷需求，且在运行过程中减少了电力能源的使用，因此在一定程度上节约了能源，降低了环境污染，并有效改善了居民的室内空气质量。

结语

本文以暖通空调节能设计应用于公共建筑为案例进行了研究，本文概述了公共建筑空调节能设计研究相关背景及本文研究思路基础上对建筑设计中暖通空调建筑负荷计算相关理论进行了阐述。最后以甘肃地区某市某大型公共建筑进行概述，对该建筑物中空调结构进行了分析讨论，站在冷热负荷的角度上，得出了最常见并且最佳适用的几种节约能源的技术。本文基于理论结合案例进行设计模拟进一步验证了大型暖通空调节能技术应用于大型公共建筑的适宜性能及未来趋势在环保节能中的重要作用。

参考文献

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