公共建筑供暖、通风、和空调系统节能分析

顾佩俊

【摘 要】在大型公共建筑全年的能耗体系中，暖通空调能耗消耗量占到整个建筑全年能耗消耗到60%左右，因此，在公共建筑，供暖，通风和空调系统设计建设过程中，应该将节能理念全面融入其中，从而进一步提高资源利用效率，避免能源过度浪费。进入新世纪以来随着居民物质生活水平逐渐提高，对居住环境提出更高要求，公共建筑建筑规模越来越大，结构越来越复杂，所采用的供暖通风和空调系统也越来越多样化。建筑规模越来越大，结构越来越复杂，会进一步加大对能量的消耗，在建筑内部通风系统运行过程中，必须依靠节能措施来提高能源利用效率。本文主要结合实际情况，分别论述了公共建筑供暖、通风和空调系统的各个节能措施，希望通过本次研究对同行所帮助。

【关键词】公共建筑；节能措施；利用效率

节能技术主要是为了提高能源利用效率，运用科学的管理手段，技术措施，减少能源从生产到消耗，使用各个环节的损耗。因此，在能源系统运行过程中，为了提高公共建筑的能量运转效率，如何利用有效的管理手段和技术手段提高能源开采、中间环节利用和终端环节利用的各项效率，就成为现阶段公共建筑建设需要重点关注的问题。公共建筑节能工程，是一项十分复杂且系统的工程，必须在能源利用的各个环节，各个阶段，做好规划设计工作，并坚持全程节能观点，只有做到上述要求，才能提高整个系统的节能效果。本次研究主要从公共建筑供暖、通风、空调系统节能三个部分开展论述，现将具体研究内容介绍如下：

一、公共建筑供暖节能措施分析

（一）重视辅助系统的绿化

通过在公共建筑中营造大面积的绿地，开展绿化工程，不仅能够达到有效隔绝噪声和粉尘，而且还能够起到美化环境，节约能源的效果。通过在公共建筑周围种植大量树木，规划合理面积的草地，利用植物叶片的吸收作用，降低植物周围的温度，同时高大型的作物还能够起到一定的遮阴效果，能够有效避免建筑物受到太阳光的直接辐射。有条件的公共建筑，还可以在公共建筑墙壁种植攀爬类植物，在公共建筑物外侧营造绿色植物群落，从而有效减少地面热辐射，降低公共建筑外围温度，有效缓解整个供暖系统的能源消耗。此外在公共建筑周围，开展绿化，种植大量树木，还能够引导风向，阻挡大风侵袭。在地面种植草坪等植被，能够有效吸收太阳辐射的阳光和热量，在夏季有效增加公共建筑周围空气湿度，降低周围温度。在冬春季节利用草坪等地被植物的吸热放热功能，确保公共建筑周边有合适的温度。

（二）热泵技术

热泵技术主要是应用靠位能拖动的技术，是将热量从低位向高位推动的一种能源节约技术。该项技术说白了，就是像泵一样，把不能够直接利用的诸如空气、土壤、工业废气所产生的热能转化为可以直接利用的热闹，从而有效减少像煤气、天然气、石油等矿产资源的使用量，达到节约资源的目的。由此可以看出热泵技术在公共建筑供暖中应用，是一种全新的节约途径。它是利用自然环境中的温度差，实现供暖。当前应用该项技术所生产出来调节系统主要有空调和水机组等。

（三）变流量技术

在公共建筑内不管是供热还是制冷系统，，在系统设计建设过程中，都要结合当地区域的气候条件进行科学规划。在大多数时间内，整个系统的运行负荷要适当小于设计的运行符合，不然会进一步增加能源消耗量，不利于整个系统的安全稳定运行。尽管在一整天的运行过程中，公共建筑内部系统一直在处于变化之中，但其运行负荷低于设计负荷的原则不能够改变。空气和水源是制冷和制热系统的重要载体，空气和水源流量的变化会随着负荷的变化而发生变化。因此如何更好的控制整个运行系统的流量，因此如何更好的控制整个运行系统的流量，最大程度的节约能耗，就成为现阶段暖供暖通风系统节能需要重点研究的课题。在公共建筑供暖通风系统流量调整过程中，传统的调整方法主要包括了阻力调整和阀门调整。

二、公共建筑通风节能措施分析

（一）营造良好的外部环境

在公共建筑内部通风系统运行过程中，高压通风效率与与建筑外部的风环境有着密切联系。其中联系上最大的主要体现在既定建筑与邻近建筑距离，这个距离可以改变周边的风运行环境，从而能够形成风影效应，影响公共建筑通风。公共建筑垂直面吹来的风，能够在建筑背后形成涡旋区，该区域在垂直于地面的投影下称之为风影区。如果风影区的风力较弱，风向运行不稳定，将会对公共建筑外部环境的气流作物产生一定的制约，并会对公共建筑内部的正常气流交换产生影响。为了有效预防风景区对公共建筑自然通风产生影响，两个公共建筑在建设规划过程中，一定要确定合理的间距，一般情况下，两个公共建筑的间距为建筑平均高度的六倍。但是在城市中心，土地资源稀缺，寸土寸金，很多大型的公共建筑，在设计建设过程中，往往达不到上述要求。但通过将建筑采用错列式的平面布局方式，也有利于减小风影效应造成的影响。同时在公共建筑建设过程中，还要结合地区常年风向变化，建筑的风口，尽量避免设置在建筑的风景区范围。

（二）平面布局控制与分化

一方面，对平面布局进行有效控制，能够让足够多的室内空间与自然接触，为实现自然通风创造良好前提。早在20世纪伊始，芝加哥学派建筑师在设计高层建筑时，就充分利用凹凸平面进行平面组合，灵活地解决了这个棘手问题。另一方面，对建筑平面布局进行合理的分化处理，同样可以让室内空间充分利用自然通风。

（三）内部空间形态优化

诸如展览馆、商业设施以及综合体之类的大型公共建筑，由于进深往往较大，空气流动阻力也较大，同时建筑能够与外界直接接触的面积十分有限，因此风压通风通常难以实现。而通过风井、水平风道、中庭等要素来优化内部空间形态，分散大型公共建筑的集中体量，可以有效缓解其外表面资源严重不足的矛盾，减少大型公共建筑对不可再生资源的依赖。

三、公共建筑空调系统节能优化设计

（一）对公共建筑空调冷热负荷的调整

空调的冷热负荷主要有经过围护构造的传热产生的负荷、经过玻璃窗的太阳照射产生热负荷、室内热源散热产生的负荷、处置新风产生的负荷，其中围护构造传热耗能大概占了40%，而处置新风耗能大概占了 30%～40%。假如没有按照规范设计，将造成冷热负荷计算结果偏大，出现装机容量、水泵、管路外径偏大的问题，导致工程的初期投入增加，运行成本与能耗增大。

（二）公共建筑物要控制新风量

在公共建筑物有空调的环境中，建筑物内必需确保每个人都有一定量的新风，才能保证正常人的需要，但新风过多又势必提高新风机的耗能，进而提高空调耗能。因此在符合室内卫生条件的基础上，应该利用有效手段适度对新风量进行控制。比如缩减房间的换气频次，在设计时应该选用密闭性较好的门窗；在新风入口加设旁通，设置双风机，在回風处安装CO2检测仪器，按照回风中气体的浓度自动调整新风风门的开启大小，尽量利用室外的天然新风，按照室内人员变化规律，确立新风风阀控制方式。

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