节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用

徐锦全

（广东呈斯意特建筑设计有限公司）

1 案例概况

某建筑工程项目地处M市中心位置，总建筑面积约18万m2，其中地上建筑15万m2，地下建筑3万m2；总楼层6层。其中，地下1层～2层为地下车库和冷冻机房；地上1层～6层为商业中心，本项目中所有的暖通空调冷源全部由冷冻机房内的美国产变频离心式冷冻机提供，回水温度5°～12°，功率为2820kw，装机总容量19695kW（美），分南北区机房。

2 应用原则

2.1 技术性原则

在本工程项目暖通空调设计过程中，要想实现节能减排理念在其中的应用，还需要设计人员首先从技术性原则出发，对整个建筑物用电量最大的区域进行科学合理地设计，在促进节能减排理念实施的同时，减少和降低整个建筑物的能源消耗。

2.2 动态性原则

在本项目实际的暖通空调设计工作中，需要设计人员结合工程项目的实际情况予以适当的调整和修改，确保节能减排理念效果的实现。综合考虑设计过程中的各种客观因素，基于动态性原则不断完善和优化设计方案，并在设计方案中融入节能减排理念，大大降低暖通空调对能源的消耗。

2.3 整体性原则

在暖通空调设计工作中，设计人员还需要遵循整体性的原则，对暖通空调的系统进行合理规划，在此基础上保证节能减排设计理念在本项目中的良好运用，进而促使暖通空调设计实现更高效和更优质的节能减排效果。

2.4 因地制宜原则

节能减排理念在本工程项目暖通空调设计中的应用，还要根据工程项目所在区域内的天气情况、紫外线照射程度、交通以及地质条件来实施，也只有遵循了因地制宜的原则，才能保证节能减排理念在暖通设计中的有效性与合理性。

3 设计要点

3.1 空调机房设计

空调机房设计工作十分复杂，在具体的设计过程中除了要考虑节能减排理念，还需要考虑的因素有很多，其中最重要的莫过于空调机房中的荷载问题。这就需要设计人员结合本工程项目的实际情况，合理计算空调机房的最大荷载能力，确保暖通空调设计满足建筑物体各项要求。制冷机房优先考虑放置的最底层，这样能减少结构荷载，减少结构的钢筋配置，其次放底层减少震动。

此外，制冷机房要考虑配电荷载，尽量靠近主配电房，减少电缆的投资跟用电的损耗。同时，机房的位置要尽量考虑负荷的中心点，以减少管路的能耗。案例中因为项目长度跨度长，开始考虑时是只设一个制冷机房，大概在系统的中点位置，后面综合整个系统、以及管理使用后，改为南北机房的设置，做到了管路的最优。

3.2 通风系统的运用

通风系统的运用在暖通系统设计中应该是重中之重，风系统设计不仅影响了整个空调系统的空气质量，同时也是减少能耗的重要点。主要是一“引”一“排”。

“引”就是引进新风，特别是南方地区春秋季节，室外新风焓值低，室内空调需求不大时，此季节最大程度引进室外新风是完全能满足空调需要，而且还能让室内外空气交换净化室内空气。新冠疫情后，人们也越来越注重对新风系统的需求了。

“排”就是排除室内的空气，特别是高大空间的热空气。现在商业综合体都有大大的玻璃体，往往会使室内靠近玻璃处的空气温度很高，室内的温度不易降低，大大增加了空调的能耗。所以商业体的设计要特别注重大玻璃中庭的排风设计，中庭的排风能带动整个空间的空气流动，避免热空气的不断聚集，以增加制冷能耗。

4 节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用

4.1 节能减排理念在变频系统中的应用

诚然，受环境气候变化的影响，变频系统极少出现超负荷运转的现象，而如果将节能减排理念伴随建筑物体的整个生命周期，还需要保证空调暖通控制系统的稳定运行和正常运转，以此避免整个空调供暖系统出现超负荷运行的情况。另外，当建筑物体的室外温度高于室内温度时，应当及时调整空调暖通系统的湿度，当室外温度低于室内温度时，要及时调整空调的温度。

4.2 节能减排理念在可再生能源中的应用

为了更好地促进节能减排理念在本项目暖通空调系统中的应用，设计人员在具体的设计工作中要尽可能地多使用可再生能源，实现对暖通空调系统的设计，比如，现以普遍被人们熟知的太阳能、风能、水能和地热能等等。有大量实践证明：空调暖通系统对以上这些能源的敏感度极高，因此设计人员应当合理运用这些能源，通过可再生能源实现对空调暖通系统的优化和改造，在降低暖通空调对电能消耗的同时，实施节能减排理念。特别是太阳能在空调使用上，因为空调的需求跟太阳能应该是一个正相关的，空调需求越大时，太阳能能量需要应该也是更大，两者是正相关，互相利用起来，节能减排的效果就是双倍的[1]。

同时，可再生资源与电能相比来说，是一种极具优势的能源，其既是可再生能源，又是一种高波动和低密度的能源，可以与暖通空调中的制冷技术融合，使其更加高效运转。

不仅如此，节能减排理念在可再生能源与环保中的应用，作为节能减排理念的实施人员，还应当不断学习节能减排的最新知识，提高自身专业技术水平，努力完善知识框架，加强新技术的运用，做到具体技术具体分析，进而将节能减排理念更好地融入至暖通空调设计工作中。比如，在双温冷水机组逐渐发展的趋势下，需要设计人员在具体的设计工作中保证温度调节与排湿部分的独立性，使暖通空调系统可以自动地实现温度与湿度的调节。

4.3 节能减排理念在建筑围护结构中的应用

建筑物墙体的围护结构也是影响节能减排理念在暖通空调系统中应用的一个重要因素，在暖通空调设计工作中，建筑围护结构对室内外环境温度的变化有着重要的防御和调节作用。因此，为了使节能减排理念更好地在本工程项目暖通空调设计中的应用，还应当采取针对性的措施减轻暖通空调系统的负荷，这就需要设计人员严格按照建筑围护结构展开设计工作，使其在季节的不断更替中实现对室内温度的调节，保证室内的温度不会因为季节的变化而降低。

在通常情况下，建筑物室内的温度要低于暖通空调送风温度，比如，在夏季室内的环境温度一般为23°左右，而暖通空调系统中的送风温度要尽量比室内温度略高一些，这主要是因为建筑围护结构可以使暖通空调系统实现节能减排的效果，在为人们创造舒适居住环境的同时，实现能源节约。

在现代城市的发展中，建筑的玻璃盒子越来越多，但是玻璃面多，对于空调的能耗是越大的。夏天受太阳直晒的玻璃会比室内温度高上好几度，使室内的空气温度就算开了空调，也迟迟不能降下来。如果玻璃能实现“呼吸”，使其表面上的空气能实现流动，或许室内空气就不会那么闷热，也能降低制冷能耗。当然现在还没这样的“会呼吸的玻璃”。现在随着绿色建筑的不断推广，植物墙面的建筑在最近不断增加，“会呼吸的墙面”也能降低建筑的表面温度减低能耗。

5 结语

由于暖通空调的便捷性和舒适性，其已成为建筑物体中必不可少的一种设施设备，深受业主喜爱。暖通空调在为人们创造舒适环境的同时，也对室外的空气质量带来了变化。因此，在暖通空调设计工作中，要践行节能减排理念，不断优化和完善暖通设计方法，既要做好能源的节约，又要能充分发挥建筑暖通空调的优势和作用，进而促进建筑行业的不断发展。随着近些年绿色建筑的不断发展，暖通设计也越来越受到重视，在节能减排上，暖通设计还任重而道远。