建筑工程中的供暖通风节能设计探讨

张婷

（北京市住宅建筑设计研究院有限公司）

1 供暖通风实际情况

现阶段，我国依据各地气候和气象条件的差异，对各区域推行供暖通风系统，然而各地在能源价格、对应政策、热电的供应情况及所具备的经济能力都有较大差异，供暖的方式也不尽相同，通常情况下，供暖方式还受到环境、安全等各方面因素的影响。现阶段，人们对居住质量的要求普遍提升，因此，把握建筑工程供暖通风设计的科学方式，顺应当下建筑行业的市场竞争趋势，提升综合竞争能力迫在眉睫。北方居民的建筑供暖方式普遍以热水供暖或空调供暖为主，其中能源的消耗随供暖方式的不同有所差异，通常情况下，采用空调系统供暖所消耗的电量，要比热水供暖方式大许多。建筑通风工程设计首先要保证充足、合理的空气流通，保证有足够的空气供应建筑居民，同时，良好的建筑通风可有效防止热蒸气及空气中有害物质对居民的伤害，防止空气污染，提升周围建筑环境的舒适度。建筑工程内部的空调系统可通过系统功能随时调节室内的温度，并实现换气，这种通风方式已被普遍应用于建筑工程，为居民打造宜居的室内环境而设计[1]。

2 供暖通风节能设计的优化

2.1 建筑围护结构节能设计

2.1.1 屋顶绝热设计

现阶段，建筑工程在屋顶结构方面的设计上主要分为平屋顶和坡屋顶，工程技术人员在搭建平屋顶时，会选用保温性能较好的建材，着重处理屋面的热桥部位，从而增加屋顶的传热阻，降低屋顶面整体的传热系数，保持室内温度，最大化提升屋顶的保温性能。针对坡面的屋顶设计，工程技术人员首先会依据工程建设规定，在坡屋顶结构处科学规划隔气层和保温层，同时，在棚顶架空位置铺设天花板，采用油毡等保温建材，完成最终的铺设。

2.1.2 墙体绝热设计

通常情况下，在建筑物的外墙保温操作中，工程技术人员会选用预制构件对外墙进行保温，此举还可以增强建筑物外墙的抗裂性能，提升建筑外墙的整体工程质量。运用预制构件保温技术强化后的外墙，其保温性能比传统保温工艺打造的外墙保温性能更高，而且可以在一定程度上降低建筑物内部供暖的热负荷。但同时，预制构件保温技术的投资成本较高，就现阶段而言，将预制构件保温技术应用于建筑外墙保温设计的数量较少，若能在今后的建筑节能工程供暖通风节能设计上更多地应用预制构件保温技术，可以在很大程度上降低能耗。

2.1.3 太阳能供暖设计

首先，基于太阳能是一种清洁的可再生能源，工程技术人员将其应用于建筑工程中的供暖通风设计中，可以有效节省电、热能源，通过太阳能特定的集热板储存光照能源，并将其转化为热能，为建筑居民提供生活所需的热水。工程技术人员在设计太阳能供暖设计时，要结合建筑物的整体特点来综合考虑太阳能供暖设计的安置和规划，保障在能耗损失最小的前提下，运用太阳能来实现建筑工程的节能供热，同时可有效保护周围环境[2]。

2.1.4 低温地板辐射采暖系统设计

所谓低温地板辐射采暖系统，是针对卫生条件和施工标准较高的居住环境专门设计的一种供暖方式。其施工成本相对较低，现阶段应用于建筑供暖节能设计的数量较多。工程技术人员在施工的过程中，以耐高温的复合型建材铺设在房间地面的绝热层上，然后再运用混凝土对地面进行填充处理，使复合建材全部被混凝土掩盖，待到供暖时，以加热水温的方式，将热水导入供暖管路，实现对室内的供暖，提升室内温度。这种低温地板辐射采暖系统的供暖温度较低，但在一定程度上，提升了室内供暖的供暖效率，降低了能源的消耗。

2.2 通风设计

2.2.1 自然通风

首先，建筑工程供暖通风设计中的自然通风设计，主要是工程技术人员运用相应的设备增加建筑物内部热压和风压的相互作用，从而得到自然气流，实现对周围环境的通风，减少通风能耗。工程技术人员依据热空气的上升原理，在建筑物的顶端安装排风口，相对应的垂直下端安装进风口，以热压和风压充当调节通风的媒介，将污浊的空气通过排风口排到室外，通过空气压力再将周围的新鲜空气由进风口灌入建筑物内部。一般情况下，室内外温差直接决定室内外空气的密度值，因此，工程技术人员可通过设备调节热压，在自然风的作用下，调节室内的温度，两者的差距越大，热压作用的效果越明显。同时，工程设计人员在设计顶部排风口时，可考虑通过电器开关控制排风口的开启和关闭状态，从而能更顺利地实现自然风交换[3]。

2.2.2 机械通风

针对内部结构相对复杂的建筑物，工程技术人员常会对其通风窗口进行延长，由此可以引导更多的自然风进行空气置换，保证建筑物内部空气的自然流通。然而，外部空气污染较明显的区域，采用自然风的通风方式容易将污浊空气引入建筑物内部，可能引起内部空间的空气污染。因此，通过划分内外通风区域，再运用科学的技术和机械实现机械通风，可以提高建筑物内部区域的空气质量，增强空气流通性[4]。

3 建筑工程中的供暖通风设计质量提升与发展趋势

3.1 节能提升的关键点

3.1.1 超低能耗

现阶段，因多数建筑住宅暖通空调设计的能耗过大，针对北方地区的建筑住宅而言，多采用超低能耗暖通空调设计来解决此问题。在设计超低能耗暖通空调的过程中，其最重要的是设计暖通空调系统的自动控制变频功能，使暖通空调在自身的运行中减少能量消耗，另外，通过设计相对应的排风系统，来降低热能输送系统的能量损耗。其次，工程技术人员可采用可再生的地源热泵或太阳能等，替代不可再生的化石能源作为建筑暖通空调的能量源，进而实现建筑暖通空调的超低能耗设计。与此同时，通过进行空调系统性能的模拟实验，将超低能耗暖通空调研发设计所需的能量与传统暖通空调所需的能量进行对比，验证现有空调设计是否能够达到节能的目的，进而保障建筑工程暖通空调设计质量和性能的提升。

3.1.2 暖通空调独立新风系统

所谓建筑工程暖通空调的独立新风系统是由送风系统和排风系统组成的一套独立空气处理系统。其通过空调内部的排、送风管道实现室内外空气流通，同时净化送入的空气，达到换气效果。从系统角度上分析得知，新风系统的工作原理就是由空气产生的正负气压差引起的空气流动，通常情况下，工程技术人员在施工的过程中会在密闭空间的一角安装一个专用的设备，这个设备会借助气压差往室内送新风；同时另一侧也运用专门的设备，将室内的空气排到室外，通过这种方式，室内就会形成一个新风的流动层，达到换气的效果。现阶段，运用较广泛的独立新风系统主要分为单向和双向两种，单向流不能同时完成机械送风和排风，双向流送风和排风可以靠空调内部的设备完成，其效率较之前者更高，成本价格也相对较贵。另外，独立新风系统还可以完成对室内空气的置换、净化，室外新鲜空气与室内污浊的空气经过空调内部高性能空气质量交换器（热转换器），污浊空气由排风系统实现有效回收后，储存在储能装置中形成气压差能量，并传递给进入的新鲜空气，新鲜空气再通过预热（预冷）、湿度交换装置后送入室内，从而完成空气的置换[5]。

3.2 供暖通风工程发展趋势

3.2.1 强调整体布局，转变设计理念

首先，在供暖通风工程的设计研究当中，工程设计人员可由原本单一的设计形式转变为综合考量的整体设计思路，结合当下的建筑物而言，无论是单栋建筑还是多栋建筑群，在进行供暖、通风设计时，都要规划明确的设计思路，全方位考虑能源的利用效率，思考供暖通风设计每个环节的实用性，是否可满足建筑物内部的供暖通风需求，同时保障建筑内部供暖、通风的质量。同时，工程设计人员在进行建筑工程的设计环节，还要对建筑物的内部架构、功能等，进行全方位探究，通过与各工程建设部门人员之间的沟通交流，设计合理的方案，在最大化降低建筑物自身热负荷的前提下，保障能源的利用率。另外，在进行方案设计时，要尽可能地结合绿色环保理念，打造健康舒适的建筑环境。

3.2.2 关联节能减排

首先，在建筑工程中的供暖通风节能设计环节，工程设计人员要充分结合节能减排理念，以改善居民居住环境为原则，高效规划建筑工程内部供暖、通风、节能设计方案，同时，在方案的设计环节，可选用经验丰富的设计人员，并在符合工程建设标准的前提下，优选绿色环保建材，对节能工程进行设计施工。另外，设计人员可增进与工程设计其他部门的沟通交流，共同探讨节能方面的技术，及适合的设备及机械。尤其是要重点关注节能设计与周围建筑环境的相互融合，充分提升工程的高效节能性，降低能耗。同时，要顺应当下工程建设的发展要求，研发新型的供暖通风设备及机械，满足节能减排的需求，促进建筑行业市场的发展。就现阶段而言，节能减排理念与当下建筑工程的发展息息相关，工程建设人员要在完善技术和设备性能的前提下，合理推进建筑工程事业的稳步发展[6]。

4 结语

综上所述，在我国建筑工程行业飞速发展的当下，建筑工程中的供暖通风节能设计也越发得到广泛关注。工程设计人员要在节能环保理念的前提下，注重对工程施工技术、设备及机械方面的完善，并制定科学的工程设计方案，保障建筑工程供暖通风设计系统的完善性和有效性，进而增进建筑物与周围环境的协调，增加居民健康舒适的居住体验，全方位重视节能环保理念的落实，保障建筑工程的健康发展，推进建筑工程行业的可持续发展。