探索建筑暖通工程的节能措施

周 茜

浙江省城乡规划设计研究院，浙江杭州 310030

绿色、低碳是一个内涵与外延非常丰富的范畴，所谓“绿色建筑”是代表一种概念或象征，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，又称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

建筑是一个多专业协同运行组成的系统工程，绿色低碳需要每个专业发挥作用，采用可靠措施，以期达到综合节能目的。暖通空调在这个系统中有着重要的、不可替代的作用。

暖通设计的职责就是有效改善建筑的使用性能，提高舒适度。针对建筑暖通设计中绿色技术的运用，如何有效降低能耗，是绿色建筑背景下，设计人员必须考虑的。分析国内建筑工程暖通设计的实际，探索设计阶段的有关节能措施和技术要点，以期对绿色建筑的实现与普及提供一定的参考。

1 暖通工程的主要构成与特点

1.1 暖通设备系统的主要内容

暖通空调是现代建筑中不可缺少的组成部分，由采暖、通风和空气调节三个功能构成。暖通空调主要指的是集采暖、通风、空气调节装置和相关系统为一体的综合性空调设备。这种设备在应用的过程中涉及范围非常广泛，其包含物理学、流体力学、机械学、热力学等多个不同的工作领域，因此，对其进行设计是一项相当复杂的工作，也是多个不同的工作体系和环节[1]。

1.2 暖通设备系统的主要特点

暖通空调设备系统的目的是为建筑物提供良好的供暖或者制冷服务。主要特点是按需服务，既有温度要求，又有舒适度要求，又要随季节变换不断调节。这个特点决定了暖通的复杂性，也提出了灵活可变性的要求。

暖通设备的另一个特点是系统运行耗能占比较大，但季节差异也大。这一特点决定了在城市能耗监测系统中峰谷情况突出，对用电需求变化明显。

2 国内建筑工程中暖通节能设计现状

2.1 重视程度不够

建筑工程设计与施工过程中普遍存在对暖通工程的不够重视情况。一方面由于我国长期以来的社会经济发展惯性，普遍存在重安全与功能，轻体验与舒适的现象；另一方面是暖通工程在整个工程投资中的比例一般不大，大量的住宅项目甚至忽略了暖通专业，设备均由用户自行安装。国内建筑的空调能耗普遍过大，不仅没能为人们提供舒适的环境，还造成了过高的能耗及资金浪费。

另外，传统观念也造成了对暖通空调系统的轻视。很多居民宁肯忍受酷热或寒冷，也轻易不启动空调采暖，对于节能降耗是积极的，但对于暖通设备的利用效率和实用价值的发挥却产生了消极影响。

2.2 关注技术轻视管理

随着我国绿色建筑的发展，各类绿色技术此起彼伏。涉及暖通空调专业的绿色技术就包括了地源热泵、太阳能、冰蓄冷系统、温湿度独立控制系统、热回收系统、辐射冷吊顶系统、空调自动调节系统等。在实际工程设计中，从业主到设计人员普遍关注这些绿色技术的运用而放松后期运行的管理。实践证明，绿色技术本身就存在主动技术与被动技术，同时还存在适用范围与后期管理。建筑项目竣工后，各类绿色技术都需要一套科学的运行管理机制，管理不到位，既浪费了工程费用，也造成设备系统运行效率的降低。

2.3 工程设计人员能力有限

现代建筑技术的发展是全面的技术发展，暖通空调工程的系统性、科学性决定了暖通空调技术已经成为技术提升与科技发展的高地，前文提到的相关绿色技术就是其中的一部分。要全面、科学的掌握最新专业技术，并合理运用到实际工程项目中，对于暖通工程设计人员来说是一项不小的挑战。当前介绍各类新技术的文章虽然很多，但是缺乏系统与科学的继续教育与学习，设计人员一般均缺乏对新技术的全面了解，合理选用适用技术就显得能力不足。

暖通设计人员在设计团队中属于辅助配套专业，项目中许多全局性、系统性方案一般由建设单位、项目负责人确定，项目负责人（建筑师）一般缺乏暖通专业的必要知识，方案设计中缺乏暖通专业的考虑，对后续暖通专业设计考虑不足也造成了一定的被动。

3 建筑暖通工程节能措施

3.1 提高暖通设计水平与强化暖通设计重要性

要改变当前绿色建筑设计中暖通专业存在的问题，需要从根本上提高暖通设计的水平，强化暖通设计对于绿色建筑节能的重要作用。首先，暖通空调的设计节能推广使用，对环境保护工作来说是具有推动作用的。其次，如果说只讲经济发展，不要环境保护，经济发展就难以持续，暖通空调的设计如果只讲求经济效益而忽略了节能环保，难以真正的推动绿色建筑的可持续发展，对我国的经济转型也起到了阻碍作用[2]。

设计项目负责人要认识到建筑能否在使用过程中发挥良好性能，为人们提供健康舒适的环境。

3.2 加强围护结构的保温隔热性能

建筑围护结构保温隔热性能是建筑物暖通空调设计的基础与前提。在绿色建筑设计中，暖通专业应该对于围护结构保温隔热性能予以足够的关注，并对建筑专业提出要求与建议。建筑围护结构在整个系统中占有很大比例，而围护结构的保温隔热性能决定了空调系统负荷的大小，对于屋顶天窗、大面积玻璃幕墙等围护结构薄弱环节需要特别的给予重视，并采取针对性的防护措施，建筑外遮阳、屋顶天窗隔热遮阳帘等都是有效措施。

传统设计中，围护结构节能计算是建筑专业的范畴，暖通设计人员被动的接受建筑师提供的数据。在绿色节能时代，暖通设计人员需要积极的提出要求与建议，使得建筑设计综合效果最佳。

3.3 冷热资源的回收利用

暖通空调专业重要的设计原则是循环原则。在绿色建筑暖通空调系统设计过程中，可以将其设计成可循环和再利用的体系，可对排泄掉的能源和材料进行收集和利用，这种做法不仅可以减少能源的消耗，节约资源，同时也能降低绿色建筑暖通空调设计的成本，降低经济上的压力[3]。在空调系统中采用新风处理器，在采暖系统中采用高效锅炉，提高冷热资源的回收利用。回收利用装置要综合考虑工程实际情况与当地气候条件，以达到最优设计效果。

3.4 利用变频技术

变频技术的运用（主要包括冷冻系统压缩机电机的变频和水系统水泵变频、全空调系统的风机变频）；变频调速器也称变频器，使用变频器可以达到的节能效果主要是节省水泵与风机的输配电耗，节省锅炉与制冷机的热负荷。变频技术应用于暖通空调系统中具有很大的节能效果，并且随着智能控制系统的成熟，会进一步推动节能降耗。

变频技术在既有建筑改造中也可以发挥积极作用。公建中的中央空调耗能量巨大，一般占到电费的60%左右。老建筑空调改造应该首选采用变频调速技术控制循环泵，节省电费，降低能耗。

3.5 实现全面控制与科学管理

暖通空调控制系统的现状在整个人类发展的过程中，历经石器时代、铁器时代到今天的计算机时代，见证着众多设备与技术日益改革与创新的历程。控制系统的核心是实现全面自动控制，该系统是一个综合性结构，主要由温度调节器、净化控制装置、温度以及压力装置等方面的协调组成。要实现整个系统的高效、科学控制与管理就成为关键。系统设计运行均应由专业人员承担，目前的管理现状需要科学改造与提升，使其进一步适应当前科技发展的需要，以最大程度的提高与实现系统效能。

4 暖通工程节能展望

随着社会的发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占到建筑能耗的50%，且有逐年上升趋势。绿色建筑与生态城市的发展，需要进一步提高建筑的节能降耗减排，暖通工程中节能技术与措施也面临着前所未有的压力。笔者主要从暖通空调专业角度，结合多年设计与质量技术管理的体会，提出有关暖通工程节能的一些措施及想法，希望能够为行业发展贡献绵薄之力。

暖通工程既是耗能者，也是人们的高品质生活的支撑者，这对矛盾将始终伴随着暖通从业者，合理分析与比较，才能让设计更合理。