分析建筑环境与暖通空调节能

2020-03-01韩煜

绿色环保建材 2020年1期

韩煜

太原理工大学；太原市热力集团有限责任公司

1 引言

如今，我国建筑行业在快速发展中，空调成为人们生活中不可或缺的物质，对应的能源消耗随之增加，然而因为世界能源的短缺，加之我国朝向节约型国家方向发展，暖通空调节能现象被社会上的诸多人士关注。而建筑环境时常出现变化，在很大程度上对暖通空调的节能效果带来影响，所以怎样结合建筑环境的发展情况，实现暖通空调节能工作质量最大化，成为建筑行业前进发展的主要方向，以下为笔者对此给予的相关分析与建议。

2 建筑环境和暖通空调节能之间的关联

2.1 室内环境是暖通空调节能实现的影响因素

暖通空调能够在室内给人们创设比较舒适的温度以及湿度，促使人们以愉快的情绪工作和生活，加强工作成效。以提高室内环境舒适程度为前提，需要消耗一些能源，尤其是暖通空调的能源【1】，科学发挥暖通空调的价值，一方面可以提供室内良好的温度以及湿度环境，另一方面可以减小能源消耗，落实暖通空调的节能操作。首先，设计建筑物。针对建筑物的实际设计，要围绕节能理念进行建筑物的标准化设计，墙体以及窗户的比例要适应节能需求，选择材料期间，包括门窗材料以及围护材料，都应该选择能源消耗量较小的材料，降低空调的运作负荷，提高空调节能效果。

其次，做好围护结构的保温工作，目前国家发布关于建筑物设计节能的准则，明确保温的具体要求，促使建筑物的保温问题得到明显的改善。在新型技术与材料的使用背景下，加气混凝土材料广泛地存在于墙体的保温设计上，同时建筑物门窗的运用由以往的门窗转变为钢塑门窗或者双层玻璃，减小对应的传热性能，且节能效果相对显著，便于暖通空调节能理念的实施。

最后，建筑物形状以及朝向因素，对于实际的建筑物设计上，形状以及朝向针对暖通空调的节能工作执行产生影响，便于完成节能目标。所以在建筑设计上，要围绕节能的标准，尽量不使用玻璃墙体，降低太阳直接照射的概率，规范性的调节室内温度【2】。另外最好选择南北朝向的建筑物设计，降低暖通空调负荷，落实节能理念。

2.2 室外环境是暖通空调节能目标实现的影响因素

首先，天气角度。天气情况针对暖通空调能源消耗产生一定影响，所以要结合室外的具体环境和温度完成暖通空调的设计，思考到室外温度与阳光照射的因素，会增加暖通空调运作的负荷，因此建筑设计工作者，要结合实际情况，标准的研究和计算，最大限度上降低暖通空调的冷热负荷，提高暖通空调节能的效果。其次，绿化角度。对于现代化的城市建设，绿化问题比较关键【3】，人们以美化环境与降低污染为目标，开展一系列的绿化工作，涉及的植被可以充分地吸收附近热量，减小温度，同时可以防止辐射的生成，维持空气中湿度以及热量之间的平衡，减少暖通空调能源的消耗量。

3 暖通空调节能系统中节能设计的问题和解决思路

针对暖通空调结构体系，特别是中央空调系统，其作为相对烦琐化的体系，系统整体水平设计的高低，针对系统性能的展现产生直接性的影响，并且在一定程度上决定着此系统在今后使用期间能源的消耗率。但是在具体工作期间，总会由于多种利益的诱惑以及不必要的工作，促使个别设计单位与设计工作者没有树立节能意识【4】。最终产生以下结果：按照最大负荷进行系统的设计，而系统仅仅在部分符合的情况下可以运行，假如系统各个部分的方案设计不能适应负荷需求，一方面会增加整个系统的能源消耗，另一方面会增加机械建设成本的投入，或者设备闲置的现象。

针对节能问题的处理思路，首先要站在节能的视角上思考，针对设计的计划加以对比，挑选最佳的方案，比如冷热源系统的选择，因为暖通空调系统应该在冷热源中获取能量，所以在实际建筑选择期间，要分析起始的投资数量以及运行的实际费用，另外以本地区能源结构以及建筑物的功能特点为出发点，研究能源消耗的指标。若划分系统区域，还要思考朝向、内区间以及周边区的组成结构，对整个系统进行分环处理，有助于今后控制分系统。由此可有降低部分区域冬季冷热不均引起的能源消耗，在设计中要引进节能效果，不可以过于设计先进技术，而是要选择最佳的技术方案。

4 建筑环境下的暖通空调节能设计思考

4.1 节能设计方案的明确

空调是建筑节能体系中的一项重要部分，由于空调运作需求的能源比较多，用能也是为了美好生活服务，然而节能的潜力也比较明显，在实际改造中会存在诸多的障碍，不只是技术层面上，包括原有系统性能的变化、影响绿化的效果【5】，还涉及节能系统的完善。针对暖通空调系统的全新改造，不仅要思考原有性能的保护，还要思考到经济性和实用性，通过高效的方式完成暖通空调节能的目标。

其一，做好暖通空调的设计工作。设计成为整个工程的起始点，系统设计效果的高低会影响到性能的展现，建筑物负荷计算环节不可或缺，目前凸显的问题便是工期设计时间短一些，大多数的设计工作者以节约时间为目标，错误的利用空调设计手册的指数视作单位建筑面积的冷热负荷标准，导致总负荷数值过大，造成暖通空调的采暖设备面积比较大，增加运行费用和成本。增加能源的消耗量。其二，选择新颖的节能采暖模式。对人体生活舒适环境产生影响的参数比较多，不同类型的环境参数形成会产生不同的舒适性成效，然而针对不同情况下的热湿参数组合，空调整个系统的能源消耗却不尽相同【6】，所以要通过舒适的采暖方式体现空调节能的目标。其三，按照实际情况创设多元化的冷热源。暖通空调整个体系的广泛使用，会增加不可再生能源的消耗量，还会破坏到生态欢迎，所以科学的选择冷热源成为重点话题。系统运作要强化冷热回收系统的设计，确保能源使用效果的最大化实现，增加空调系统的能源利用率。另外，热回收的本质便是以系统安装能量的调节为主，通过排风热量处理新风，降低新风需求的能量，满足节能的需求。所以在热回收装置的设计，要按照气候特点与经济条件以及排风中涉及的有害气体，综合安装热回收装置，争取使用最少的投资得到冷热量调节效果的最大化。

4.2 空调节能技术的创新

其一，选择节能舒适的空调模式。制约人体舒适度的环境因素比较多，不相同的热湿环境组合系统能源消耗存在差异性，在冬季，可以选择传统的暖通空调调节模式，加热室内的空气，以空气为媒介完成人体以及环境之间的热湿互换，此时热新风的消耗比较大，若改变以往的空调模式，增加热辐射会引起空气温度降低，那么后者产生的节能效果会大于前者方式。

其二，排风余热回收模式。在夏季，暖通空调建设的排风温度小于室外新风的温度，室内中的含湿量小于室外新风的含湿量，通过热回收装置完成排风以及新风交换，降低新风的温度以及湿度。在冬季，排风温度大于室外新风温度，排风含湿量大于室外新风含湿量，热回收装置能够预热以及对新风加湿，可以在排风出口位置上设置交换器【7】，排风以及新风分别在各自的流通途径上完成间接性的热量交换，通过排风余热完成新风的预热，完成排风余热的目标。

其三，建筑热点冷三联模式。现在天然气作为城市中的一次能源，和简单燃烧模式进行对比，首先要经过燃气发电，之后在发电操作中进行余热的热量供给与制冷操作，提高能源的利用率。此种模式在大规模建筑物发电的作用下，处理用电负荷问题，加强用电可靠性与安全性，降低长途输电损失的能量。并且以余热的模式处理好供热与空调的实际能源问题，针对全年稳定化的电负荷建筑，都会产生较高的节能成效与经济成效。在此期间要思考暖通空调系统使用的能源成本，包括能源消耗成本、环境成本以及安装成本等，充分彰显暖通空调节能设计的经济特征，推动建筑行业的进一步发展。