民用建筑暖通空调系统节能设计措施分析

2021-12-27高丽杰

科学与信息化 2021年18期

高丽杰

黑龙江龙维化学工程设计有限公司黑龙江哈尔滨 150000

引言

建筑行业快速发展的过程中，设计方作业人员逐步提高了暖通系统的关注度，该系统可高效改善室内温度、湿度，为当代社会大众提供更为舒适的环境。但是暖通空调系统可能会导致能源消耗问题，必须合理应用节能设计措施。新时期，快速提升暖通空调的节能性能已经成为民用建筑设计中的关键问题。

1 暖通空调节能设计的重要价值

民用建筑暖通空调系统中，经常会使用到制热制冷技术，可及时进行室内温湿度的调节，从而逐步改善室内空气质量。暖通空调系统的设计应用是当代建筑设计的关键部分。结合相关调研结果发现，建筑能耗占国家总能耗的五分之一，即建筑能耗相对较高。暖通空调的能耗作为建筑能耗的重点内容，必须引起各行各业的关注。相关人员要采取合理的节能降耗措施进行处理，力求实现效能最大化的目标。不仅可发挥出暖通空调系统的价值，还可达到降低能耗的目标，从而更符合可持续发展的战略要求[1]。

2 民用建筑暖通空调节能设计措施

民用建筑的暖通空调设计中，节能设计需要从两大方面出发进行优化。一方面，规划建筑设计期间，必须充分考虑当地气候因素、季节变换影响等，科学布局，从而达到降低能耗的目标。另一方面，还可借助优化建筑结构内部的方法，逐步提升建筑体的保温性能，避免冷热源的损失。包括墙体比例、窗户、墙体隔热恒温效果等。

2.1 采暖和空调冷冻水系统的设计

采暖系统的设计期间，必须保证管路系统的简单化、便捷化，降低设备能耗影响，建筑前期便要考虑后续维护费用；确保建筑体内部空间的对应调温系统具有一定的独立性；确保热量消耗分户平摊的管理原则。采暖系统中，多采用下供下回的双管系统，也可能包括上供下回垂直双管系统、水平双管系统等。设计中要结合实际情况进行具体分析，选择合适的系统形式。

冷冻水系统的设计中，设计人员要结合国家和行业规定，保证系统负荷变化和流量的自动调整相适应，在落实上述作业原则的基础之上，要降低系统能耗影响。可采用一次泵变流量系统，还可借助二次泵变流量、一次泵定流量等多种形式，具体要结合建筑项目的特殊性进行差别化选择分析。

2.2 采暖和空调水系统的定压、补水设计

一般情况下，要结合空调水系统、采暖等在单位时间的泄漏量确定补水管道的规格，保证补水量、水泵水箱规格等满足对应要求。实际设计过程中，相关人员要考虑空调系统规模、各类系统形式等，结合系统用水量等确定最终数值。一般情况下，借助供冷、换热等空气调节形式时，如果是全空气系统，单位水容量为0.5左右；水空气系统，单位水容量为1.0左右。当供暖采用热水锅炉，全空气系统的情况下，单位水容量为1.3～2.0内，水空气系统取值不高于1.9。

2.3 风系统的设计

风系统设计过程中，一般包括通风系统、自身风系统两大部分。

通风系统的设计中，其目标是保障电气设备的散热效果，确保其稳定运行，避免空气出现毒害污染问题。这一要求既关系着空调系统的运行效果，又会影响空调系统的节能情况。对于集中式空调系统而言，其排风能力、热回收功能设计等都对设备选择具有一定影响，必须满足国家节能要求，对于不需严格执行环境通风系统的建筑物，可采用自然通风系统替代，降低暖通空调系统的能耗问题[2]。

空调自身风系统的设计期间，首先，要遵循国家行业规范，严格进行室内二氧化碳浓度的控制和管理，还要加强风系统的合理设计。当建筑内人员分布相对集中时，要采用集中供暖系统；如果室内人员存在数量多、分散性强的特点时，建议采用全空气空调系统；当建筑高度过高时，在满足上述基础要求的前提下，应尽量选择分层式空调系统。

2.4 冷热源设备的选择

在对冷热源设备进行选型期间，要考虑建筑物的功能、规模、造价成本等；此外，还要考虑当地能源结构、环境条件等因素，对上述进行综合分析。如果存在工厂余热、区域供热系统时，可沿用原有热源系统；当厂区具有完善的天然气供应系统期间，则要充分考虑当地的电力波峰波谷条件，合理应用天然气系统进行配合。供热借助电力系统、供冷借助两种能源进行配合，力求有效提高能源利用率；倘若当地能源存在形式复杂的情况，可采用复合式能源冷热供应系统。

2.5 可再生能源的应用

现阶段，常用能源包括太阳能、风能两大部分。风能一般用于供冷，这是暖通节能设计的关键部分。借助室内、室外温差，经由风能完成自然冷却，从而满足室内制冷要求。一般需采用夜间通风蓄冷、新风供冷的方法。这一设计方法具有电量小的特点，可提升室内环境质量。

民用建筑空调制冷、供暖方面，可合理应用太阳能，一般分为主动式、被动式。供暖方面，要合理应用主动式太阳能收集设施，借助太阳能加热管道内部的水，从而满足室内循环供热目标。当下，热管式真空管太阳能集热器的应用，可为太阳能供暖奠定良好基础，具有温度高、承压能力强、耐压效果好的优势。太阳能制冷期间，一般是基于电能和太阳能之间的转换进行处理，然后借助电能带动驱动压缩制冷系统进行运行。将太阳能当作热源吸收制冷体系，借助溴化锂溶液等达到制冷目标[3]。