王正瑩 中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計院有限公司

1 節(jié)能理念下暖通設(shè)計的問題

1.1 暖通設(shè)計忽視節(jié)能設(shè)計

在建筑設(shè)計工作開展過程中因設(shè)計師需要兼顧方方面面，所以有時候設(shè)計師就不會把關(guān)注點(diǎn)放在節(jié)能設(shè)計上。其實(shí)，節(jié)能設(shè)計對于后期的施工技術(shù)要求比較嚴(yán)格，需要消耗大量的資料；而且節(jié)能設(shè)計工作較為復(fù)雜，不僅需要詳細(xì)計算各種能源的消耗情況，還必須嚴(yán)格按照國家的節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)要求來完成才行。因此，只有專業(yè)的設(shè)計人員才能夠做好暖通節(jié)能設(shè)計，但當(dāng)前還有很大一部分設(shè)計人員的專業(yè)能力達(dá)不到要求，導(dǎo)致其在暖通設(shè)計時忽視節(jié)能設(shè)計。

1.2 對綠色理念與節(jié)能設(shè)計理解不透徹

現(xiàn)階段我國的暖通設(shè)計依然采取傳統(tǒng)的設(shè)計理念和設(shè)計方式。這是因?yàn)樵O(shè)計人員接受的是傳統(tǒng)教育，了解的是傳統(tǒng)設(shè)計理念，還沒有過多的接觸綠色設(shè)計理念和節(jié)能設(shè)計理念。一些設(shè)計人員雖然對此類設(shè)計有所了解，但卻從未涉及過，在短時間內(nèi)無法接受。雖然，也有一部分觀念先進(jìn)的設(shè)計人員開始主動學(xué)習(xí)綠色理念和節(jié)能設(shè)計，但沒有接受過系統(tǒng)性的培訓(xùn)，缺少實(shí)際設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，無法完成標(biāo)準(zhǔn)化的綠色節(jié)能設(shè)計工作。

2 新型節(jié)能設(shè)計理念

2.1 協(xié)調(diào)設(shè)計理念

暖通空調(diào)系統(tǒng)是由空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)等不同的系統(tǒng)組合而成，要求設(shè)計人員必須擁有協(xié)調(diào)設(shè)計的理念，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時應(yīng)考慮到暖通空調(diào)系統(tǒng)的方方面面。如果不能考慮到各個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，就難以提高整個系統(tǒng)的節(jié)能性，因此要進(jìn)行全面分析、整體設(shè)計。

2.2 可循環(huán)設(shè)計理念

可循環(huán)設(shè)計簡單的理解就是在設(shè)計建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的過程中，高效率利用可再生資源。現(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)都使用了取暖設(shè)備，有一部分地區(qū)的使用頻率比較高，每年都會消耗大量的能源。如果不能解決這個問題，我國依然會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的能源損耗。因此，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時即使使用的是可再生資源，也要考慮到充分利用的需求。

3 綠色理念及節(jié)能設(shè)計的暖通設(shè)計應(yīng)用

3.1 使用合理的節(jié)能建筑材料

隨著科技的發(fā)展及人們越發(fā)重視節(jié)能環(huán)保工作的開展，建筑行業(yè)出現(xiàn)了很多新型節(jié)能技術(shù)和具有較好的保溫隔熱性能的綠色環(huán)保型建筑材料。

為了推動建筑行業(yè)朝著綠色節(jié)能的方向發(fā)展，可以從建筑工程設(shè)計這一環(huán)節(jié)就選用一些綠色節(jié)能技術(shù)以及新型建筑材料。新型建筑材料都能夠減少室內(nèi)外的溫差，如在夏季阻擋外部的高溫、在冬季留住內(nèi)部的溫度等，讓居住者處在較為適宜的環(huán)境中，并減少暖通系統(tǒng)的使用，延長暖通系統(tǒng)的使用壽命，減少相關(guān)可再生資源的消耗。

但在選擇設(shè)備時，也應(yīng)當(dāng)考慮到節(jié)能方面的需求，如冷源機(jī)，此類設(shè)備的能耗比較高，盡量選擇能效高、能耗低的設(shè)備；同時，在具體選擇時也應(yīng)當(dāng)考慮到建筑工程的實(shí)際使用情況和應(yīng)用需求。

3.2 優(yōu)化暖通設(shè)計方案

暖通設(shè)計時需要考慮到多方面的因素，設(shè)計者不僅要了解人體最適宜的溫度、最佳節(jié)能效果的溫度等，還要找到兩者間的平衡，才能夠得到理想的設(shè)計效果、滿足節(jié)能環(huán)保方面的要求，給人們提供舒適宜居的環(huán)境。

一般情況下，建筑物內(nèi)部是人們工作、生活的主要場所，有時候可能會出現(xiàn)人員密集、流動性大的情況，室內(nèi)的空氣流通度就會下降，溫度和濕度也會受到影響。這就要求，在暖通設(shè)計時就要考慮到室內(nèi)二氧化碳濃度的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，并以此為依據(jù)設(shè)計新風(fēng)系統(tǒng)，一旦檢測到室內(nèi)的二氧化碳濃度超標(biāo)新風(fēng)系統(tǒng)便會自動啟動。因此，將新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用到暖通設(shè)計工作中后，不僅能夠提高設(shè)備間連接的緊密性，而且能夠?yàn)楹笃诘母咝?yīng)用、管理提供便利。

3.3 優(yōu)化蓄冷以及變頻系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時有兩個部分比較重要，即蓄冷系統(tǒng)和變頻系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)的使用頻率比較高，也是能耗最大的部分，如果在設(shè)計時將節(jié)能型理念融入兩個系統(tǒng)中，則能大大提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性。

3.3.1 蓄冷系統(tǒng)設(shè)計

在用電低谷時期蓄冷系統(tǒng)會自動進(jìn)行制冷工作，將冷氣儲存在設(shè)備中；到了用電高峰期就會及時將儲存在設(shè)備中的冷氣釋放出來，降低室內(nèi)的溫度。這個過程既能緩解用電壓力，也能得到理想的節(jié)能環(huán)保效果。因此，在進(jìn)行蓄冷系統(tǒng)設(shè)計時需要注意提高設(shè)備的智能性以及蓄冷性，只有這樣才能夠智能識別用電的低谷和高峰時期，并在無人操控的情況下自動完成蓄冷工作。當(dāng)然蓄冷設(shè)備的高效率運(yùn)行，還離不開蓄冷材料的支持，也應(yīng)當(dāng)保證材料的蓄冷效果。

3.3.2 變頻系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

在針對變頻系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時，需要調(diào)控水泵和風(fēng)機(jī)控制室內(nèi)的溫度，確保室內(nèi)溫度在宜居的范圍內(nèi)。如果外部溫度較高、輻射較強(qiáng)，室內(nèi)外會產(chǎn)生較大的溫差，此時要想均衡室內(nèi)的溫度，減少能量輸出，就可以降低水泵頻率，減緩風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。就實(shí)際設(shè)計工作來看，應(yīng)用變頻系統(tǒng)不僅能夠降低整體的使用成本，還能夠減少能源消耗。

3.4 改進(jìn)能量管理模塊

建筑暖通空調(diào)在運(yùn)行的過程中需要運(yùn)輸或轉(zhuǎn)換一些能量，如果將節(jié)能理念應(yīng)用到此環(huán)節(jié)，不僅做好能量管理工作，也可以減少能量損耗。因此，可以制定一個能量消耗值，超過這個范圍，控制設(shè)備便會自動調(diào)節(jié)進(jìn)行能量管理，此時就不會再消耗能量。

3.4.1 優(yōu)化啟動和停止模塊

根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況，設(shè)置一個臨界溫度，如果檢測到設(shè)備的溫度超過臨界溫度，停止模塊就會自動工作，同時一旦溫度下降啟動模塊也會自動工作，整個過程不需要人工操作就能智能化進(jìn)行。

3.4.2 負(fù)載循環(huán)

設(shè)置一定的時間周期，按照周期啟停設(shè)備，也能節(jié)省能量。

3.4.3 能量管理與統(tǒng)計模塊

計算節(jié)能控制前所消耗的能量和整體的成本，對比節(jié)能控制工作開展之后的能量消耗以及成本，并在此基礎(chǔ)上生成數(shù)據(jù)圖標(biāo)，按照日、月、年等不同的周期開展分析工作。

3.5 能量回收技術(shù)

在眾多的節(jié)能技術(shù)中，應(yīng)用比較成熟的技術(shù)有很多，如能量回收技術(shù)，既能高效率的回收再利用能量，也能節(jié)省能量消耗。在暖通設(shè)計時應(yīng)用時，由于暖通系統(tǒng)運(yùn)行過程中換熱器和空調(diào)回收器等設(shè)備會產(chǎn)生一些熱量，如果能收集這些位置的熱量，將其儲存到能量站中，之后轉(zhuǎn)化為熱能輸送給各個房間，就能夠在節(jié)約成本的情況下高效率供暖，并可得到理想的環(huán)保、節(jié)能效果。

3.6 運(yùn)用可再生能源

將新型節(jié)能理念融入到暖通空調(diào)系統(tǒng)的過程中，不僅要考慮到整體的節(jié)能效果，還要創(chuàng)新設(shè)計方案融入節(jié)能理念以及創(chuàng)新能源的使用種類?，F(xiàn)階段暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛的新能源技術(shù)有風(fēng)冷熱泵技術(shù)、地源熱泵技術(shù)2種。

地源熱泵技術(shù)是將地下水或者是底層土壤作為低溫?zé)嵩矗堰@些熱源輸送至地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)并轉(zhuǎn)化為空調(diào)系統(tǒng)所需要的電能；風(fēng)冷熱泵技術(shù)需要利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制熱交換，這個過程會排出或是吸收熱量，因此如果能夠合理利用這些新能源技術(shù)，就能夠在暖通空調(diào)系統(tǒng)中引入更多新能源，節(jié)省更多資源消耗。如，某個建筑物周圍有豐富的地下水，就可以利用地源熱泵技術(shù)，從地下水中獲取熱量或排放熱量。而熱泵機(jī)組也會利用這些熱量制冷水或制熱水，并將這些冷水和熱水輸送給各個房間，滿足各房間的供熱和供冷需求。

3.7 優(yōu)化設(shè)計注重低碳環(huán)保

設(shè)計人員在進(jìn)行建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計時，時刻遵循低碳環(huán)保理念，并進(jìn)行高階優(yōu)化和改進(jìn)，確保暖通系統(tǒng)低碳環(huán)保。

為了降低建筑物能源損耗，應(yīng)確保其具有較好的采光和通風(fēng)，然后借助自然資源降低對暖通設(shè)備的消耗就達(dá)到低碳環(huán)保的目的。同時，設(shè)計過程中，可明確規(guī)定建筑材料和技術(shù)，并要求在合理控制成本的條件下，優(yōu)先采用低能耗的環(huán)保設(shè)備。此外，設(shè)計人員還要注重對可再生資源的利用，如太陽能是當(dāng)下利用頻率較高的一種可再生資源，將其與暖通設(shè)備相結(jié)合用在暖通系統(tǒng)中，能顯著降低設(shè)備能耗，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目標(biāo)。另外，如果建筑所在地有著豐富的太陽能源，支持暖通設(shè)備后還有富余，可以將其應(yīng)用在照明、供暖等系統(tǒng)上，進(jìn)一步降低建筑能耗。

4 結(jié)語

為響應(yīng)我國“雙碳”的目標(biāo)，在暖通工程施工中對暖通系統(tǒng)進(jìn)行具體設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)變通。應(yīng)考慮到建筑物的實(shí)際需求和應(yīng)用情況，才能提高建筑暖通設(shè)計的節(jié)能性。因此，在暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計時，可將新型節(jié)能理念融入其中、不斷改進(jìn)設(shè)計思路、豐富建筑物的使用功能，以及引入新技術(shù)、新建筑材料和大膽使用新能源，緩解我國能源供需方面的壓力，助力經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的飛速發(fā)展。