新型节能设计理念在建筑暖通设计中的运用分析

前言

建筑施工面积持续扩展，人们对建筑的需求和要求不断变化。建筑施工增多虽满足了群众生产生活需求，却也对环境产生负面影响[1]，建筑运行同样影响着群众生活环境和生活质量，建筑节能设计因而受到广泛关注。绿色建筑是建筑行业的重要发展方向，而暖通作为建筑能耗最高部分，直接影响建筑舒适度，因此要实现绿色建筑，必须重视暖通节能设计，以降低建筑运行能耗、减少污染，保障建筑行业和社会可持续发展[2]。

1. 新型节能设计理念

新型节能设计理念涵盖协调设计与可循环设计。协调设计要求全面考虑建筑暖通系统各方面，包括通风、供暖及空气调节系统，以实用性和节能性为能实现暖通空调系统整体设计[3]。可循环设计则基于可持续发展观念，旨在提高可再生资源利用率。我国多暖设备使用频率高，能源消耗大，因此暖通设计应重视可再生资源利用，如运用太阳能技术，将其转化为机械能或直接驱动吸收剂制冷[4]。

2. 建筑暖通空调系统分类及基本原理

建筑暖通系统主要由供暖、通风和空气调节系统组成，涉及热力学、流体力学等工程学科知识。以中央空调为例，其内部结构如图 1 所示，包括冷水机组、冷却塔、冷却风扇和外部热交换系统。冷水机组处理循环水并转换成冷冻水；冷却塔冷却高温水并提供冷却水给冷却机组；冷却风扇降低系统温度并提供冷水；外部热交换系统分为冷却水循环系统和冷冻水循环系统。

1一冷冻泵；2-风机盘管；3—膨胀水箱；4—冷却塔；5—冷却泵；

6—冷凝器；7—蒸发器

图1 中央空调内部结构示意图

3. 建筑暖通设计以及运用新型节能设计理念的重要价值

大型公共建筑集中空调能耗占比高，制冷技防系统能耗在其中占比较大，实现节能减排需重视制冷机房系统能效降低[5]。建筑暖通设计运用新型节能设计理念，有利于落实国家可持续发展理念，缓解我国能源供需矛盾，减少建筑运行能耗，促进节能发展目标实现，有效控制能源使用量。

4. 建筑暖通设计现状

我国建筑暖通设计的节能工作虽有成效，但问题突出。投资者追求利益最大化，设计人员常因考虑投资成本而选择能效低的暖通空调系统，致使后续能耗高。同时，设计人员优化方案时间有限，难以全面权衡初投资、运行及维护费用。从方案看，能耗高的方案多因未考虑建筑实际、环境、资源和节能理念。暖通设计应重点考虑冷热负荷，衡量设备能力来明确应用水平[7]，同时兼顾智能化和节能化，避免增加运行能耗。设计人员需具备全局观，综合考量各因素。

5. 新型节能设计理念在建筑暖通设计中的运用策略

5.1 新型节能设计理念应用要点

我国传统能源与环境问题亟待解决，节能减排成趋势。在建筑暖通设计中，低碳、协调、循环的节能理念至关重要。低碳设计成为关键，要保障暖通设备与建筑运行协调，提高设计价值与效益。同时，发展循环能源，提升暖通设施环保性能，平衡资源开发与利用，以实现建筑节能目标。

5.2 新型节能设计理念主要应用方面

建筑暖通空调设计是建筑施工的重要基础，设计人员需依据建筑情况和数据信息，严格遵循设计原则和标准，全面勘察建筑现场，精准掌握建筑面积、能源消耗及暖通需求等关键信息，避免主观失误，确保设计的可操作性和实践性。在设计中，要重点关注调系统的制冷性能和变频操作，依据用户使用量优化蓄电和冷气储存，平衡高峰期输出，同时引入新型环保设备和技术，提升系统效率，降低能耗。此外，厨房和地下空间作为特殊区域，厨房需重点考虑通风性能，安装可靠排风装置；地下空间则要重视通风设计，合理规划排风装置，确保符合空间构造和走向，防止空气闭塞引发问题。

5.3 新型节能设计理念在建筑暖通设计中的运用细

5.3.1 冷热负荷计算和冷热源选择

冷（热）负荷是建筑空调系统运行基础，减少冷（热）负荷可影响设备型号选择，降低初投资和配电功率，实现节能。设计中央空调时，要计算不同房间夏季得热量和冬季发热量，采用逐时计算方法，依据结果确定空调设置方式。选取空调冷（热）源时，考虑不同制冷主机方式和锅炉作业特点，结合建筑负荷情况合理选择，提升配置科学性和合理性。

5.3.2 风系统的节能计算

正确处理新风可调节空调系统，新风占比应达 10% 以上。飞机风量的计算公式如公式（1）所示。风速和风道截面积均可以自由设置，包括总送风量和最小新风量两个档位。室外空气焓值低于室内时，使用全新风运行并关闭冷源和水系统。遮阳可节能并改善室内空气质量。风机盘管空调系统应用冷却塔提供冷气，考虑新风风量限制。风机节约能源的效果可以通过ATF 表示，具体如公式（2）所示。挑选风管要注重原材料质量和保温隔热性能，保证风系统紧密性，避免漏风导致送风量损失。

风机风量 风速V 封道截面积F （1）

式（2）中Q 代表输送的显热量（kW）；代表送回风机的输入功率（kW）

5.3.3 水系统节能设计

空调水系统包括冷却水、冷冻水和冷凝水系统，其输送配置电在建筑用电量中占比较大，节能意义重大。可应用封闭式冷却水系统，平衡各环节，检查统计结果，增加供回水温差，减少水量，节省输送耗能。选择冷却塔要结合当地气候，监管冷冻水系统排污阀作业，节约水资源。应用变频技术于水泵和冷水机组，结合实际负荷评估水泵，避免能源浪费。

5.4 新型节能设计理念在建筑暖通设计中的运用案例

甘肃某 28 层建筑，1 至 6 层、24 至 28 层商业用房用全空气空调系统，7 至 24 层办公用风机盘管加独立新风系统。为适应当地气候，安装自控遮阳装置稳室内热光环境。风系统配热回收装置，商场用全热换芯体回收排风热量，降低机组负荷，提升空调经济性。

结语

绿色建筑发展要求重视建筑暖通设计工作，运用新型节能设计理念可有效控制建筑暖通能耗，降低建筑能耗水平，减轻建筑运行对环境的污染。实际应用中，要把握应用要点、全面把握应用方面、注重应用细节，提升建筑暖通节能设计水平，为建筑行业永续健康发展提供保障。

参考文献：

1]贾芳芳.建筑暖通空调系统的节能设计要点研究[J].广东建材,2023,39(05):56-59.

[2]王佳龙.关于建筑暖通空调系统节能设计策略的分析思考[J].中国住宅设施,2023(04):

[3]徐大花.新型节能设计理念在暖通设计中的应用分析[J].佛山陶瓷,2023,33(02):62-64+90.

[4]王业乾.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用[J].房地产世界,2022(17):47-49.

[5]陈锦华.新型节能设计理念在建筑暖通设计中的应用分析[J].工程建设与设计,2022(12):66-68.

[6]刘国成.关于民用建筑暖通空调系统节能设计策略的分析与思考[J].低碳世界,2022,12(01):107-10

[7]景海东.新型节能技术及材料在民用建筑暖通设计中的应用[J].中国建筑装饰装修,2021(09):42-43.