建筑暖通设计中动力设计与节能设计

胡晓芳

摘要：建筑暖通设计是建筑工程体系的重要环节，特别是动力设计与节能设计是否合理关乎着建筑工程的整体质量。由于目前我国的建筑暖通空调能源消耗以及浪费现象要明显多于发达国家，因此必须要对建筑暖通空调的动力与节能设计进行分析研究，采取有效的措施减少建筑暖通空调的消耗，使建筑物的整体耗能降低，实现社会经济与环境的持续发展。

关键词：建筑暖通设计；动力设计；节能设计

1建筑暖通节能设计的基本原则

设计中要根据《采暖通风及空气调节设计规范》等的相关规定结合工程实际情况进行设计。同时根据地区差异进行技术参数分析和设点，然后再进行具体的设计与施工。建筑暖通工程一般节能设计参数要求为：热媒：不高于65℃低温可控制在30-40℃。供回水温差：10-17℃。地暖系统工作压力不大于0.8MPa。地板表面温度的取值：常有人停留的24-26℃、短期有人停留28-30℃、无人停留30-35℃。在进行设计时首先要根据《采暖通风与空气调节设计规范》的规定进行基本耗热量计算，并按辐射采暖特点进行校正。同时算出所需地热房间的单位耗热指标。根据房间的地板表面使用材料的不同查《地面单位面积散热表》，确定其配管间距和地板表面温度。采暖地面构造厚度应大于80mm，管间距在150-300mm为宜，沿围护结构外墙敷设的热管距外墙内表面70-100mm。然后进行供热房间管道的布置，一般每户集中设置一组分水器，按房间数确定支环路个数，卫生间餐厅厨房可为一环，如房间面积较大时，可分多环。敷设管形式可采用回字形或S字形，通过大量工程实践证明，回形比S形敷设方式要好一些，因回形冷热水相间，采暖均匀效果好，弯曲半径大，易于施工。而S形弯曲半径小，宜用于配管间距较大、面积较大的房间采用。为了使每环的总水阻力控制在800-1500mmH2O，每环长应控制在60-100m，最长不得超过120m。尽量使每环长度相等。做好上述工作后，再根据分支环路的个数选择适宜的分水器型号。

2建筑暖通设计中的动力设计和节能设计的优化措施建议

2.1动力设计

2.1.1地源热泵系统

该技术是解决供热、制冷等问题的关键，节能优势突出，同时还可节约大量的成本。在具体应用的过程中，可实现地能和水的冷热交换。例如，在北方寒冷的冬季，通过对地源热泵系统进行合理应用，可从地能中抽取热量，以实现建筑采暖。而在炎热的夏季，同样可利用地源热泵系统将室内的热气传输至地下水和土壤当中，并同时获取冷源，实现了室内外的冷热交换。在建筑暖通设计的动力设计中应用地源热泵系统，不仅可节约大量的热能，同时还实现了对可再生性资源的充分有效利用，在保护环境、节约能源方面具有重要价值。

2.1.2太阳能系统

通过太阳能系统的实践应用，不仅可实现无污染、低成本的目标，同时还能降低建筑能耗。因此，在建筑暖通动力设计工作中，可尝试着对太阳能系统进行实践应用。从技术类型上来看，太阳能系统主要包括吸附式和吸收式两种，目前，吸收式太阳能技术应用较为广泛，实践过程中，主要是借助吸收剂的蒸发特性和吸收特性实现制冷。由于吸收剂的类型不同，因此也会产生不同的效果。太阳能供热制冷动力系统的工作原理分析如下：首先，借助太阳能集热器对太阳辐射进行吸收，并将其转化为能利用的能源，在制冷模式之下，将热辐射转化为热媒水，在制热的过程中，可经过超导液将热辐射传递至存储转换器中，其次，向供热机和制冷机提供动力能源，并发动供热和制冷功能。

2.2节能设计

2.2.1建筑规划阶段

建筑规划设计可为建筑暖通设计提供基础和前提，同时也是确保设计质量的关键。在具体实践过程中，工作人员可从规划设计入手，对现有自然资源进行充分利用，发挥环境因素在控制建筑温度方面的作用，实现节能设计目标。在景观绿化设计工作中，同样可将节能设计理念融入其中，如可将一些植物种植在建筑物的周边，利用植物的蒸腾作用降低空气温度，抵御地面辐射和太阳辐射，如此既可在炎炎夏季为人们带来一丝清凉，同时也减少了对空调的应用次数。

2.2.2超低温热泵技术

超低温热泵技术属于一种节能、高效的技术，目前在社会发展中应用十分广泛，特别是在酒店、医院、学校等大型建筑中，通过对超低温热泵技术的实践应用，不仅可实现供暖和制冷的目标，同时还能为人们提供生活所需的热水，实现能源的多重利用，可从根本上杜绝能源浪费问题，达到了节能环保的目标。

2.2.3余热循环应用技术

所谓“余热循环应用技术”，主要就是对余热进行循环应用的技术。目前，在国外的建筑暖通设计的节能设计中，该技术应用十分广泛，其应用原理分析如下：对热能回收装置进行应用，收集排风口产生的余热，之后借助热能回收装置交换热风，如此既可降低排风温度，同时也实现了对设备余热的充分有效利用，最大限度降低了能源消耗。

2.2.4变频节能技术

变频节能技术是指在建筑内部空间的暖通系统负荷需求出现变化，如外部温度变化、太阳辐射变化等，通过变频节能技术对冷水机组、风机组以及水泵机组等进行调节。变频节能技术在暖通设计中的运用，一般情况下能够节30%左右的能源消耗。以冷冻水泵中的变频节能技术运用为例，冷冻水泵运行时冷冻水的循环，广泛存在于中央空调的制冷设备中，水泵容量的定额一般会以最高温度和注满率作为依据，预留10%左右的空间，使冷冻水循环系统能够长期处于最大水流量的工作状态，工作状态会根据外部温度而发生变化。中央空调的运行热负载一般低于设计参数，通常情况下冷冻水的设计温度为5℃左右，水泵在全功率运行的状态下会产生不必要的能量消耗，使水泵所输送的能量高于当前所需要的能量。将变频节能技术加入冷冻水泵运行系统中，水泵输送能量能够根据当前所需能量进行变频调节，避免长时间处于最大运行效率。根据所需能量对水泵的能量输送进行调节，使水泵能够在低功率状态下运行，降低电力能源的消耗，根据室内实际温度将制冷调节为当前所需的最佳温度，为居住者创造良好的温度环境，提高居住者的舒适度。

2.2.5自然通风技术

自然通风技术是暖通设计中使用最多的技术之一，能有效减少排烟系统的所需能量，并可将降低建筑内部空气循环系统中的耗能，使空气质量有所改善和提高。自然通风技术包括热压通风技术和风压通风技术。其中，风压通风技术能够结合建筑结构，利用自动调节的百叶窗等进行气流调节，从而使建筑内部的通风效果良好；热压通风技术通过“烟囱效应”，利用内外空气温度热压差，使建筑内部和外部的空气进行交换和改变。另外，也可以将风压和热压技术结合，对建筑的外形尺寸进行深度设计管理，提升建筑内部的自然通风程度，减少暖通空调运行所需能源。

3结束语

将动力设计与节能设计加入暖通设计中，能够降低暖通系统的能源总消耗量，节约更多的资源和能源，是我国现代绿色节能建筑中的重要发展方向，对于解决我国当前所面临的环境问题具有重要的意义，是实现可持续发展的必然举措。

参考文献

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