建筑暖通空调设计中节能技术的应用_韩冰.pdf

252023.06|建筑设计引言为了满足人们对于建筑环境舒适性与健康性的要求，当前大部分建筑工程中都配备了暖通空调设备，该设备可以调节室内温度，并实现室内空气的循环。结合暖通空调运行的实际情况来看，在传统的运行模式下，暖通空调长期处于最大运行功率，这会增加系统运行能耗，浪费大量的电力资源，不符合现代建筑行业的绿色发展理念。所以，在对建筑暖通空调进行设计时，需要加强对节能技术的应用，采用科学的节能设计方案，全面降低建筑暖通空调运行能耗水平，推动建筑行业向节能环保方向发展。1 建筑暖通空调设计的特点建筑暖通空调设计是指在建筑物内部设计合理的空气调节系统，以保证建筑物内部舒适度、健康度以及能源消耗的合理性。在现代建筑工程中，暖通空调设计的特点主要包括以下方面。（1）个性化设计。建筑暖通空调设计，需要根据不同建筑物的特点、使用目的以及周围环境进行个性化设计，如在商业办公楼的暖通空调设计中，需要考虑大量人员的聚集和空气质量的要求，而工业厂房需要考虑生产过程中的热量和粉尘等问题，所以建筑暖通空调设计需要根据不同建筑物的特点进行量身定制，确保满足不同的需求。（2）节能环保。现代建筑暖通空调设计中，需要更多地考虑节能和环保问题。随着现代化的发展，能源消耗和环境污染成为人们关注的焦点，我国资源与能源紧张的问题不断加剧，对社会发展造成很大的负面影响，因此在建筑暖通空调设计中，需要采用低能耗、高效率的设计方案，以减少能源的消耗和环境的污染，如可以采用地源热泵、太阳能等新型节能环保技术，从而降低暖通系统运行能耗，避免出现电力资源浪费等问题，这是建筑暖通空调设计的重要特点1。（3）综合性设计。建筑暖通空调设计时，为了提升设计方案的可行性，需要综合考虑多种因素，包括建筑物的结构、使用目的、地理位置、气候条件等。在设计过程中，需要对建筑物内外的环境进行全面的分析和评估，以确定最佳的设计方案，比如在炎热的夏季，需要采用适当的降温措施，包括利用自然通风、夜间通风等方式，以保持室内舒适度。（4）智能化设计。随着智能化技术的发展，建筑暖通空调设计逐渐向智能化方向发展。智能化的暖通系统，可以实现对建筑物内部环境的实时监测和控制，以确保室内舒适度和健康度，如可以采用智能温控系统、智能照明系统等技术，以实现对建筑物内部环境的智能化管理，确保暖通空调运行以实际需求为基础，还能够促进暖通系统运行能耗降低，具有良好的绿色化作用。（5）人性化设计。在建筑暖通空调设计过程中，需要依据人性化的基本理念，通过结合人性化设计理念，能够有效提升建筑室内空间的舒适度与健康度，从而可以为人们的工作与生活提供良好的环境，如在设计过程中，需要考虑人员的活动范围、工作内容以及年龄等，从而确定最佳的暖通空调调节方案，同时需要考虑文化背景、生活习惯等，可以提升建筑暖通空调设计的合理性与可行性，满足人们对建筑暖通空调的应用需求2。2 建筑暖通空调设计中节能技术的重要性从当前社会发展现实情况来看，存在资源短缺、能源匮乏的问题，建筑运行所需的能耗在整体社会能耗中占据很高的比例，而建筑暖通系统运行产生的能耗在建筑整体能耗中占据很大比重，所以通过对建筑暖通空调的节能设计，可以有效降低建筑整体能耗，在缓解社会能源紧张方面具有重要作用。综合来看，在建筑暖通空调设计中，节能技术的应用具有以下几项重要意义。2.1 减少能源消耗建筑暖通空调系统的能源消耗通常占整个建筑能源消耗的一半以上，在建筑暖通空调设计中，采用传统的设计方法会造成能源浪费，使能源成本不断上升，所以建筑节能设计的关键要点是通过使用节能技术可以显著降低建筑的总能耗，不仅有利于节约能源，还可以降低建筑的运行成本，提高建筑的经济效益。建筑暖通空调系统运行所产生的能耗，主要是电力资源，当前电力资源的市场价格不断提升，所以为了降低建筑运行整体能耗，就必须做好建筑暖通空调的节能设计，采用科学的节能技术，确保暖通空调运行能耗水平降低，可以减少电力资源消耗，这是节能技术在暖通空调设计中应用的重要意义3。2.2 减少暖通空调系统运行碳排放在社会经济发展过程中，大量的碳排放对自然生态环境产生了一定的影响，随着人们生态保护意识的不断提升，低碳经济模式得以快速发展。建筑暖通空调系统的能源消耗是建筑碳排放的主要来源之一，通过采用节能技术，可以减少建筑的碳排放，从而降低对环境的影响，对于实现低碳经济和环保发展具有重要意义。例如，在建筑暖通电气设备中，可以采用变频节能技术，将其与暖通电气系统的控制管理进行融合，从而能够取得良好的低碳节能效果。变频节能技术能够根据暖通系统的设计需求，对其运行功率进行调节，避免暖通电气系统长期处于最高功率运行状态，从而降低电气系统运行能耗，实现低碳节能目标。低碳节能建筑暖通空调设计中节能技术的应用韩冰施海月/中国建筑科学研究院有限公司北京100013摘要：在我国现代建筑工程领域高速发展的背景下，不仅建筑施工质量得到提升，同时建筑的功能也日益丰富，为人们提供了良好的居住环境。在建筑工程中，暖通空调具有重要的作用，可以调节室内温度与通风，但是传统的暖通空调运行能耗较高，所以加强对节能技术的应用，降低暖通系统运行能耗，具有重要的现实意义。因此，本文对建筑暖通空调设计中节能技术的应用进行深入的研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对建筑设计人员有所帮助。关键词：建筑工程；暖通空调；节能技术；具体应用；重要性26|CHINA HOUSING FACILITIES建筑设计已经成为当前建筑暖通空调设计的重要内容，符合绿色建筑行业发展的基本需求，暖通系统低碳节能设计对于降低建筑能耗具有重要的意义，所以在设计时需要加强对节能技术的应用。2.3 促进建筑可持续发展采用节能技术可以保护环境，提高建筑的可持续性。在建筑暖通空调设计中，传统的设计方法往往会造成大量的能源浪费，从而对环境造成很大的污染。而采用节能技术，则可以减少能源的消耗，降低对环境的污染，如在暖通空调系统中采用高效的空气过滤器、废气回收设备等，可以有效减少空气污染和废气排放，从而保护环境；在建筑暖通空调设计中，常规的设计方法会导致建筑暖通空调使用寿命缩短，难以满足长期使用的需求，通过采用节能技术，能够实现建筑的可持续性，使建筑暖通空调设备使用寿命延长，如在暖通空调系统中采用高效的能源利用技术、智能化控制系统等，可以实现建筑暖通空调系统的长期使用，从而提高建筑的可持续性。2.4 降低资源浪费节能环保建筑将尊重自然、防止资源浪费作为基本理念，需要依据当地的自然环境、气候条件等进行综合考虑，科学合理地规划建筑布局与选材，在确保建筑物使用性能的基础上，充分融合建筑与自然之间的协调性，可以有效降低资源浪费，对社会发展具有重要意义。例如，在建筑暖通空调的节能设计中，通过采用毛细管辐射系统技术该技术具有良好的资源节约性，且应用成本较低，可以减少建筑暖通系统运行产生的能耗，在实际应用中具有良好的灵活性优势，占据的空间较少，且不需要额外支撑，能够有效体现节能效果。通过对各项资源的消耗把控，能够有效提升资源利用率，所以需要加强对节能技术的应用，创新暖通空调节能技术应用方式。3 节能技术在建筑暖通空调设计中的应用措施基于上文的分析可以明确，在现代建筑工程中暖通空调节能设计具有重要作用，是降低能源消耗、保护环境的关键所在，所以需要加强对节能技术的创新应用，采用科学的设计方案，全面降低建筑暖通空调运行能耗水平，为建筑工程行业的绿色化发展提供支持。因此，本文结合相关实践经验，总结以下多项节能技术在暖通空调中的具体应用措施。3.1 变频节能技术的应用措施变频空调系统是一种采用变频节能技术的空调系统，能够根据室内温度的变化自动调整空调的制冷和制热效果。在建筑环境中，当室内温度升高时，空调系统会自动增加制冷效果，从而保持室内温度的稳定；而在冬季，当室内温度降低时，空调系统会自动增加制热效果，从而保持室内温度的舒适度。通过采用变频空调系统，能够有效降低能源消耗，达到节能的效果。变频技术具有节能效果显著的优势，能够按照传感器获取的环境温度数据，对实际运行功率进行调节，从而达到节能的效果。相比于传统的暖通空调系统，变频节能技术可以节省能源 30%以上；变频节能系统的运行稳定性较好，可以保持设备运行的稳定性，与常规的暖通空调系统相比而言，变频节能技术可以减少设备的故障率，延长设备的使用寿命。将变频节能技术应用在建筑暖通空调系统中，主要包括以下几项应用方式。（1）变频空调系统。变频空调系统是一种采用变频节能技术的空调系统，可以根据室内温度的变化自动调整空调的制冷和制热效果，其核心在于按照室内温度的实际情况，对制冷或制热功率进行调整，以满足环境需求为基础，避免空调设备长期处于最大的运行功率状态，从而降低暖通空调运行能耗。（2）变频风机系统。变频风机系统是一种采用变频节能技术的风机系统，能够根据室内温度的变化对风机转速进行调整，在室内空气质量下降的情况下，风机系统会自动增加风速，从而提升室内空气流通速度，保持室内空气的清新度和舒适度；反之，在运行一段时间后，室内空气质量提升，风机系统会自动降低风速，从而减少室内空气流通，所以能够有效降低能源消耗，达到节能的效果4。3.2 太阳能热泵技术的应用措施太阳能热泵技术是一种利用太阳能热能和热泵技术相结合的系统，其利用太阳能热能作为热源，通过热泵技术将其转换成高温热能，再将其输送到建筑暖通空调系统中，从而实现供暖、供冷和热水供应的功能，该技术具有高效、节能、环保、安全等优点，适用于各种建筑类型和地区。太阳能热泵技术具有高效节能的优势，可以有效降低建筑暖通系统运行能耗，提升资源利用率，且具有环保、安全的优势，主要是以太阳能作为热源，不产生二氧化碳等污染物，对环境基本无害。且该技术还可以实现低温供热、低温供冷，在使用过程中对人体安全无害；同时，太阳能热泵技术具有适应性广的优势，适合用于各种建筑类型和地区，可以实现供暖、供冷和热水供应的功能，具有较强的适应性和灵活性。将太阳能热泵技术应用在建筑暖通空调系统中，主要是可以实现供热、供冷以及供热水三种功能。在供热过程中，将太阳能转化为高温热能，从而减少对电力能源的消耗，还能够与地暖系统进行结合，使建筑室内环境温度更加舒适；在供冷过程中，通过制冷剂蒸发吸收热量，利用热交换器降低水或空气介质的温度，并将其输送到制冷终端，最后通过冷风的辐射降低室内温度；在供热水过程中，主要采用热水集热的方式，利用热水提升室内空气温度，还可以与太阳能光伏系统相结合，实现太阳能电能和太阳能热能的双重利用。3.3 建筑自然通风设计应用措施在现代建筑中，暖通空调的运行势必会产生一定的能源消耗，所以在选择节能技术时，可以从减少暖通空调应用频率的角度入手，如对建筑自然通风进行优化设计，提升建筑室内空间通风性，则可以减少对暖通空调的应用，进而降低能源消耗。首先，在通风设计中，需要考虑建筑朝向问题，最大限度利用自然气流，实现自然通风，所以需要尽量选择南向朝向，建筑的高度和周围环境的条件也会对自然通风产生影响，建筑应尽可能地避免被高楼或者山丘所遮挡。其次，在建筑立面设计中，建筑立面的设计也是影响自然通风效果的重要因素，需要尽量增加通风口或者开窗的数量和面积，且建筑立面的材料也会对自然通风产生影响，需要选择透气性较好的建筑材料，如玻璃、金属网等。最后，在建筑内孔空间设计中，需要尽量减少空间的隔断，增加空间的连通性，从而使自然气流能够自由流动，同时建筑内部的家具和装饰也会对自然通风产生影响，所以可以选择透气性较好的家具和272023.06|建筑设计装饰材料，如木材、竹子等。通过对建筑通风性的优化设计，能够有效提升建筑内部空间的空气流动性，进而使空气质量得到提升，还能够降低室内温度，减少对暖通空调的依赖，这是建筑节能技术应用的有效措施。3.4 智能控制技术的应用措施在现代科学技术发展的推动下，智能控制技术得以全面发展，将其与暖通空调系统进行融合，通过智能化控制能够有效提升控制效果，从而降低建筑暖通空调系统的运行能耗。智能控制技术是一种利用计算机、传感器、执行器等设备，通过对物理系统进行建模和控制算法