浅谈建筑环境与设备工程节能设计郭晓涛

郭晓涛

哈尔滨哈投投资股份有限公司供热公司

摘要：随着我国经济的快速发展，人们的节能环保意识不断加强，由于建筑行业耗能较大，所以在工程建设过程中，切实加强节能性施工，是建筑行业健康、稳固发展的重要保障。本文对节能化设备工程施工对建筑环境造成的影响进行分析，提出针对性解决策略，以期为相关工作的研究与实践提供参考。

关键词：建筑环境；设备工程；节能施工；策略

一、建筑环境与设备工程节能化施工影响

1.对室内空气产生的影响

在建筑工程施工中，工作人员为了片面的追求建筑施工的节能化，采取提高室内绝热性及气密性，但是会降低室内空气的新鲜程度。室外新鲜空气无法进入室内，而室内浑浊空气不能及时排出，对室内空气质量产生严重的影响。

2.对室内环境产的影响

节能化设备工程施工中，应强化节能施工项目是暖通工程的施工。但在实际施工中，会忽略其对环境造成的污染。例如在暖通设备经历长期运行后，设备清洗不及时，导致大量灰尘和污垢的产生，促进细菌的滋生，对室内的品质产生影响，而且为建筑环境造成很大影响，需要有关工作人员高度重视。

3.对人居环境产生的影响

在具体施工及暖通空调使用时，为了保证室内温度、湿度、新鲜度适宜，需要进行室内空气的置换。在实施空气自动置换时，会导致室内的居住舒适度降低，尤其是夏天，因为存在室内外温度较大差异，在此室内环境中的人体出现不适感觉，导致人居环境受到影响。

二、建筑暖通空调系统设计环节

1.注重建筑维护结构的节能

暖通空调系统进行设计首要的环节是计算建筑物的负荷。建筑负荷中，通过围护结构传热产生的冷热负荷在空调负荷中占有很大的比重。建筑围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。采取遮阳、外保温、节能窗等措施提高围护结构的隔热性能，可以减小由室内外温差而引起的热量交换，从而有效减小空调冷热负荷，达到节能的目的。在该环节强调维护结构选择节能，要求学生严格按照国家和地区的节能标准进行维护结构设计。

2.注重室内环境参数的优化

室内环境设计在调室外计算参数为定值时，夏季空调室内空气计算温度和湿度越低，房间的计算冷负荷就越大，系统耗能也越大。通过研究证明，在不降低室内舒适度标准的前提下，合理组合室内空气设计参数可以收到明显的节能效果。有数据表明室内设计温度每提高1℃，空调系统将减少能耗约6%。此外，对于大型建筑采用分区设计技术，即分别计算不同区域的峰值负荷来进行各自区域的设备选型。另外，引入动态负荷分析的方法，利用Dest、DOE-2、EnergyPlus等进行建筑的能耗分析。该环节一定要求学生注意合理确定室内温、湿度，在保证舒适前提下尽量减少用能，另外，可以采用CFD技术进行建筑室内环境的气流组织分析，计算室内环境的PPD和PMV对室内环境设计进行指导。

3.注重合理利用可再生能源和自然通风

随着我国能源战略实施，我国加大了对太阳能利用的研究，因此，建筑设计中要采用太阳能与建筑一体化技术，建筑利用自然采光、自然通风、水源热泵、地源热泵技术减少对石化能源的使用，利用建筑蓄能实现建筑用电负荷的削峰填谷。

4.注重输配环节的系统能耗

目前，建筑环境与设备工程比较重视维护结构、负荷和设备，而对介质输运环节的能耗问题没有引起足够的重视。空调系统中，空气与水通常是冷量载体。输送过程能耗包括：通过传热的冷量损失和输送过程的流动阻力损失。对于输送冷量的水系统或空气的管路系统，克服流动阻力的能量又转变为热量，导致冷量损失。一般系统设计输送能耗约占空调总能耗的20%，而实际运行能耗占到了空调总能耗的30%～40%。在系统中，经常遇到的问题是水泵选择扬程过大，造成“大马拉小车”，高扬程的泵用于低扬程场合，便会出现流量过大，导致电机超载。若长时间运行，电机温度升高，绕组绝缘层便会逐渐老化，甚至烧毁电机。因此该环节中，要重视变频系统的选用。风系统可以选用变风量空调系统，变风量系统在一般情况下，节能可达到50%；水系统采用变水量系统，从而避免冷、热抵消的能量损失，减少水路输送的能耗。

5.注重建筑设备系统选型的整体运行性能优化

空调系统的能耗是由风系统和水系统的能耗组成的。在风系统中，风机的能耗占相当大的比例；而水系统中，节约水泵与冷水机组的能耗才是节能中最关键的措施。通常空调设备只能按照设计的额定工况运行，当系统的负荷降低时设备仍然按照额定功率全负荷输出运行，这就必然造成能量的浪费。如果使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化，那么能起到良好的节能效果。

三、建筑环境及设备工程节能设计中的注意事项分析

1.节能设计的同时要兼顾成本和效益

在对建筑环境与设备工程进行节能设计时，我们不能为了节能而忽视了成本，所以只有在兼顾成本和效益下对节能进行优化设计，才能达到节能设计的目的。比如为了提高单方面的节能功能而不得不改变大部分的功能时，不仅建筑功能难以完善，而且还会导致建筑的成本增加。所以必须紧密结合建筑工程的实际，针对性的开展节能设计，确定建筑工程的节能方案，才能更好地促进节能效益的提升。

2.节能设计方案的可行性应利用BIM进行模拟

由于节能设计方案将直接关系到建筑的能耗高低和成本的高低，所以必须在设计方案确定实施之前，为了降低不必要的浪费和投入，就需要我们切实注重方案可行性的分析和研究。而BIM技术则能有效的对设计方案的实施进行有效的模拟，才能更好地确保节能设计方案的经济性和节能性。对整个新风系统运行过程模拟过程中，首先是对其运行情况进行模拟，结合模拟得出的风机出口的空气的温湿度状态，对新风机组在过滤段内的过滤器两侧压差进行确定，这样就能对过滤器的更换时间进行推算和模拟，并对设计方案进行对比，从而更好地促进其新风系统运行的安全性和高效性。而对于系统的控制功能进行监测，在监测过程中，利用BIM技术可以对其运行的状态进行模拟，并结合风机出口的空气温度，对换热器水的调节阀的设置进行模拟，确保风机出口的温度满足设定值，通过对风机出口空气的湿度模拟，能更好地对干蒸汽的加湿器开闭的阀门进行有效的控制，这样就能对其冬季风机的出口空气的湿度进行模拟，并结合模拟的结合与实际设计进行对比，才能更好地确保确定的新风系统满足节能设计方案的需要，最终确保所设计的节能方案更好地满足实际需要。

3.建筑环境与设备工程节能的适应性

在注重设备工程节能设计的同时，还要兼顾环境的适应性，在设计建筑环境的同时，还要确保其余设备工程的节能相适应，才能更好地确保整个建筑工程的节能设计水平得到有效的提升。这就需要我们在设计中结合建筑工程的实践，对其建筑环境进行科学的设计，并在建筑设备工程方面提升其智能化效果，才能更好地满足现代建筑智能化和节能化发展的需要，进而确保二者之间的适应性更强。

4.贯彻实施新的照明设计标准

照明功率密度作为评价节能标准，我国新照明标准《建筑照明设计标准》中分别对居住建筑、办公建筑、商业建筑、旅馆建筑、学校建筑、工业建筑等提出了照明功率密度的限制值，应该贯彻实施新的照明设计标准。

结语

建筑环境与设备工程是一个复杂型学科，随着现代科学技术的发展，将不断改变形式和内容。作为设备工程类科技人员，应不断了解与本专业相关的科技最新成果、更新知识结构、提高综合技术水平，以适应建筑暖通节能建筑技术复合发展的要求，提高空调系统的节能水平。

参考文献：

[1]康颖勤.建筑环境和设备工程（暖通）节能设计剖析[J].科技展望，2015，25（20）：46.

[2]徐睿峰.关于建筑环境与设备工程节能设计的要点分析[J].门窗，2016（04）：49+51.

[3]钟佳欣.建筑环境与设备工程节能设计探讨[J].智能城市，2017，3（07）：218.