建筑暖通设计中动力设计与节能设计

邓文飞

北京城建设计发展集团股份有限公司武汉分公司

摘要：随着社会和经济的发展越来越快，建筑暖通设计成为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

一、建筑节能设计管理概述

建筑节能最有效的管理办法，是必须严格实施建筑节能设计控制管理，因为建筑节能设计的优劣是决定建筑节能成效的关键，在设计中控制建筑节能最有成效，建筑节能设计往往能起到事半功倍的效果，节能设计控制成本投入小，而起到的建筑节能效果大，是实施建筑节能控制的最有效方式；而且一旦建筑项目设计图纸会审通过，项目进入施工安装实施阶段，因为和土建、装修整体协调的原因，即使设计、施工部门对用能系统又有了更好的节能构想，但要对原设计方案进行变更，实施起来也很难，大多数情况下无法变更原设计方案；如上面所述实例项目工程中，在施工安装阶段想将大堂、洗浴区、宴会厅、健身房、电影院等场所排风引到地下室，但因为建筑土建没有预留连通地下室的土建风井，使有效的节能方案实施起来相当困难，甚至根本是无法实现。再如上述实例项目工程的所提到的回收再生洗浴中心生活废水热量方案，因为涉及到建筑生活污水和生活废水分开收集、卫生热水生产系统重新设计和设备选型方案更改、卫生热水热源站土建设计等诸多问题，而根本无法实施，实际工程也只能按原高能耗设计方案进行，造成大量的建筑能源浪费。

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

综上所述，建筑节能必须从设计阶段开始进行严格控制，严格要求建筑施工图设计必须有节能设计专篇，要求设计师更新建筑节能观念，不要把建筑节能看作是简单的建筑围护结构保温隔热，更重要的是建筑用能系统的节能优化设计，视降低建筑运行能耗比减少建筑用能系统投资更重要；建筑设计施工图必须通过严格的建筑节能专家会审，杜绝高能耗设计方案，只有采用行之有效的建筑节能设计方案才能通过节能会审，这样才能从根源上降低建筑能耗，实现真正意义的建筑节能。

参考文献

[1]周英佳.关于建筑暖通设计中动力与节能设计分析[J].中国战略新兴产业，2018(08):61-61.

[2]刘聃聃.建筑暖通设计中动力设计与节能设计[J].门窗，2018(02):21-21.

[3]姜丽.建筑暖通设计中新型节能设计理念的应用与体现[J].建材与装饰，2020(21):233-233，235.