建筑工程中的供暖通风节能设计探讨

王明辉

中国中轻国际工程有限公司，北京市，100026

摘要：建筑工程中的供暖通风系统是建筑能耗的主要组成部分，其能源消耗占据了建筑总能耗的很大比例。传统的供暖通风系统往往存在设计不合理、设备能效低、控制不智能等问题，导致能源浪费严重，如何在保证建筑舒适度和功能性的同时，实现供暖通风系统的节能设计，已成为当前建筑行业的重要研究方向。基于此，本文对建筑工程中的供暖通风节能设计进行探讨，旨在为建筑工程的节能设计提供参考。

关键词：供暖通风；节能设计；建筑工程；能源消耗；环保

1 建筑工程供暖通风节能设计原则

1.1节能原则

节能是供暖通风设计的核心原则。住宅建筑工程供暖通风节能设计过程中，需要根据建筑的特点、使用需求和气候条件等因素进行优化，在满足室内环境需求的前提下，实现能源的最优利用，在保证室内温度、湿度、空气质量等参数舒适度的同时，综合考虑系统的能耗、排放和运行成本等因素，寻求最佳的平衡点。通过不断的技术创新和优化设计，推动供暖通风行业向更加节能、环保和可持续的方向发展。

1.2适应性原则

对于不同的气候条件，供暖通风系统需要能够灵活调整其运行模式和参数。例如，在寒冷地区，系统可能需要增加制热能力和快速响应能力，以应对低温条件下的取暖需求，而在温暖地区，系统则可能需要具备良好的节能性能和灵活调节能力，以应对高温和湿度变化。供暖通风系统能够根据用户的需求和室内环境的变化，自动调整运行状态和参数，以满足用户的舒适度和健康需求。

1.3安全性原则

安全是供暖通风系统运行的基础，供暖通风系统必须满足防火安全要求，设计人员需要确保通风管道、风机等设备具备防火性能，采用不燃或难燃材料制作，并合理设置防火阀门、排烟系统等安全设施。此外，通风系统应与建筑物的其他安全系统相协调，如火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统等，以实现快速响应和有效控制。

2供暖通风节能设计的优化方案

2.1建筑围护结构节能设计

2.1.1 屋顶绝热设计

屋顶是建筑物中直接与外部环境接触的部分，容易受到外界温度的影响，导致能量的传递和散失。一般建筑分为平屋顶设计与坡屋顶设计，平屋顶由于其结构特点，更容易受到外部环境温度的影响，在平屋顶的保温设计中，一般会选用导热系数低、保温性能好的材料，如聚苯乙烯、聚氨酯等作为屋顶的保温层，对于屋顶结构中热量传递较快的热桥等部位，可采用增加保温材料的厚度或采用热阻更大的材料的方法，阻隔热传递。并在保温层下方设置防水层，上方设置反射层，既避免屋顶渗水导致保温层失效的问题，又利用反射原理减少太阳辐射热量的吸收，从而降低室内温度。坡屋顶则具有更多的空间进行保温和通风设计，在坡屋顶的保温设计中，工程技术人员会科学规划隔气层和保温层的位置和厚度，确保屋顶的保温性能，在坡屋顶的棚顶下方设置架空层，可以利用空气的热阻性质增加保温效果，架空层也可以作为通风道，促进空气流通，带走热量［1］。

2.1.2 墙体绝热设计

墙体的构造设计对于保温性能有着重要影响，常见的墙体构造方式有内保温、外保温和夹芯保温等。内保温是将保温材料置于室内侧，施工简便，但可能占用室内空间；外保温是将保温材料置于室外侧，能够更好地保护主体结构，提高保温效果；夹心保温则是将保温材料置于墙体中间，具有较好的保温性能和防火性能。在实际工程中，应根据具体情况选择合适的墙体构造方式。

2.1.3 太阳能供暖设计

太阳能供暖是一种利用太阳能作为热源进行供暖的系统，太阳能供暖设计是通过收集、转换和利用太阳能，提供高效、环保和可持续的供暖解决方案。太阳能供暖设计需要根据建筑物的特点和供暖需求，选择适合的太阳能供暖系统类型，常见的太阳能供暖系统包括主动式太阳能供暖系统和被动式太阳能供暖系统。主动式系统使用太阳能集热器、循环泵、储热设备等主动收集、转换和输送太阳能；被动式系统则利用建筑设计本身的特点，如南向窗户、热质量等，自然收集和储存太阳能。

2.2 通风设计

2.2.1自然通风

自然通风设计是一种利用自然力量（如风压和热压）实现建筑内部空气流通的方法，自然通风方式方法较多，如利用风压通风、利用建筑布局和形态、利用热压通风、利用建筑形体和导风构件等方式方法。以自然通风设计为例，自然通风是通过合理布置建筑物的开口位置和方向，利用风压差异形成空气流动。自然通风设计的主要目的是利用自然力量，如风力、温度差异等，实现建筑内部的空气流动，提高室内空气质量，减少空调等设备的使用，从而节约能源。例如，通过在建筑物的两侧设置高低不同的开口，当风从一侧吹来时，由于建筑物的阻挡，风会在建筑的低侧形成正压，而在建筑的高侧形成负压，这种压力差会引导空气从低侧进入建筑，并从高侧流出，从而实现自然通风［2］。由于自然通风设计方案较多，具体的设计方法应根据建筑物的特点、气候条件、地形环境和使用需求等因素进行综合考虑。

2.2.2机械通风

室内机械通风方法主要是通过安装通风设备，利用机械力量促进室内空气的流动和交换，可以根据房间的结构、用途、气流组织要求以及室外气候条件等因素进行灵活控制，以提供舒适的室内环境。机械通风系统通常包括风机、通风管道、送风口和排风口等组件，风机是通风系统的核心，提供必要的风压和风量，使空气得以流动，通风管道用于将风从风机输送到各个房间或区域，送风口和排风口则负责将新鲜空气送入室内，并将污浊空气排出室外。室内机械通风方法的设计需要综合考虑室内外的空气参数、工艺要求、环保要求以及业主的需求，通过合理的设计和运行方式，机械通风系统可以有效地改善室内空气质量，提供舒适的室内环境，并满足各种功能和使用需求。

3 建筑工程中的供暖通风设计质量提升策略

第一，精确负荷计算。准确的负荷计算是供暖通风设计的基础，设计师应充分了解建筑物的特点和需求，收集建筑物的结构、尺寸、朝向、保温性能等相关数据，根据收集的数据，采用专业的负荷计算软件或手动计算方法来确定建筑物的热负荷和冷负荷，对计算结果进行分析，评估供暖通风系统的需求和规格，确定设备选择、管道布局、控制系统等。第二，优化系统设计。供暖通风系统的设计应综合考虑建筑物的结构、功能和使用需求，考虑如何合理布置送风口和排风口，以便空气能够均匀流通到每个房间。例如，建筑物的高度则会影响空气流动的路径和速度，需要特别考虑风压对供暖通风系统的影响，通过设置有效的排风和新风系统，确保高层建筑内部的空气质量达到要求。第三，强化节能措施。供暖通风设计应注重节能措施的应用，可以采用先进的控制系统，实现智能调节和按需供暖通风，优化管道和散热器的设计减少热损失，利用可再生能源，如太阳能、地热能等，为供暖通风系统提供辅助能源［3］。

结束语

综上所述，供暖通风系统通过合理的节能设计，能够维持适宜的室内温度和湿度，为用户提供清新的空气，并确保在冬季提供足够的热量，实现能源的高效利用。而随着供暖通风节能设计的不断创新和进步，相关技术和产品的更新换代，供暖通风系统的能效和性能会进一步提升，推动了建筑行业的进步和发展。

参考文献：

［1］马同兴.采暖通风设计在建筑节能工程质量中的应用分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2019（19）：50-51.

［2］徐磊.建筑采暖通风空调工程的节能减排措施研究［J］. 商品与质量，2020（3）：88.

［3］张晓月.北京农村地区太阳能空气源热泵双水箱复合供热系统性能模拟研究［D］.北京：北京建筑大学，2020.