淺談建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能

李維烜

（太原學(xué)院， 山西 太原 030000）

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建設(shè)事業(yè)也得到了非?？焖俚陌l(fā)展，中央空調(diào)系統(tǒng)在建筑中得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計可得，暖通空調(diào)的能源消耗巨大，而且呈現(xiàn)出日益增加的趨勢。在全球性的能源危機背景下，實現(xiàn)建筑節(jié)能尤其是暖通空調(diào)節(jié)能已經(jīng)變成著實重要的問題。暖通空調(diào)節(jié)能不僅屬于民生問題，而且還是關(guān)系到能源消耗與環(huán)境保護(hù)的方針問題。

1 建筑環(huán)境和暖通空調(diào)概述

建筑環(huán)境由周圍環(huán)境和建筑空間共同組成，建筑空間的組成因素為光、空氣、熱和聲，周圍環(huán)境的組成因素為社會環(huán)境和自然環(huán)境。什么是建筑控制，同時它的最終目的主要是利用各式各樣的技術(shù)方法或其他措施，創(chuàng)造出舒服合適、健康、綠色的生活居住環(huán)境，從而達(dá)到人們的要求在室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)方面，能夠給人們的生活、學(xué)習(xí)和工作提供幫助。通過漫長時間的鉆研、探尋和實踐，人們竭力探索操控、完善建筑環(huán)境的舉措，并且已獲取些許能利用的經(jīng)驗，例如通過冰塊降低室溫、開窗通風(fēng)來優(yōu)化室內(nèi)空氣質(zhì)量等。然而，隨著社會進(jìn)步，以上敘述的辦法難以滿足人們的需要，人們?nèi)諠u增強的環(huán)境轉(zhuǎn)變和利用的能力，推動創(chuàng)造出更多建筑環(huán)境掌控辦法，在此背景下產(chǎn)生了暖通空調(diào)技術(shù)。

暖通空調(diào)的定義是房間內(nèi)或車內(nèi)承擔(dān)暖氣、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)或相關(guān)設(shè)備。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是機械工程領(lǐng)域中的關(guān)鍵分支學(xué)科，它利用到熱力學(xué)、流體力學(xué)以及流體機械。作為辦公建筑或大中型工業(yè)建筑以及高檔住宅建筑中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠增加房間內(nèi)的舒適度通過掌控空氣的溫度及濕度。暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠在各個方面進(jìn)行監(jiān)控空調(diào)，例如監(jiān)控新風(fēng)機組，監(jiān)察新風(fēng)機組的運行狀況、風(fēng)機排口的空氣流量、溫度和濕度，控制風(fēng)機的啟停，控制水側(cè)調(diào)節(jié)閥門，從而達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度和濕度值。暖通空調(diào)系統(tǒng)為全球化的產(chǎn)業(yè)，其有關(guān)工作任務(wù)囊括系統(tǒng)的運行、保養(yǎng)、設(shè)計及架構(gòu)、設(shè)備制造商及業(yè)務(wù)、研究以及教育推廣。當(dāng)下，在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)約能源方面研究相對比較多，并且產(chǎn)生了優(yōu)良的研發(fā)成果。

2 建筑環(huán)境對暖通空調(diào)存在的影響

2.1 室外環(huán)境對暖通空調(diào)的影響

在對暖通空調(diào)的負(fù)荷進(jìn)行確定的過程中，首先應(yīng)該對室外環(huán)境存在的影響因素進(jìn)行充分的研究，對有利的影響因素進(jìn)行充分的利用。

2.1.1 氣象條件方面

在對暖通空調(diào)的負(fù)荷進(jìn)行確定的過程中，室外氣象條件是較為重要的影響因素之一。暖通空調(diào)囊括空調(diào)、采暖與通風(fēng)三個系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)要求使用不同的室外參數(shù)，對系統(tǒng)的負(fù)荷進(jìn)行計算，為暖通空調(diào)節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2.1.2 環(huán)境綠化方面

建筑周圍的樹木、花草等不僅僅發(fā)揮著美化環(huán)境的工作，還具有吸熱與防太陽輻射的作用。如果建筑周圍的環(huán)境綠化較好，就能夠通過隔熱吸熱的作用來降低建筑中暖通空調(diào)的負(fù)荷。

2.2 室內(nèi)環(huán)境對暖通空調(diào)的影響

2.2.1 建筑的設(shè)計與措施方面

建筑設(shè)計師在建筑設(shè)計的過程中建筑物體形系數(shù)與窗墻比等方面的設(shè)計，對建筑物的節(jié)能有著重要的影響。一些建筑措施可以很有效果地降低建筑物的能源消耗，下降空調(diào)負(fù)荷，達(dá)成暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)約能源，比如平面設(shè)計、正立面朝向等方面。

2.2.2 建筑造型與平面布局方面

合理的建筑造型與朝向?qū)τ谂照{(diào)負(fù)荷的降低有著重要的作用，能夠在一定程度上實現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能的目的。在建筑造型與平面布局進(jìn)行設(shè)計的過程中，要通過玻璃幕墻、南北通透等方式的采用來提升建筑的節(jié)能功能，降低暖通空調(diào)負(fù)荷。

2.2.3 室內(nèi)環(huán)境方面

暖通空調(diào)的重要宗旨是給人們的生活與工作環(huán)境創(chuàng)造出較為舒服的房間內(nèi)的溫度和濕度、氣體流速、熱輻射環(huán)境。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性能夠?qū)κ彝獾臍鉁刈兓M(jìn)行良好的抵御，降低室外氣溫變化對室內(nèi)環(huán)境的影響。

3 暖通空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能的有效措施

暖通空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能目的最為主要的因素就是暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計問題，合理的系統(tǒng)設(shè)計就能夠?qū)崿F(xiàn)良好的暖通空調(diào)節(jié)能目的。在暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，要依據(jù)建筑物的用途，結(jié)合新的工藝與技術(shù)、材料等對設(shè)計進(jìn)行完善，為暖通空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能奠定基礎(chǔ)。

3.1 確定合理的建筑室內(nèi)溫度與濕度標(biāo)準(zhǔn)

在對暖通空調(diào)系統(tǒng)中的室內(nèi)溫度與濕度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定的過程中，對暖通空調(diào)的運行負(fù)載具有著實重要影響的是溫度與濕度的標(biāo)準(zhǔn)。暖通空調(diào)的重要宗旨是給人們的生活與工作環(huán)境創(chuàng)造出較為舒服的房間內(nèi)的溫度和濕度，要依據(jù)實際情況對溫度與濕度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在夏季要對空調(diào)室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提高，那么到了冬季之后就可以適當(dāng)?shù)亟档褪覂?nèi)溫度設(shè)計，從而降低空調(diào)的負(fù)荷，實現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能的目的。

3.2 降低空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)荷

空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量是對空調(diào)系統(tǒng)的衛(wèi)生健康標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，新風(fēng)系統(tǒng)的能耗占空調(diào)系統(tǒng)整體能耗的百分之三十左右，新風(fēng)系統(tǒng)中的新風(fēng)量愈大，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗也愈大。因此，在達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)健康衛(wèi)生要求的基準(zhǔn)上，完成暖通空調(diào)節(jié)約能源的有效果辦法是對新風(fēng)量進(jìn)行合理的操控。在過渡季節(jié)中，要對室外的新風(fēng)中所包含的冷量進(jìn)行充分的利用，降低人工冷源的使用時間，降低暖通空調(diào)能耗。

3.3 對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理的選擇

3.3.1 變頻技術(shù)

變頻技術(shù)實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能主要包括兩個方面的內(nèi)容，一方面是通過變頻泵與變頻風(fēng)機降低暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的消耗，從而提高設(shè)備的效率，最終實現(xiàn)能耗降低的目的；另一方面依據(jù)空調(diào)的實際負(fù)荷對水流量或者風(fēng)流量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，不僅能夠降低運行調(diào)節(jié)過程中的能量損失，而且能夠節(jié)約水泵與風(fēng)機的能耗，最終實現(xiàn)能耗降低的目的。

3.3.2 冷熱源

對空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源進(jìn)行合理的選擇，一方面能夠確?？照{(diào)系統(tǒng)運行的可靠性，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能。在對冷熱源進(jìn)行選擇的過程中要對建筑物所在地的能源供應(yīng)、氣象、環(huán)境、系統(tǒng)可靠性等多種因素進(jìn)行綜合的考慮，最大限度降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

3.3.3 自控水平

實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的自控一方面能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度的提高，另一方面能夠降低空調(diào)中冷熱與電的耗量，為空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗提供條件。實現(xiàn)建筑物暖通系統(tǒng)的自動化，能夠依據(jù)建筑物的實際情況對新風(fēng)量、室內(nèi)溫濕度、冷熱源、啟動時間、運行方式等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，因而減少非必須的能源消耗。

4 結(jié)語

在對建筑節(jié)約能源和暖通空調(diào)節(jié)約能源的鉆研歷程中，一方面須思考建筑物所處的環(huán)境，利用建筑環(huán)境的改善來達(dá)成建筑物自身的節(jié)約能源，另一方面要結(jié)合建筑物的特點考慮暖通空調(diào)的節(jié)能，通過對空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化、合理選用及自動化等措施實現(xiàn)暖通空調(diào)能耗的降低，實現(xiàn)建筑物節(jié)能。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要兼顧舒適與節(jié)能，實現(xiàn)兩者之間的相互結(jié)合，達(dá)到最優(yōu)的效果。

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