建筑工程中的供暖通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)探討

張婷

（北京市住宅建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

1 供暖通風(fēng)實(shí)際情況

現(xiàn)階段，我國依據(jù)各地氣候和氣象條件的差異，對各區(qū)域推行供暖通風(fēng)系統(tǒng)，然而各地在能源價(jià)格、對應(yīng)政策、熱電的供應(yīng)情況及所具備的經(jīng)濟(jì)能力都有較大差異，供暖的方式也不盡相同，通常情況下，供暖方式還受到環(huán)境、安全等各方面因素的影響?，F(xiàn)階段，人們對居住質(zhì)量的要求普遍提升，因此，把握建筑工程供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)的科學(xué)方式，順應(yīng)當(dāng)下建筑行業(yè)的市場競爭趨勢，提升綜合競爭能力迫在眉睫。北方居民的建筑供暖方式普遍以熱水供暖或空調(diào)供暖為主，其中能源的消耗隨供暖方式的不同有所差異，通常情況下，采用空調(diào)系統(tǒng)供暖所消耗的電量，要比熱水供暖方式大許多。建筑通風(fēng)工程設(shè)計(jì)首先要保證充足、合理的空氣流通，保證有足夠的空氣供應(yīng)建筑居民，同時(shí)，良好的建筑通風(fēng)可有效防止熱蒸氣及空氣中有害物質(zhì)對居民的傷害，防止空氣污染，提升周圍建筑環(huán)境的舒適度。建筑工程內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)可通過系統(tǒng)功能隨時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，并實(shí)現(xiàn)換氣，這種通風(fēng)方式已被普遍應(yīng)用于建筑工程，為居民打造宜居的室內(nèi)環(huán)境而設(shè)計(jì)[1]。

2 供暖通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化

2.1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1.1 屋頂絕熱設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，建筑工程在屋頂結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)上主要分為平屋頂和坡屋頂，工程技術(shù)人員在搭建平屋頂時(shí)，會(huì)選用保溫性能較好的建材，著重處理屋面的熱橋部位，從而增加屋頂?shù)膫鳠嶙瑁档臀蓓斆嬲w的傳熱系數(shù)，保持室內(nèi)溫度，最大化提升屋頂?shù)谋匦阅?。針對坡面的屋頂設(shè)計(jì)，工程技術(shù)人員首先會(huì)依據(jù)工程建設(shè)規(guī)定，在坡屋頂結(jié)構(gòu)處科學(xué)規(guī)劃隔氣層和保溫層，同時(shí)，在棚頂架空位置鋪設(shè)天花板，采用油氈等保溫建材，完成最終的鋪設(shè)。

2.1.2 墻體絕熱設(shè)計(jì)

通常情況下，在建筑物的外墻保溫操作中，工程技術(shù)人員會(huì)選用預(yù)制構(gòu)件對外墻進(jìn)行保溫，此舉還可以增強(qiáng)建筑物外墻的抗裂性能，提升建筑外墻的整體工程質(zhì)量。運(yùn)用預(yù)制構(gòu)件保溫技術(shù)強(qiáng)化后的外墻，其保溫性能比傳統(tǒng)保溫工藝打造的外墻保溫性能更高，而且可以在一定程度上降低建筑物內(nèi)部供暖的熱負(fù)荷。但同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件保溫技術(shù)的投資成本較高，就現(xiàn)階段而言，將預(yù)制構(gòu)件保溫技術(shù)應(yīng)用于建筑外墻保溫設(shè)計(jì)的數(shù)量較少，若能在今后的建筑節(jié)能工程供暖通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)上更多地應(yīng)用預(yù)制構(gòu)件保溫技術(shù)，可以在很大程度上降低能耗。

2.1.3 太陽能供暖設(shè)計(jì)

首先，基于太陽能是一種清潔的可再生能源，工程技術(shù)人員將其應(yīng)用于建筑工程中的供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)中，可以有效節(jié)省電、熱能源，通過太陽能特定的集熱板儲(chǔ)存光照能源，并將其轉(zhuǎn)化為熱能，為建筑居民提供生活所需的熱水。工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)太陽能供暖設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合建筑物的整體特點(diǎn)來綜合考慮太陽能供暖設(shè)計(jì)的安置和規(guī)劃，保障在能耗損失最小的前提下，運(yùn)用太陽能來實(shí)現(xiàn)建筑工程的節(jié)能供熱，同時(shí)可有效保護(hù)周圍環(huán)境[2]。

2.1.4 低溫地板輻射采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

所謂低溫地板輻射采暖系統(tǒng)，是針對衛(wèi)生條件和施工標(biāo)準(zhǔn)較高的居住環(huán)境專門設(shè)計(jì)的一種供暖方式。其施工成本相對較低，現(xiàn)階段應(yīng)用于建筑供暖節(jié)能設(shè)計(jì)的數(shù)量較多。工程技術(shù)人員在施工的過程中，以耐高溫的復(fù)合型建材鋪設(shè)在房間地面的絕熱層上，然后再運(yùn)用混凝土對地面進(jìn)行填充處理，使復(fù)合建材全部被混凝土掩蓋，待到供暖時(shí)，以加熱水溫的方式，將熱水導(dǎo)入供暖管路，實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)的供暖，提升室內(nèi)溫度。這種低溫地板輻射采暖系統(tǒng)的供暖溫度較低，但在一定程度上，提升了室內(nèi)供暖的供暖效率，降低了能源的消耗。

2.2 通風(fēng)設(shè)計(jì)

2.2.1 自然通風(fēng)

首先，建筑工程供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)中的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，主要是工程技術(shù)人員運(yùn)用相應(yīng)的設(shè)備增加建筑物內(nèi)部熱壓和風(fēng)壓的相互作用，從而得到自然氣流，實(shí)現(xiàn)對周圍環(huán)境的通風(fēng)，減少通風(fēng)能耗。工程技術(shù)人員依據(jù)熱空氣的上升原理，在建筑物的頂端安裝排風(fēng)口，相對應(yīng)的垂直下端安裝進(jìn)風(fēng)口，以熱壓和風(fēng)壓充當(dāng)調(diào)節(jié)通風(fēng)的媒介，將污濁的空氣通過排風(fēng)口排到室外，通過空氣壓力再將周圍的新鮮空氣由進(jìn)風(fēng)口灌入建筑物內(nèi)部。一般情況下，室內(nèi)外溫差直接決定室內(nèi)外空氣的密度值，因此，工程技術(shù)人員可通過設(shè)備調(diào)節(jié)熱壓，在自然風(fēng)的作用下，調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，兩者的差距越大，熱壓作用的效果越明顯。同時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)頂部排風(fēng)口時(shí)，可考慮通過電器開關(guān)控制排風(fēng)口的開啟和關(guān)閉狀態(tài)，從而能更順利地實(shí)現(xiàn)自然風(fēng)交換[3]。

2.2.2 機(jī)械通風(fēng)

針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的建筑物，工程技術(shù)人員常會(huì)對其通風(fēng)窗口進(jìn)行延長，由此可以引導(dǎo)更多的自然風(fēng)進(jìn)行空氣置換，保證建筑物內(nèi)部空氣的自然流通。然而，外部空氣污染較明顯的區(qū)域，采用自然風(fēng)的通風(fēng)方式容易將污濁空氣引入建筑物內(nèi)部，可能引起內(nèi)部空間的空氣污染。因此，通過劃分內(nèi)外通風(fēng)區(qū)域，再運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)和機(jī)械實(shí)現(xiàn)機(jī)械通風(fēng)，可以提高建筑物內(nèi)部區(qū)域的空氣質(zhì)量，增強(qiáng)空氣流通性[4]。

3 建筑工程中的供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)質(zhì)量提升與發(fā)展趨勢

3.1 節(jié)能提升的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1.1 超低能耗

現(xiàn)階段，因多數(shù)建筑住宅暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的能耗過大，針對北方地區(qū)的建筑住宅而言，多采用超低能耗暖通空調(diào)設(shè)計(jì)來解決此問題。在設(shè)計(jì)超低能耗暖通空調(diào)的過程中，其最重要的是設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制變頻功能，使暖通空調(diào)在自身的運(yùn)行中減少能量消耗，另外，通過設(shè)計(jì)相對應(yīng)的排風(fēng)系統(tǒng)，來降低熱能輸送系統(tǒng)的能量損耗。其次，工程技術(shù)人員可采用可再生的地源熱泵或太陽能等，替代不可再生的化石能源作為建筑暖通空調(diào)的能量源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑暖通空調(diào)的超低能耗設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，通過進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)性能的模擬實(shí)驗(yàn)，將超低能耗暖通空調(diào)研發(fā)設(shè)計(jì)所需的能量與傳統(tǒng)暖通空調(diào)所需的能量進(jìn)行對比，驗(yàn)證現(xiàn)有空調(diào)設(shè)計(jì)是否能夠達(dá)到節(jié)能的目的，進(jìn)而保障建筑工程暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和性能的提升。

3.1.2 暖通空調(diào)獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)

所謂建筑工程暖通空調(diào)的獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)是由送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)組成的一套獨(dú)立空氣處理系統(tǒng)。其通過空調(diào)內(nèi)部的排、送風(fēng)管道實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外空氣流通，同時(shí)凈化送入的空氣，達(dá)到換氣效果。從系統(tǒng)角度上分析得知，新風(fēng)系統(tǒng)的工作原理就是由空氣產(chǎn)生的正負(fù)氣壓差引起的空氣流動(dòng)，通常情況下，工程技術(shù)人員在施工的過程中會(huì)在密閉空間的一角安裝一個(gè)專用的設(shè)備，這個(gè)設(shè)備會(huì)借助氣壓差往室內(nèi)送新風(fēng)；同時(shí)另一側(cè)也運(yùn)用專門的設(shè)備，將室內(nèi)的空氣排到室外，通過這種方式，室內(nèi)就會(huì)形成一個(gè)新風(fēng)的流動(dòng)層，達(dá)到換氣的效果?，F(xiàn)階段，運(yùn)用較廣泛的獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)主要分為單向和雙向兩種，單向流不能同時(shí)完成機(jī)械送風(fēng)和排風(fēng)，雙向流送風(fēng)和排風(fēng)可以靠空調(diào)內(nèi)部的設(shè)備完成，其效率較之前者更高，成本價(jià)格也相對較貴。另外，獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)還可以完成對室內(nèi)空氣的置換、凈化，室外新鮮空氣與室內(nèi)污濁的空氣經(jīng)過空調(diào)內(nèi)部高性能空氣質(zhì)量交換器（熱轉(zhuǎn)換器），污濁空氣由排風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效回收后，儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中形成氣壓差能量，并傳遞給進(jìn)入的新鮮空氣，新鮮空氣再通過預(yù)熱（預(yù)冷）、濕度交換裝置后送入室內(nèi)，從而完成空氣的置換[5]。

3.2 供暖通風(fēng)工程發(fā)展趨勢

3.2.1 強(qiáng)調(diào)整體布局，轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念

首先，在供暖通風(fēng)工程的設(shè)計(jì)研究當(dāng)中，工程設(shè)計(jì)人員可由原本單一的設(shè)計(jì)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合考量的整體設(shè)計(jì)思路，結(jié)合當(dāng)下的建筑物而言，無論是單棟建筑還是多棟建筑群，在進(jìn)行供暖、通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，都要規(guī)劃明確的設(shè)計(jì)思路，全方位考慮能源的利用效率，思考供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)用性，是否可滿足建筑物內(nèi)部的供暖通風(fēng)需求，同時(shí)保障建筑內(nèi)部供暖、通風(fēng)的質(zhì)量。同時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還要對建筑物的內(nèi)部架構(gòu)、功能等，進(jìn)行全方位探究，通過與各工程建設(shè)部門人員之間的溝通交流，設(shè)計(jì)合理的方案，在最大化降低建筑物自身熱負(fù)荷的前提下，保障能源的利用率。另外，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能地結(jié)合綠色環(huán)保理念，打造健康舒適的建筑環(huán)境。

3.2.2 關(guān)聯(lián)節(jié)能減排

首先，在建筑工程中的供暖通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工程設(shè)計(jì)人員要充分結(jié)合節(jié)能減排理念，以改善居民居住環(huán)境為原則，高效規(guī)劃建筑工程內(nèi)部供暖、通風(fēng)、節(jié)能設(shè)計(jì)方案，同時(shí)，在方案的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可選用經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員，并在符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，優(yōu)選綠色環(huán)保建材，對節(jié)能工程進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。另外，設(shè)計(jì)人員可增進(jìn)與工程設(shè)計(jì)其他部門的溝通交流，共同探討節(jié)能方面的技術(shù)，及適合的設(shè)備及機(jī)械。尤其是要重點(diǎn)關(guān)注節(jié)能設(shè)計(jì)與周圍建筑環(huán)境的相互融合，充分提升工程的高效節(jié)能性，降低能耗。同時(shí)，要順應(yīng)當(dāng)下工程建設(shè)的發(fā)展要求，研發(fā)新型的供暖通風(fēng)設(shè)備及機(jī)械，滿足節(jié)能減排的需求，促進(jìn)建筑行業(yè)市場的發(fā)展。就現(xiàn)階段而言，節(jié)能減排理念與當(dāng)下建筑工程的發(fā)展息息相關(guān)，工程建設(shè)人員要在完善技術(shù)和設(shè)備性能的前提下，合理推進(jìn)建筑工程事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，在我國建筑工程行業(yè)飛速發(fā)展的當(dāng)下，建筑工程中的供暖通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)也越發(fā)得到廣泛關(guān)注。工程設(shè)計(jì)人員要在節(jié)能環(huán)保理念的前提下，注重對工程施工技術(shù)、設(shè)備及機(jī)械方面的完善，并制定科學(xué)的工程設(shè)計(jì)方案，保障建筑工程供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的完善性和有效性，進(jìn)而增進(jìn)建筑物與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，增加居民健康舒適的居住體驗(yàn)，全方位重視節(jié)能環(huán)保理念的落實(shí)，保障建筑工程的健康發(fā)展，推進(jìn)建筑工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。