時間：2023-05-31 14:56:50
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關鍵詞：暖通設計；節能現狀；優化措施
一、暖通節能設計的現狀
（一）公眾對節能的認識問題。過去公眾對節能的了解不夠，并且對暖通空調的觀點也非常片面。對于一個舒適性的空調系統或者是采暖系統，應當使人體有非常好的舒適性。但是目前普遍存在的一種觀點是：空調越冷越好，暖氣越熱越好。這顯然與我們所追求的舒適性空調的觀點是相違背的。事實上，這樣不僅大大增加了空調采暖的能耗，同時由于室內外溫差的增大，也使人體對不同環境的適應性下降，身體免疫力降低。因此，我們要提高宣傳力度，改變公眾對于傳統的空調及采暖的理解，大力宣傳和提倡按節能建筑標準和冷熱量計量裝置收費，提高民眾節能意識。
（二）設計的理念問題。合理的設計是節能的前提。目前一些設計人員重視不夠，設計時常常套用經驗值，從而造成初投資的增大，運行能耗增加。因此建議政府職能部門及有關的節能審查機構，加大對暖通空調節能的監察力度，增強設計人員的節能意識，使節能工作真正落到實處。
（三）新技術的推廣問題。新技術在暖通空調系統中的應用，為節能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調系統、太陽能供熱系統，不僅可以實現可再生能源的有效利用，并且還能帶來顯著的經濟效益，是值得大力推廣的。
二、采取的暖通節能設計措施
（一）從設計入手，合理選擇和設計暖通空調系統，使其在高效和經濟的狀況下運行。設計是工程的核心，系統設計的方案直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內容之一，當前普遍存在一個現象就是設計工期短，許多設計人員為了節省時間，簡單地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標，直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據，往往使得總負荷偏大，從而導致空調采暖設備偏大，初投資增高，能量消耗增加，運行費用增加。
（二）采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式。影響人體熱舒適的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果[1]。并且，對于不同熱濕參數組合的環境其空調系統的能耗是不相同的。
（三）結合實際情況，合理選擇空調冷熱源，力求實現冷熱源的多元化和利用可再生能源。隨著暖通空調系統的廣泛應用，對不可再生能源的消耗也大幅度上升，同時對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源，已經引起了各方的廣泛關注。
（四）加強冷熱回收利用的研究運用工作，實現能源利用的最大化。提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝能量回收裝置，利用排風中的能量來處理新風，這樣就可以減少處理新風所需的能量，降低機組負荷，達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時，應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，以確定選用合適的熱回收裝置，從而達到花較少的投資，回收較多的能量的目的。
（五）著力開發可再生能源，積極推廣新能源。一般來說，實現建筑節能的技術途徑為：盡量減少建筑內能源總需求量的同時，大力開發利用可再生的新能源，從而減少使用在建筑領域內易引起環境污染的能源。由于空調系統中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環境問題也日益突出，必須開發一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱能和太陽能等可再生資源應用于空調制冷，具有一定的優勢，而且清潔無污染。地源熱泵和水源熱泵就是利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源，是既可供暖又可制冷的新型中央空調系統。
三、暖通空調節能設計的優化
（一）暖通空調氣流組織優化的數值模擬研究。國內外對于空調氣流組織的研究方法主要包括，實驗研究，實際工程現場調查，和數值模擬。理論分析需要以大量的實際工程現場調查數據作為基礎，局限性較大。實際工程的考察研究耗時較長，費用較大。數值模擬方法可得到空調氣流分布的詳細狀況，適應性強[2]。因此，結合條件限制，數值模擬是研究空調氣流組織的首選方法之一。如大空間分層空調設計，工位空調設計等都可以采用數值模擬方法優化送風參數和送風口及回風口的設置位置，實現空調系統的節能設計。
（二）暖通空調自動控制系統的在線滾動優化。暖通空調自動控制系統的在線滾動優化是利用模型辨識部分提供的預測輸出信息，根據優化的目標函數及選定的優化方法進行在線的滾動優化，從而得到合理的控制規律，考慮在線優化的計算量，這里用RBF模糊神經網絡完成廣義預測控制的在線滾動優化。按性能指標，利用優化方法獲得未來控制長度內的冷凍水調節閥電壓，并取其首分量作為當前時刻的冷凍水調節閥電壓。考慮降低在線計算的復雜性，采用了較常用的梯度下降法作為主要的優化算法。優化過程的關鍵是計算性能指標對RBF模糊神經網絡控制器參數的導數[3]。通過RBF模糊神經網和修正方法，利用暖通空調預測模型提供的信息來完成給定目標函數的優化，進而準確的提供冷凍水調節閥電壓，從而實現廣義預測控制的在線滾動優化來得到暖通空調自動控制系統的合理控制規律。
（三）在設計上合理選擇與采暖、通風與空調相結合的節能系統，采用科學的空調方式有效的降低負荷。根據實際工程建筑的需要，依據技術標準，在設計時應注意朝向、周邊區與內區、使用功能的差異等對系統進行選擇和劃分，同時要考慮分開設置或分環設置以便于控制、調節及管理。比如在采暖中散熱器宜明裝在外墻窗臺下，合理選取散熱器表面涂料及安裝形式、南北向房間系統宜采用分環設置等措施。在通風空調系統的設計上，采用不同朝向、內外區系統應分開設置或分環設置，或采用多分區新風機、多分區空調機系統，對內外區分別輸送不同參數的空氣，風量也可分別調節與控制，從而避免不同區域出現過冷或過熱的能量浪費現象。例如變風量（VAV）系統、變露點送風系統、輻射板供冷與供熱系統、變水量系統、水環熱泵系統、變制冷劑流量（VRV）系統、多分區新風機、多分區空調機系統等都具有節能的優點，分析環境控制場合的特點和各種系統具有的特點，使二者有最佳的配合，從而達到既經濟又節能的目的。在通風空調系統的氣流分布模式的設計上，可以選擇具有節能優點的氣流分布模式，如地板送風模式、置換送風模式等。
（四）合理選擇冷熱源系統。熱泵是以大自然中蘊藏著較低溫度的低品位熱能為熱源，如以大氣、地表水、地熱或工廠排放的廢水（氣）為熱源，通過壓縮機的工作從這些熱源中吸取其中蘊藏著的大量較低溫度的低品位熱能，并將其溫度提高后再傳給高溫熱源。熱泵按熱源的不同可分為：空氣源熱泵和地源熱泵等。空氣源熱泵目前的產品主要是家用熱泵空調器、商用單元式熱泵空調機組等。地源熱泵節能效果顯著，而直燃型溴化鋰吸收式機組供熱式的效率相當于燃油或燃氣鍋爐，對于鍋爐房來說，大型區域鍋爐房明顯優于小型鍋爐房[4]。通過這些科學的分析，設計人員在設計暖通空調節能系統時，就可以根據工程建筑自身的情況，選擇合理的可行的熱源系統。我們還需要注意不同地區不同建筑工程的需要和條件不一樣，所以從設計階段開始就必須注意對熱源的選用。
（五）方案初步設計階段應吸收設備工程師參加。現在有不少工程，在方案初步設計階段只有建筑工程師和結構工程師參與，不吸收設備工程師參加方案設計，結果建筑方案中選后設備機房空間沒有考慮，造成設備設計很大困難。比如空調機房設在某一角落，風管伸長很遠，既不經濟也影響通風效果；進風口與排風口擠在一起，不合規定；管道夾層當作機房使用，噪聲、振動直接影響上、下客房，不但增加了消聲減振的費用，還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實，要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑，在方案初步設計階段就應吸收設備工程師參加設計。
四、結語
目前，我國的很多建筑的空調系統都具有節能的潛力，要想做到空調系統的節能，只有從設計、施工到運行管理各個部門的通力合作，才可能真正地實現。其中，暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的運行使用效果和經濟效益的重要問題。
參考文獻：
[1]朱穎心. 建筑環境學[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.
[2]趙彬，李先庭，彥啟森. 室內空氣流動數值模擬的風口模型綜述[J]. 暖通空調，2000，30（5）：33-37.
關鍵詞：高層建筑；給排水；優化設計
Abstract: In recent years, due to the large number of high-rise building, and puts forward new requirements for water supply and drainage area. Several from the building water supply, drainage and other aspects of the design of water supply, energy-saving design of high-rise buildings are optimized.
Key words: high-rise building; water supply and drainage; optimization design
中圖分類號：TU99
隨著人們生活水平的不斷提高，對居住環境、條件的要求也越來越高。廚房和衛生間在住宅建筑中的地位也越來越受到人們的重視，人們對其內部排水設備的布置也寄予了更高的要求。高層建筑住戶數密集，更復雜多樣，相較于一般建筑的給水設計，有著更高，更為特殊的技術要求，為此，結合高層建筑給水特征，從全面、系統的角度，同時兼及新時期理念與技術應用，對高層建筑的給水設計展開探討。
1．高層建筑給水工程設計
1.1給水管道設備的選用
給水管道材料過去一般是采用熱鍍鋅鋼管，熱鍍鋅鋼管容易銹蝕，不能滿足生活用水水質衛生標準，建設部正大力推廣應用塑料給水管。與金屬管道相比，塑料給水管具有質量輕、耐壓強度高、輸送液體阻力小、耐化學腐蝕性強、安裝方便、使用壽命長等優點。管材的選擇是技術經濟比較的過程，技術上應從壓力、溫度、使用環境、安裝方法等方面進行考慮，同時結合業主的要求和建筑的檔次，迸行技術經濟綜合比較后確定。
1.2給水方式的確定
國內外建筑常用的加壓供水設備分為：高位水箱供水、氣壓水箱供水以及無水箱變頻泵供水。這也是國內外高層建筑給水系統中普遍采用的幾種形式。對高層建筑進行供水方式選擇，也就是確定采用何種加壓供水設備，從而確定經濟合理、技術先進和供水安全可靠的給水系統。高層建筑的加壓和供水方式是高層建筑給水的核心，合理地選擇供水形式及加壓方式對于高層建筑至關重要。
1.3給水豎向分區
給水分區是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地將其劃分為若干個供水區，每個供水區都有完整的給水系統。確定給水豎向分區是高層建筑整個給水系統設計中首要的和基本的環節，橫向分區合理與否，將直接關系到給水系統的運行、使用、維修、管理、投資和節能的情況及效果。若分區過大，會由于下層壓力過大，給用戶的使用帶來許多不利之處，而且管材易損壞，易產生回流污染及水錘和水錘噪聲。若分區過小，將增加高層建筑供水分區數，相應增加給水系統管道、設備和土建投資及維護管理工作。
1.4管道設備的布置
對于管道設備的布置，應在滿足用戶對水量和水壓的要求下，通過合理地選擇管段、管徑使管網投資最少。但目前國內對管道設備布置優化的研究并不多，其原因可能是因為與城市管網相比，建筑管網的管段短、管徑小，而且整個管網的投資較小，優化后的經濟效益沒有城市管網那樣顯著。但隨著高層建筑建設的不斷發展，建筑內部設施逐漸完善，使得建筑內管道的類型增多、數量增大，而且由于高層建筑的特殊性，其對管道的質量和性能等方面相對要求較高，這就使得在這方面的投資不斷增加。
2.高層建筑中排水系統的設計
在超高層建筑中，排水系統最核心的問題就在于怎樣解決水氣混合的流體排泄順暢。在 排水的過程中，我們首先需要考慮 的 是 高 層 建 筑 排 水 對 管 道 內壁 的 沖 刷 ，其次需要考慮水 氣混合產生的水流對衛生器 具密封性的損壞。如果水管中的氣壓產生了激烈地變化，則會形成正壓噴濺或者負壓抽吸，這對排水管中的衛生器具密封性的穩定產生了非常嚴重的影響 ，因而造成衛生器具的損壞，更可能導致排水管道的系統不能正常地工作。為此，針對高層建筑排水的特點，在設計之中應該特別考慮其中三個方面：第一：必須進行嚴格的水力計算，來控制水管的設計流量不會超過規范中最大流量值；第二：我們需要在排水管中采取一定的措施，以減少水流在下降時帶來的沖擊力 ，盡量避免由于水流的沖擊對水管內壁的破壞； 第三：我們需要保證水管的安全，一般就是設置專門的通氣管道和大氣相通，這樣就可以釋放排水管道中的氣壓或補進空氣以減小負壓帶來的影響，由此可以保證水管內的空氣流通的同時抽除排水管道中殘留的有害氣體，以保護衛生器具的密封性，來延長衛生器具的使用壽命 。
3.優化建筑給水設計節能措施
3.1給水系統的方式
加壓給水系統有水泵一水箱聯合供水、變頻速供水；系統的豎向分區可采用給水設備分區，也共用給水設備豎向采用減壓閥分區，或結合支管壓閥分區等，供水系統的方式需結合建筑豎向標高建筑功能、用水量大小．等綜合考慮。在具體工程計中，則需要對幾種可行的系統分區方案，進行設管網投資、運行費用、管網復雜程度等作分析比較，得出最優方案。
3.2采用新型節水設備
以往生活給水管道常使用的鍍鋅鋼管容易生銹．會造成水質污染，長時間閑置后再使用時會有銹水放出導致浪費，同時接頭處如果銹蝕也會漏水滲水。現在通常采用新型管材如鋁塑復合管、鋼塑復合管、不銹鋼管、銅管、PP—R管、PE管、PVC—U管等就能很好地解決此類浪費問題。閥門是建筑給排水中最常用的配件之一，其類型和質量的好壞也能影響用水的質量。一般來講。截止閥比閘閥關得嚴，閘閥比蝶閥關得嚴。在同等條件時。我們應當優先選用更能夠節水的閥門。以瓷芯節水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭在水壓相同的條件下。節水龍頭比普通水龍頭有著更好的節水效果，節水量為大部分在20％一30％。且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方，節水龍頭的節水量也越大。因此，應在建筑中(尤其在水壓超標的配水點)安裝使用節水龍頭，以減少浪費。使用小容積水箱大便器。目前我國正在推廣使用6升水箱節水型大便器。設計人員應在保證排水系統正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器。
3.3完善熱水供應循環系統
隨著人們生活水平的提高，小區集中熱水供應系統的應用也得到了充分的發展。建筑熱水循環系統的質量也逐漸變得越來越重要了。大多數集中熱水供應系統存在嚴重的浪費現象，主要體現在開啟熱水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水，未產生應有的使用效益。因此稱之為無效冷水。這種水流的浪費現象是設計、施工、管理等多方面原因造成的。如在設計中未考慮熱水循環系統多環路阻力的平衡，循環流量在靠近加熱設備的環路中出現短流，使遠離加熱設備的環路中水溫下降；熱水管網布置或計算不合理。致使混合配水裝置冷熱水的進水壓力相差懸殊．若冷水的壓力比熱水大。使用配水裝置時往往要出流很多冷水，之后才能將溫度調至正常。同一建筑采用各種循環方式的節水效果，其優劣依次為支管循環、立管循環、干管循環。而按此順序各回水系統的工程成本卻是由高到低。因此。新建建筑的集中熱水供應系統在選擇循環方式時需綜合考慮節水效果與工程成本，根據建筑性質、建筑標準、地區經濟條件等具體情況選用支管循環方式或立管循環方式，盡可能減小乃至消除無效冷水的浪費。
一、優化設計對建筑節能的影響
1、設計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設計中，其建筑和結構方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。中國住宅建設用鋼平均每平方米55公斤，比發達國家高出10%~25%，水泥用量為221.5公斤，每一立方米混凝土比發達國家要多消耗80公斤水泥。據統計，在滿足同樣功能的條件下，技術經濟合理的設計，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可達10%～20%，如某無線電廠的多層框架結構廠房(4層)，設計單位按常規設計為獨立基礎，由于多層廠房荷載較大，致使獨立基礎的單體尺寸較大，埋深較深(-3.2m)，事后經其他設計人員分析如采用柱下條基，可節約大量的砼，并可降低埋深減少土方開挖所消耗的機械能耗；某綜合辦公樓，在優化設計中，因改變原先設計中的普通鋼筋為帶肋鋼筋，單此一項優化設計，共節約鋼筋1000T，鋼筋總節約率達30%左右。
2、設計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業的復合體,并且完整的建筑節能工作包括了從最初的規劃、方案到設計、施工,以及多年的運營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低，輕運營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看，與發達國家相比，我國住宅使用能耗為相同技術條件下發達國家的兩到三倍。2020年，中國的建筑能耗將達到29430億度電，比三峽電站34年的發電量總和還要多。現在，我們必須用全壽命周期的節能理念對建筑進行優化設計，即以較低的壽命周期能耗實現必要的功能，獲得豐厚的壽命周期經濟效益。所謂壽命周期能耗是指整個壽命周期過程中發生的全部能源消耗，包括建設、使用、維修、殘值及清理等階段所發生的能源消耗。設計不僅影響項目建設的一次性能耗，而且還影響使用階段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修等，一次性建造能耗與經常性使用能耗有一定的反比關系，但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合，使項目建設的全壽命費用最低，全壽命能耗達到最佳經濟合理狀態。建筑節能優化設計的途徑主要是通過圍護結構保溫和氣密性能的提高，以及采暖空調設備能效的提高等等，來達到減少空調和采暖等能源的消耗。在方案設計當中，建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優化，必需要為充分利用自然風、陽光等自然資源創造條件。同時，也必須對建筑材料優化；外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設計等都需要量化與優化；窗墻比須要以節能和居住舒適度為前提進行優化。從方案設計開始到初步設計，工程師需要根據不斷調整的設計方案模擬量化建筑的能耗情況、計算空調和采暖設備的裝機功率，比對各種影響因素，最后向客戶提供最佳的設計方案。例如，在空調與采暖設備的市場上，各種品牌各種型號使消費者眼花繚亂。空調設備有空氣源熱泵、地源熱泵、風機盤管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統、戶室中央空調、變頻機組、水系統、冷媒系統等等。這些空調系統的初投資和運行費用大不相同，那么通過模擬量化，計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用，消費者或者項目開發者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運場館中，為減少能耗，設計者沒有采用普通的新風系統和空調系統，而是經過多次優化設計，尋找最佳節能方案。為實現自然通風和改善室內環境，采用了智能電動窗，很好的解決了新風問題；在場館空調設計中（包括“水立方”和“鳥巢”）都采用了由美國聯合技術開利公司設計的節能空調系統。該系統通過熱回收技術在空調系統中的應用，節能率為10%。該系統在冷水機組上加裝了熱回收裝置，在空氣處理機中采用了新型熱管熱回收裝置，可以回收場館排放總熱量的50%，回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水，另一部分用于加熱新風。
二、現階段推行優化設計運作困難的成因
1、政府主管部門對建筑節能優化設計監控不力
長期以來，主管部門對設計節能成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題，僅僅是一些新材料或空間布置的一些規定。缺乏對方案的節能性方面的系統審查要求。建筑節能設計首先是一個系統設計問題，它絕不是多項節能技術或者節能設備的簡單累加，它需要定量化。例如，人們在市場上可以買到節能空調、節能玻璃、節能熱水器、太陽能熱水器、墻體保溫材料等等，但是這些材料與設備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過量化整合來完成。集思廣益，從多方面影響因素出發，以最低的投資、最佳的手段完成并達到節能設計目標。所以建設主管部門監管的同時，應增加人員配備和審查力度，對設計節能成果進行量化全面審查。
2、業主要求優化設計的意識不強
目前，業主往往把控制重心放在施工直接投資環節上，而對建成后使用運營成本及節能優化設計環節重視不夠。其原因：一是對設計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標，投標價要低于標底價、施工單位要讓利等，殊不知選擇一個優秀的設計單位進行設計方案的優化會帶來更大的節約；二是對建筑節能的認識不到位，沒有一個節能環保綠色建筑意識。
3、建筑節能優化設計的開展缺乏必要的壓力和動力
由于缺少建筑節能優化設計與企業和公眾的直接經濟利益聯系，使得節能工作缺少內在經濟利益推動力，政府部門建筑節能管理工作還存在體制不順、監管體系不健全，造成執法不嚴、監督不力，國家政策不配套，缺乏激勵機制和工作力度。對一些國有投資建設項目，有關行政審批單位在審核初步方案時，只注重設計的建設規模和投資限額，對方案的經濟合理性和節能性不做深入研究分析；另外，由于現在的設計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟建筑節能和設計質量的優劣無關，導致對設計方案不認真進行節能分析，而是追求高標準，造成能源浪費。相反，設計單位即使花費了較多的人力、物力，優化了設計方案，給業主節約了投資，也不能得到應有的報酬，有時設計費反而變少了，從而挫傷了優化設計的積極性。
三、搞好優化設計的幾點建議
1、主管部門應加強對建筑節能優化設計工作的監控
為保證建筑節能優化設計工作的進行，開始可由政府主管部門來強制執行，通過對設計節能成果進行全面審查后方可實施。政府主管部門不僅需在技術法規與標準相結合方面做出努力，而且還需要政府以技術法規的形式提出必須嚴格控制的最基本的技術指標、技術要求、功能要求，可以導則、指南、技術標準等標準類技術文件予以體現。利用主管部門的職能，總結推廣標準規范、標準設計、公布合理的技術經濟指標及考核指標，為優化設計的進行提供良好服務。建筑節能技術新規范逐步從控制單項建筑維護結構(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標，轉化為控制建筑物的實際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經濟指標、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計算結果，特別是建筑結構熱損失計算結果。建筑能耗總量（包括供暖、通風和熱水供應）和建造能耗值只有滿足其對應的節能標準才被允許開工及竣工驗收。在竣工時，建筑開發商必須出具相關部門的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出了該住宅每年的能耗，及節能等級。以上措施，必須逐步實施，特別是國有投資項目要先于執行。
2、以政策扶持拉動建筑節能優化設計
國家制定節能政策，并要求以多樣化的經濟激勵等扶持舉措，形成推動建筑節能的市場機制，推進建筑節能優化設計的推廣。對建造節能建筑產品的要根據優化設計后節能程度給予政策和資金支持，減免稅費等優惠措施，并可建立評價機制，對因建造節能建筑而超支部分資金，國家應給予無償免息貸款或獎勵機制，使建筑節能優化設計以行政手段為主轉向以經濟手段為主。
關鍵詞：商業建筑；暖通空調；節能優化
引言
暖通空調已經成為我國建筑設施中最重要的一個電力設備，該設備在運行時，會耗費大量的電力能源，這給我國的發展產生了一定的阻礙作用。但是暖通空調的使用是必不可少的，它的使用已經成為我們生活的一部分，它能調節室內的空氣流通程度，對溫度進行一定的控制，給人們營造一個舒適的生活環境，但是在實際的安裝過程中，其空調的設立會遇到很多的問題，這些問題已經成為我國建筑施工設計的一個難點，對此，建筑公司需要加大對其研究力度，進一步優化其暖通空調的設立，將節能的理念融入到其中，維持我國生態系統的平衡，減少資源能源的耗用。
1大型商業建筑暖通空調節能設計的基本要求
現階段，我國已經越來越注重節能的設計理念，無論是在建筑行業上，還是在工業生產上，都將其節能作為最重要的一項設計技術。在這種情況下，進行暖通空調的設計需要考慮到其節能設計的基本要求。①在設計暖通空調時，可以利用一些新型的設備元件，然后結合引進的傳感器信息收集技術，建立出一個舒適的環境，這個環境的建立要完全符合其相關的標準參數，把舒適程度和節能效用聯結在一起，形成一個不可分割的整體，提高暖通空調的靈活性，對其空氣的濕度等進行有效的調節。②暖通空調在設計時，需要對其天氣氣候的變化程度進行考察，依據其氣候的而差異性，進行節能的設計，同時要把該大型商業建筑的結構考慮到其中，對其進行具有針對的優化。③在整體的設計過程中，要始終以環境為主，不能對環境形成一定的危害，要最大程度的減小暖通空調的二氧化塔的排放量，讓我國的生態環境可以正常的運行。④可以適當的考慮一些新型能量，提高可再生資源的利用率，大力開發新型資源能源，并對其進行科學合理的使用，比如說，在進行暖通空調的節能設計時，可以利用太陽能、風能等，降低資源能源的損耗程度。
2暖通空調的節能設計方案
暖通空調的節能設計已經成為時展的必然，在一些大型的商業建筑中，更是需要建立出一個具有節能效用的暖通空調，該空調的節能設計能最大程度的減少大型商業建筑中日常資源能源的損耗，降低資金的投入，提高整體的大型商業建筑的收益。
2.1篩選式節能設計
這種方式相對簡單：①按照暖通設計的基本功能需求進行設計，并能夠使得能源節約符合國家相關技術標準要求；②進行各相關技術的可行性額定工況能效計算，同時進行單位冷熱量的礦物能源計算；③以更節能、設計參數更明確的選擇方式來確定最節能的技術方案。
2.2系統參數優化設計方案
這種方式相對復雜：①在確保暖通空調基本性能的基礎上，使得各項能源使用條件和技術符合國家的相關標準要求，借助專用的能源消耗模擬軟件來進行方案中全年各項能源的消耗準確計算；②對計算所得的參數與實際的節能設計目標值進行判斷，在兩者滿足的情況下進一步確定最節能的設計方案；③確定更節能的節能方式。
2.3數據庫統一調控式
目前應用在暖通空調設計方面最廣泛的就是BIM系統，這種方式打破了傳統暖通空調設計參數確定中受額定工況的約束，實現全工況數據的節能設計考慮。通過數據庫的統一參數控制，能夠使得能源校驗和氣體污染排放得到最大限度的降低。
2.4模擬仿真技術方案
通過模擬仿真技術可以對暖通空調系統運行中的各個結構體能源消耗和氣體排放預見，從而可按照實際需求進行相關能源節約的參數優化，提升暖通空調的節能目標實現。現代計算機技術及設計平臺技術的發展，這項模擬仿真技術的發展更全面。但這種方式需在進行不斷地完善同時要加強創新深化。所以當前的暖通空調節能優化還是對前三種的實現方式更加依賴。
3大型商業建筑暖通空調節能的優化辦法
為了保證大型商業建筑暖通空調的節能效用，需要結合上文提到的該設備設計的節能基本原則，把其作為基礎，進行節能優化的設計，在進一步對暖通空調的系統進行其節能優化程度的考察，制定出有效的節能優化措施。
3.1能量消耗的設計
暖通空調在實際的運行過程中，需要消耗大量的動力，對此，可以根據該點進行能量消耗的設計，盡可能的減少其能源的消耗程度，在進行節能優化的設計時：①要對暖通空調系統的運行程度進行嚴苛的考察，對其系統的運行速度進行科學的管理和控制，因為其流速直接影響了暖通空調中的能量消耗程度，對其流速進行管控，不僅僅對其電能的消耗程度進行控制，還能對在運行中其它的能源進行一定程度的限制；②要對暖通空調的立面的水的溫度進行管理和控制，在控制的過程中，好始終保持好其內部的水量大小，從而節約資源能源；③要對暖通空調進行載能介質的設計，通過該設計的優化來調整暖通空調的運輸速率，有效的提高其效率，進而達到節能的目的。
3.2變頻空調的設計
在對變頻空調進行節能的設計時，首先要對其變頻的速度進行考察，在這個基礎上，利用相關的技術，對其速度進行調整以及控制，滿足用戶的需求，結合該大型商業建筑對于空氣溫度以及質量的需求，進行該空調的節能設計。
3.3熱工性能
所謂的熱工性能就是指建筑設施的密封程度以及其整體的保溫效果等，這就和建筑物的這樣等方面的措施脫離不開關系，對此，可以依據暖通空調的運行特點，利用好建筑設施的周圍環境，對其建筑物體的散熱程度進行控制，依據其建筑樓體的體型系數的關系進行比較，對大型商業建筑的們以及窗戶進行密封性的設計，選擇一些保溫效果比較好的施工材料，減少室內室外兩端的空氣滲透量，進而節約資源能源。
3.4地源熱泵
現階段，在我國的大型商業建筑中，通常會采用地源熱泵的形式進行能源的供給，這種方式改變不會對周圍的環境產生一定的危害，還能在一定程度上對其環境進行保護。尤其是一個溫度比較高的季節中，地源熱泵能有效的吸收掉土壤中存在的熱量，然后在利用一些機械設備進行冷氣的制造，從而保證了暖通空調的運行狀態，在一些溫度比較低的天氣時，地源熱泵更是能和暖通空調有效的連接起來，使得其空調的供暖直接到達其熱泵，并把相應的能量傳輸進去。
4結語
依據文章上述的內容，將節能的理念融入其中，不斷的優化大型商業建筑暖通空調的設計。增強建筑企業的節能環保意識，在整體的建設施工中要始終秉持著一個可持續發展的設計理念，嚴格按照我國相關的暖通空調設計要求，以其節能原則為基礎，進行優化，建立健全暖通空調的節能安裝機制，對整個安裝環節進行嚴苛的管理和控制，提高相關工作人員的節能設計水平，培養工作人員進行節能設計的積極性，做好日常的保護工作，在提高人們生活水平的同時，減少能源損耗現象的發生，最大程度的保護我國的資源以及能源。
參考文獻
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關鍵詞：智能建筑；智能化；建筑電氣；節能優化
中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0030-03
1 智能建筑與智能化建筑電氣節能概述
1.1 智能建筑概要
智能建筑是指利用現代建筑、計算機、通訊和控制的先進技術手段，將信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統集成為整體最優化的組合，通過樓宇自動化系統（BAS）、辦公自動化系統（OAS）和通信自動化系統（CAS）為現代人提供一種安全、高效、舒適、節能、環保、健康的建筑環境。作為一種新型的現代化樓宇，智能建筑通過智能化控制系統對建筑的通訊設備、硬件設施、水電設備等方面進行系統而高效的操作與管理。由于我國當前智能化建筑的智能化控制系統的理論基礎較為薄弱，實踐操作不夠完善，導致我國諸多智能樓宇的控制系統未能正常運轉，智能樓宇的優勢未能得到充分發揮。因此，需要不斷創新改進智能樓宇的智能化控制系統和技術，從而推動我國智能化建筑電氣節能技術的全面發展與進步。
1.2 智能化建筑電氣節能
智能建筑對智能控制提出較高要求，而智能控制的根本取決于智能化建筑電氣如何實現高效智能化節能，也即取決于如何通過電氣節能技術的革新來降低智能化建筑的電氣耗能。建筑電氣智能化節能是智能樓宇發展的重要手段與關鍵性因素。目前，我國建筑電氣工程行業對智能化建筑電氣節能的認識主要是從能源消耗的立場出發。在我國當前各種能源消耗所占的比例中，建筑能耗占主要部分，其中建筑電氣方面的耗能居于首位。因此，創新提高我國智能建筑電氣節能優化技術日益成為我國建筑電氣工程行業技術突破的重中之重。如何實現智能樓宇電氣的智能化節能是眼下全球范圍內建筑電氣工程行業關注的焦點所在。如何對建筑物的供配電系統、安全控制系統的操作運行及管理等進行智能化的、自動化的環保節能處理是智能化建筑電氣節能優化設計的核心環節所在。這是未來建筑電氣節能技術的發展方向。
2 智能化建筑電氣節能技術的現狀及問題
2.1 我國智能化建筑電氣節能技術的發展現狀
從我國當前建筑能耗的組成部分來看，電能消耗是最主要的部分。太陽能、熱能、風能等是我國建筑電氣工程行業主要開發并應用于智能化建筑電氣節能技術中的幾種新型能源。目前，依托于太陽能和風能的新型發電技術日益成熟，這兩種電氣技術已在我國眾多行業和領域中使用，尤其在我國智能樓宇的電氣節能優化設計方面使用較廣，并取得了較好的環保效益和經濟利益。雖然我國智能化建筑電氣工程行業在新型能源應用于建筑物的電氣節能優化技術方面取得了一定的突破，但是我國智能化建筑電氣節能技術的優化設計仍然面臨許多問題。例如，在具體開展針對智能樓宇的電氣節能系統優化控制工作時，某些建筑電氣工程師未能全面有效地對現有建筑電氣節能技術進行合理分析和綜合把握，導致在其具體的設計、安裝環節受阻，使得某些智能樓宇的電氣節能系統無法正常運行。自動化、智能化電氣設備是智能化建筑電氣節能控制系統能否正常運行的決定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自動化、智能化設備，即使擁有最為先進的智能樓宇電氣節能技術，也無法獲得降低能耗的預期效果。而我國在相應的自動化、智能化電氣設備研究、開發和生產上還處于比較落后的地位。
2.2 我國智能化建筑電氣節能技術的主要問題
基于我國當前智能化建筑電氣節能技術發展現狀，可以看出，目前智能化建筑電氣節能技術仍存在諸多現實問題。例如：智能化建筑電氣節能系統缺乏全面有效的協調統籌，節能系統實際運行效率低下；缺乏基礎性的自動化電氣節能配套設施，實際節能效果不明顯；智能化建筑電氣節能系統控制制度存在漏洞，控制方式不合理，消耗大量電能等等。因此，在智能化建筑電氣節能技術的具體設計過程中，應遵循適用性、安全性、節能性、環保性四大基本原則。除此之外，智能化建筑電氣節能技術的設計還應符合我國現行的智能化建筑電氣國家設計規程和標準。比如，電氣工程師對智能建筑的供配電系統進行具體設計時，可以結合建筑物用電總負荷容量和負荷等級的統計分析，對變配電所進行合理選址布局，并選用節能型變壓器，以變壓器的負荷率在80%左右為佳。在設計智能樓宇照明系統時，應選擇合適的光源和燈具，充分利用自然采光，重視照明系統控制，采用自動化的控制管理設備進行節能監控。
3 智能化建筑電氣節能技術的系統優化
3.1 智能控制系統的優化
智能控制系統的優化是智能化建筑電氣節能技術系統優化的主要內容，具體包括智能控制策略的優化、智能控制管理方式的優化、智能數字控制器的優化以及智能控制網絡的優化四個方面。
以如何實現暖通空調系統的節能技術系統優化為例。從智能控制策略優化的角度出發，PID控制是空調的數字控制器（簡稱DDC）普遍采取的一種控制方式。一般而言，PID系數的高低與空調達到設定溫度的過程長短成反比例關系。當PID系數無法及時實現空調機組對溫度變化響應的控制時，可以采用在空調的送風道和室內同時安裝溫度傳感器的雙級的控制方式，加速系統對溫度波動的響應，從而達到節能系統的優化。從智能控制管理方式的優化角度出發，為了給空調使用者提供較大的舒適與便利，工程設計者可以通過在DDC上安裝功能與VRV控制面板的設定器接近的專門部件來實現對暖通空調系統的中央控制。從智能數字控制器的優化角度出發，可以依據不同的場合選擇不同處理能力的DDC，如在冷凍機房等空調通風密集的地方可以選擇安裝大型控制器，而對空調通風機可以選擇安裝中小型的控制器。還可以在空調通風的設備控制器中擴大可編程邏輯控制器（PLC）的使用范圍。從智能控制網絡的優化角度出發，依據工程的類型，基于拓撲結構在控制網絡中的重要作用，可以選擇性地運用基于RS485總線的控制網絡對小型智能化建筑電氣節能工程進行優化或者采用基于樓層的分支、分層的多級化網絡控制模式對大型智能化建筑電氣節能工程進行優化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能數字控制器以及智能控制網絡的優化有助于全面實現智能控制系統的優化，從而達到節能降耗、安全環保的智能化建筑節能目的。
3.2 質量安全監控的優化
對建筑電氣質量安全監控進行優化在智能化建筑節能電氣工程中具有極其重要的地位，它可以確保智能化建筑電氣節能系統正常有效地運行，也可以保障智能化建筑電氣節能系統的安全。
質量安全監控的優化可以從以下兩個方面展開：第一，優化智能建筑電氣節能供電系統的保護措施。如借助網絡開啟智能保護措施，通過借助因特網的人工智能識別系統對質量安全進行監控，可以及時發現安全問題。如建筑電氣的某一環節出現了斷電或者短路等問題，借助因特網能夠快速識別出出問題的部位，幫助管理人員及時維修。第二，優化智能化建筑電氣節能的安全防范系統。包括對視頻監控系統、入侵報警系統、門禁控制系統、數字與網絡視頻監控技術、安全防范系統的集成與技術融合等方面的節能優化等。其中信息的采集與處理是智能化建筑電氣安全防范系統的核心，它采用的主要技術有現場總線布控技術、智能元器件探測技術、微機接口及其控制技術、智能化系統調試技術等。智能化建筑電氣節能的質量安全監控優化給監控管理人員的技術素質提出了較高要求。在注重智能化建筑電氣節能系統設計與安裝質量的同時，還應重點對質量監控系統設備安全性能問題進行有效的監控，以此來優化智能化建筑電氣節能設備的質量安全系統的功效。
4 結語
智能化不僅是建筑工程未來的發展方向，也是建筑電氣節能設計的世界性發展趨勢。在智能化建筑的工程設計中對電能的節約降耗是重中之重。基于目前建筑電氣能源消耗較大的現實情況以及在智能化建筑電氣節能技術工程設計中存在的實際運行效率低下、實際節能效果不明顯等現實問題，智能化建筑電氣節能應從系統優化的角度出發，重點關注智能化建筑電氣控制系統和電氣管理系統節能設計的優化與安全。在對智能化建筑的智能控制系統進行優化的同時，加強智能化建筑電氣的質量安全監控的完善和技術革新，從而在整體上實現智能化建筑電氣節能環保效益和經濟效益的最大化。
參考文獻
[1] 莊莉.智能化建筑與建筑電氣[J].中華建設，2012，（4）.
[2] 林毅宏.智能樓宇建筑電氣節能現狀及節能設計研究
關鍵詞：住宅建筑；節能設計；技術措施
中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：
1.引言
在當今世界，能源問題已成為全世界、全人類共同關心的問題，也是我國社會經濟發展的重要問題。能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。住宅建筑作為人類生活中的重要場所，在其建設與使用過程中，不可避免地需要消耗大量的能源和資源。隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，住宅能耗占我國能源消費總量的比例逐年增加。尤其是建設節能型建筑已成為今后城市建設的重點發展方向,隨著相關的法律、法規和標準的相繼出臺,建筑節能設計也已成為房屋建筑設計的重要組成部分。本文從建筑規劃設計、空間布局、結構圍護、環境設計四個方面論述了對建筑節能的影響。
2.住宅建筑節能設計的依據
據統計：城市建成區用地的30％用于住宅建設；住宅能耗占全國總能耗的20％左右；城市水資源的32％在住宅中消耗；住宅建設耗用的鋼材占全國用鋼的20％：水泥用量占全國總用量的17.6％。因此，在我國建設節能住宅，推廣節能技術已經是迫在眉睫，勢在必行了，也已經引起各級政府部門的重視，并把建筑節能要求體現在建筑規范和標準中，先后制定了一批技術法規和標準規范，如：《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）、《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）、《民用建筑熱工設計規范》（GB50176-93）、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》（JGJ134-2001）以及《夏熱冬暖居住建筑節能設計標準》JGJ75-2003等等。執行以上相關節能標準后，我國建筑能耗有了顯著降低，但與發達國家相比仍有相當差距，為進一步降低居住建筑的能源消耗，針對西北、華北等地區，住房和城鄉建設部與2010年3月了節能率約為65%左右的國家行業標準《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ 26-2010。夏熱冬冷地區執行50%的強制性節能標準。我國政府把建筑節能列入“十一五”規劃，提出建設“節能省地型住宅”和“2020年建筑節能遠景規劃目標”。以上標準、規范的頒布實施及國家相關政策的提出對保護環境，節約能源起到了重要作用，也為建筑節能設計提供了設計依據。
3.住宅建筑的節能優化設計的具體措施
3.1合理確定建筑朝向和平面形狀
綜合分析各方面,影響居住環境的最主要的兩個因素是太陽輻射和空氣流通。因此,規劃節能的主要方向是一方面降低太陽輻射,另一方面增強房屋建筑的自然通風效果。在規劃設計中,房子朝向、間距以及房屋之間的相互組合關系是規劃節能設計的重點。為滿足要求,首先要考慮的是建筑的朝向,建筑的朝向主要應與當地夏季的主導風向一致,建筑群的入風口和出風口應結合主導風合理設置,利于自然通風,提高居住的舒適度。在建筑物的排列中應遵循南小北大、南低北高的原則。
一般來說,我國住宅最適宜的建筑朝向為南北向或接近南北向。對于氣候炎熱的南方地區,應考慮住宅建筑的長軸方向垂直夏季主導風向,而北方冬季寒冷,住宅建筑的長軸方向應平行冬季主導風向,以防止冷空氣滲透量的增大。住宅建筑的平面形狀,應在體積一定的情況下,采用護結構表面積小的建筑。因為外表面積越小,冷負荷越小,能耗越小。
在建筑設計中，考慮到建筑節能的需要，應盡量減少建筑形體的凹凸，在采暖居住建筑中體型系數宜控制在0.3以內，住宅進深應適當擴大，以10～14m為宜，住宅長度以55m左右較為適宜。
住宅建筑平面形狀應規整，盡量減少護結構面積，增加冬季直射室內的陽光，減少夏季太陽輻射。比如把房屋外墻面積大、開窗多的一面正對太陽輻射強度大的南向，使建筑在冬季可以有效地收集太陽能，北側外墻只開設小窗，主要滿足通風的需要，而東西方位不開窗或開小窗。熱環境分區中把要求較低的廚房、廁所、過廳布置在北向。而盡量爭取將居室布置在南向，充分利用太陽能，保持冬季室內有較高的溫度。住宅建筑中設置一定的溫度阻尼區可有效地減少傳熱損失。例如，夏熱冬冷地區樓梯間由過去的開敞式改為封閉式，樓梯間設窗；北向單元入口均設門斗，避免冬季西北風灌入：對屋面上入孔密封處理，使整個樓梯間形成一個溫度阻尼區。在夏熱冬暖地區合理控制戶內空氣流速和空氣齡，創造良好的室內環境。
3.2合理規劃平面布局及控制體形系數
居住區住宅的平面布局有周邊式、自由式和行列式3種。周邊式太封閉,不利于風的導入;自由式多在受地形限制時采用;行列式是最常見的形式,有并列式和錯列式布局的變化,在某些地形中,還會出現斜列式布局。為了促進通風,居住區布局應盡量采取行列式和自由式,從建筑防熱的角度來看,行列式和自由式都能爭取較好的朝向,使大多數房間能夠獲得良好的自然通風和日照,其中又以錯列式和斜列式的布局較為好。
體形系數是建筑物圍護結構的外表面積與其所包圍的建筑體積之比。比值越大，能耗就越多。研究資料表明：體形系數每增加0.01,耗熱量指標增加2.5%。因此,正確處理建筑形式多樣化與節能的關系,是建筑設計中應當引起重視的問題。一般講,6層左右的建筑物對建筑節能較為有利。另外，建筑物的外形越簡單,其外表面積越小,熱交換量亦越少。因此,建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復雜的輪廓線。
3.3住宅周邊的綠化設計
良好的居住區綠化,不僅能美化環境,而且能起到調節居住區小氣候、改善建筑室內環境、節約建筑能耗的作用。居住區綠化應注意幾點：一是要以地面綠化并以種植灌木為主,有條件的地方可引入水景;二是要在臨近住宅的東、西、南面的適當位置種植一些高大的落葉喬木,這樣夏季遮陽,冬季不遮擋陽光,有利于朝陽居室的節能;三是要根據實際情況對墻面、陽臺進行垂直綠化。這樣，一方面能豐富居住區的景觀環境;另一方面能減少建筑與空氣直接接觸的外表面積,形成一種冬季保溫、夏季隔熱,又可增加綠化面積的復合型圍護結構,從而有效地改善住宅室內熱環境的條件。
4.建筑的外墻及材料的合理選擇
無論是冬季保溫還是夏季隔熱,都主要是通過墻、屋頂、門和窗等圍護結構的傳熱及空氣滲透。在建筑圍護結構設計中主要要注意以下幾點。
4.1 外墻節能:墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。現階段山東地區多層建筑砌體結構的承重外墻以240厚燒結磚為墻體主要材料，非承重建筑外墻一般使用加氣混凝土砌塊，這種材料導熱系數較低，約0.2，可很大程度上降低墻體傳熱系數。
4.2 屋面節能:現在,許多高效保溫材料已經開始應用于屋面,如山東地區最常用的擠塑聚苯板，此種材料具有傳熱系數低、憎水性好、抗壓強度較高等諸多有利于節能方面的優點 。總而言之,屋面節能措施的要點是:①屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如果選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分;②屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大。另一方面，屋面隔熱層設計應根據地域、氣候、屋面形式、建筑環境、使用功能等條件，采取種植、架空和蓄水等隔熱措施。
4.3 合理選擇門窗材料
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的40%。因此,我們在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。根據《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ 26-2010的規定，窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與房間立面單元面積（即建筑層高與開間定位線圍城的面積）的比值,規范對嚴寒和寒冷地區不同朝向的房屋窗墻比做了嚴格的規定,如山東地區處于寒冷地區，按照規定北向的窗墻比不應超過0.30、東向和西向的窗墻比不應超過0.35、南向的窗墻比不應超過0.50。
5.結語
綜上所述,住宅建筑節能是一項系統工程,它不但與建筑的規劃與設計密不可分,而且還涉及其他許多方面,如新材料、新技術、新工藝的應用,再生能源的開發和利用,設備設計、管理等,只有對它們進行綜合考慮,才能做到節約能耗,提高熱效率,達到節能的目的。
參考文獻：
[1]付祥釗.建筑節能技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.
當前，隨著經濟發展的步伐加快，人民生活質量明顯得到了改善，但建筑能耗的總量也隨著使用量的加大而逐年上升，環境問題和能源問題日益成為阻礙發展的重要因素。由于傳統空調耗電量非常高，為了更好的體現節能優化設計， 將設計技術上升一個層次。需要全方面考慮建筑暖通空調節能設計，嚴格遵守節能優化設計規范， 將節能的思想貫穿于建筑領域的各個方面。通過具體分析暖通空調系統內部的構造，研究損耗量及設計特點，目的在于解決暖通空調系統內部耗能方面的問題，并提出符合實際的解決辦法。
1暖通空調系統能源消耗的構成及主要特點
1.1暖通空調系統能源消耗的構成
暖通空調系統能耗是建筑能耗的重要組成部分，它指建筑物在通風、采暖、電器、空調、照明和熱水供應等方面的能源消耗需求。目前暖通空調系統能源消耗大約占到四至五成，且有逐年上升的趨勢。暖通空調系統能源耗包括新風負荷引起的能耗、建筑物冷熱負荷引起的能源消耗及輸送設備（水泵和風機）的能耗。
以室內設計標準、室外氣候為條件、其他設備照明等多方面因素都影響著暖通空調系統的能源消耗。
1.2暖通空調系統能源消耗的主要特點
與此同時，與其它建筑能耗相比有一些特點：例如能量能影響著暖通空調系統使用效率及選型、系統設計、運行管理等多方面因素，如若暖通空調系統設計不合理，則會降低能源消耗的使用率。此外，室內中空氣環境的冷熱質量也會影響到暖通空調系統的效果。同時也可盡可能多的利用外在環境中天然的能源，如風能、地熱能、太陽能等作為能源補充。暖通空調系統的冷熱是通過彼此間交替完成的。針對這一特定熱點，可以采用冷熱量回收的方式來節能減排，從而提高暖通空調能源的使用率。
1.3暖通空調系統能源消耗的措施
暖通空調系統優化設計對空調系統的節能發揮著至關重要的作用。暖通空調
系統內部構造是一個龐大復雜的系統工程。合理系統的設計直接影響到系統的使用效果和使用性能。因此，需要設計人員針對暖通空調系統設計的合理性展開探討，以用戶為中心點，著重考慮用戶的偏好和需求，實事求是地為用戶服務，保證在高效經濟狀態下運行。選取合理的設計參數。從節能減排的角度出發，確定室內溫度、濕度的標準是節能的重要因素。
2暖通空調系統存在的節能問題
2.1暖通空調系統的節能管理
在暖通空調系統優化設計施工以外，合理的運行管理模式也起著重要的作用。在現實中，不少些單位只要求設計施工完成達標任務，因此不注重對暖通空調操作人員的素質培訓。以至于大部分暖通空調操作人員不具備必要的暖通空調基本理論常識，服務不到位，根據室外參數的變化進行合理的調節。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作，顯然暖通空調系統達不到符合實際情況的節能標準。
2.2 暖通空調系統的施工及優化設計管理
在進行暖通空調系統的設計中，應妥善分析暖通空調系統設計的節能性，但是一些負責暖通空調系統設計的部門和設計人員在實際工作中往往得不夠重視空調的節能性能。同時，暖通空調系統工程設計只有一周的時間，周期較短，工程量大，導致設計產生的經濟效益與設計收費不掛鉤及一些技術性問題沒有得到相應的解決措施，另外，一些空調系統設計單位只求產品數量，忽視產品質量，使暖通空調系統的設計施工過程不僅投資大，暖通空調系統運行能量消耗也相當驚人，大大超過了國家標準。甚至個別公共建筑的暖通空調的能源消耗占建筑總能消耗量的60%。因此，管理暖通空調系統的施工及優化設計至關重要。
2.3 暖通空調系統的節能設計評價
目前，我國暖通空調優化設計的方法有很多種，尤其是綠色節能和環保新技術的不斷涌現，對暖通空調系統的改善各有利弊。因此，優化設計評價的角度不同會影響到設計評價結果的差異。由于目前我國對暖通空調系統的設計評價方案沒有得到統一解決，以致在實際運行中往往出現專業設計人員較為迷茫的問題， 加上不符合實際的科學評價方法對空調系統的設計評價產生了誤導作用，更在實際過程中造成了難以估量的經濟損失。
3新型暖通空調系統設計的探討及應用
3.1新型暖通空調系統設計的探討
新型的節能設計技術及可再生的能源開發和應用方式、控制方法，能顯著提高空調散熱性及舒適性，從而使空調系統大幅度節能。所以我國政府部門應當大力扶持這些設計成果，以便運用到現實當中，形成產業化。面對這些項目的具體實施，大大推動了我國的環境、能源和經濟的作用。與此同時，合理利用可再生能源的暖通空調系統，如地源熱泵（可見圖1）空調系統、供熱系統、太陽能制冷，不僅有著社會效益和顯著的環境，還有著顯著的經濟效益，應該大力開發推廣，服務于人們群眾。
目前，大部分建筑施工監理行業中暖通空調專業人員素質水平參差不齊，導致很大一部分是非對口專業人員，甚至一部分工作人員根本未經過任何專業培訓，對暖通空調專業理論知識似懂非懂，僅憑實踐經驗，果斷采用甲方指定或慣用方案的方案，不注重理論與實踐相結合的原則。由此在施工或設計中遇到的一些方案性問題不能及時正確的處理并解決，最終導致暖通空調系統出現無法挽回的嚴重后果。給系統的管理、運行埋下隱患，在實際工作中，嚴重造成無法估量的經濟損失。
3.2新型建筑暖通空調系統設計的推廣及應用
目前我國普通空調發展較快，但普遍存在耗電大、溫室效應嚴重的情況，設計人員應該重視可再生能源或低品位能源的空調系統，污染少、以節約能源、使用期長度[2]。例如：近幾年來剛剛發展起來的一種地源熱泵技術，其技術利用地下恒溫土壤熱量，用以提高空調系統的COP值。它是一種利用科學的方法獲取淺層地熱能量并加以利用的技術，這種技術在中央空調系統中的應用在現實生活中，良好反應率越來越高。地下水源熱泵技術是利用地下水常溫 18℃左右的溫度，作為冷卻水水源替空調系統補充冷量，而且在冬季的時候，可以采用水源熱泵機組替空調系統補充熱量。
新型建筑暖通空調系統設計最大因素在于建筑維護結構的保溫性，并維護著系統結構傳熱系數的大小。因此，在優化設計方面，嚴格規范建筑維護系統結構的保溫性及隔熱性能系數，讓地源熱泵技術符合國家規定的標準，以便更好地實現暖通空調系統的正常運行。這種合理的環保方式不僅提高了空調系統的能源利用率，也使能源利用率能夠被最大程度的利用到設計中。
【關鍵詞】 暖通空調工程 節能 優化設計 問題 對策
人們的生活水平在日益提高，對生活的舒適程度要求也越來越高，在不斷提高、不斷改善的生活質量上，消耗的能源也越來越多。而一些資源是不可再生的，我們應當提高節約能源的意識。相關研究人員通過對暖通空調工程節能方案進行精心、科學、合理的設計，能夠在很大程度上達到節能的效果。
1 暖通空調工程節能優化設計概述
1.1 暖通空調工程節能優化設計
（1）暖通空調的工作原理：暖通空調的功能包括采暖、通風以及空氣調節，通過對房間內溫度和濕度的控制，達到對環境溫度的調控目的。暖通空調的工作原理如下：空氣進入處理系統，在引進新風之外，系統會對空氣進行冷卻處理，之后再進行過濾處理。經過過濾處理后可以將空氣中的煙塵、細菌、病毒或是異味等過濾掉，與此同時，加濕設備能夠調節房間內的濕度，營造出更為舒適的環境。
（2）暖通空調的供水系統：暖通空調供水系統中的冷凍水管道是循環模式的，因此在不同的組成裝置下，變流量系統可以分為兩種，分別是相對變流量和真正變流量，而能真正實現變流量系統節能需求的是相對變流量系統。
（3）暖通空調的空氣處理單元：暖通空調的空氣處理單元主要是對混風進行處理，混風即為新風和部分回風。在熱交換器中混風進行熱交換，比較冷的冬季里混風吸收能量后溫度上升，將暖風送出，在炎熱的夏季，就會隨著混風溫度的降低而送入室內，達到調節室內溫度的目的。在排風機的作用下，房間內的空氣與新風混合，再次重復循環過程。空氣處理單元中的熱交換器有著很重要的作用，而在實際運行過程中，熱交換器往往處于部分負荷狀態，因此對暖通空調工程節能優化設計中要充分考慮到這個問題，以確保熱交換器正常運行。
1.2 暖通空調工程設計優化的重要性
目前，我國建筑能耗在總能耗中占據很大的比例，而空調工程和采暖工程又占到建筑總能耗的一半左右，因此暖通空調工程的設計是否科學、合理，直接影響到建筑工程的節能指標。如果不進行暖通空調工程的優化設計，將對我國的能源使用帶來巨大的消耗，同時也會影響到住宅的舒適程度。因此，相關研究人員有必要樹立一種良好的節約能源的意識，通過對暖通空調工程的優化設計，達到節能的目的，進一步推動我國經濟的發展。
2 暖通空調工程節能優化設計的問題
2.1 設計部門和人員不重視暖通空調工程設計
目前相關設計部門和人員并不能充分認識到暖通空調工程設計的重要性，重視程度不夠。又由于建筑工程的設計周期較短，相關設計人員沒有充分的時間來展開設計思路，導致在設計中存在一些關鍵性的技術性問題，無法保證暖通空調工程的設計質量。
2.2 建筑工程的暖通空調工程從業人員施工質量不過關
在建筑工程暖通空調工程的施工過程中，從業人員的素質水平參差不齊，部分從業人員達不到工作要求，一些監理人員甚至沒有經過專業的知識培訓，對暖通空調工程只是了解一些皮毛，當暖通空調工程出現問題時無法及時查找到原因，給工程帶來安全隱患。
2.3 設計人員抄襲他人設計，沒有按照建筑的實際情況進行設計
一些設計人員在設計過程中并沒有對暖通空調工程的具體情況做出實際考察和了解，而僅僅根據自身經驗甚至抄襲他人的設計方案，導致在施工過程中，設計方案出現種種問題，不符合設計標準要求。
3 加強暖通空調工程節能優化設計的對策
3.1 暖通空調工程節能優化設計的目標和原則
（1）設計目標：暖通空調工程的優化設計一定要以滿足建筑暖通空調正常使用要求為基礎，達到工程投資、運行要求以及經濟節能等的統一，設計人員可以依據自身經驗從風、水及冷熱源等系統入手，進行節能設計的優化，使之產生不同的節能效果。
（2）設計原則：在設計階段，應當嚴格進行熱負荷和冷負荷計算；設計人員應當深入現場調查，根據工程的具體情況綜合考慮各種因素；設計人員要有詳細的冷熱負荷計算書，并詳細說明各項節能措施；充分考慮空氣的處理和分布，以及設備管道的布置與工程的協調問題等。
3.2 暖通空調工程控制策略的優化
暖通空調工程中，空氣處理機的直接數字控制器基本采用PLD進行控制，因此設計人員應當選用最合適的PLD參數，PLD的系統高，能夠使室內溫度在較短時間內達到預定值，但是也要合理選擇參數，如果過高就會影響到DDC控制器的穩定性。因此應當根據實際工程情況，選擇不同的優化控制達到最優的效果。
3.3 暖通空調工程控制網絡的優化設計
空調工程控制網絡應當在滿足可擴展性和靈活性的基礎上盡量簡化和清晰。如果控制網絡分級較多、分支較多，則會降低其可靠性，由于LonTalk總線存在一定的技術風險，因此如果沒有特殊要求，盡量選用RS485總線的控制網絡，采用手拉手環網的布線方式。
3.4 暖通空調工程DDC的優化
DDC控制系統具有不同的處理能力，根據暖通空調工程的具體需要，應當選用具有合適處理能力的DDC，空氣處理機、新風機和通風機等采用小型或者中型的DDC就能夠滿足運行需要。
4 結語
總而言之，做好暖通空調工程節能設計的優化工作，對于整個國家的經濟發展和滿足人們的生活需求具有重要意義，相關設計單位應當加強環保、節能意識，選擇最為環保的設計材料，優化設計方案，最大限度地降低能源消耗。
參考文獻：
[1]溫祥.探討暖通空調系統環保節能技術的深遠影響[J].科技與企業，2012 （08）：117-119.
【關鍵詞】暖通空調系統；節能方案；優化設計
暖通空調系統的節能關系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果和產品質量，并且影響到國家能源安全、資源消耗和環境污染，是關系國計民生和國家可持續發展的重要行業。為了發揮暖通空調系統的經濟性、節能性、安全性、舒適性和美觀性的作用，必須對暖通空調系統在節能方面存在的問題給予重視[1]。
1.建筑暖通空調系統高能耗的主要原因
1.1設計問題
現階段在很多辦公建筑和大型商廈中，由于通風、排風等造成暖通空調系統高能耗使室內外的冷負荷占到總冷負荷的50%以上。設計不合理、缺少對空調系統的有效調節方法使空調中的冷機、水泵、風機長期在低效率下運行，有些建筑外墻采用玻璃結構，有多個面朝向，都造成了大量能源的浪費。由于設計時很少考慮內外分區問題，設計技術的欠缺使冬季內區偏熱、外區甚至偏冷。還有由于工作人員缺乏技術經驗，對燈光、設備調節不當造成全年基本呈現冷負荷，需要常年供冷。外區也因此受到氣象問題的影響，負荷隨季節變化，夏季需供冷，冬季需要供熱。
1.2管理問題
現在，建筑中的問題除了設計原因外最主要就是管理問題。空調設備中由于工作人員疏于清洗，過濾器、表冷器和冷凝器均有不同程度的堵塞現象，因此嚴重影響了空調系統的正常運行。冷卻系統由于是水開系統常常混進各雜質使制冷機藏污納垢，導致冷機出現力不足和COP值的下降，因此影響冷機的使用壽命。
1.3其他問題
某些水量特別小的用戶溫濕度得不到保證，影響房間的舒適度，這都是系統水量不平衡的問題。為了解決這些用戶的問題，最有效的方法是降低冷水的供應溫度，增加冷凍的水量，其他用戶的冷量過剩能也會影響整個系統的穩定性。所以建筑空調系統的節能問題應該具體分析，如果發現一些無所謂的能耗小問題也應該及時修正[2]。
2.建筑暖通空調系統設計原則
2.1安全性
建筑暖通空調系統設計的時候安全性是我們首先考慮的原則。對于建筑而言，由于容易發生火災等一系列問題，造成大量人員傷亡，所以安全問題使我們普遍關注的話題。在暖通空調施工過程中要遠離易燃易爆的物品，并在施工過程中添加防火措施，防止火災的發生。安全問題一個比較容易發生的是線路問題，因此必須注意線路的敷設與走勢，避免因為此類問題造成安全隱患。在安全系統的設計過程中要注意運行安全，加強運行過程中相關問題的評估和研究，并采取一定措施來提高安全系數。供暖系統是一個龐大復雜系統，必須加強安全意識，設計一定安全報警系統和通風系統，避免運行過程造成損失。
2.2節能環保性
隨著經濟的不斷發展，我們的各個行業都面臨著能源危機，如何降低能源的利用率，提高節能意識是我們主要關注的。在暖通空調的系統設計過程中，如何實現有效的節能減排，提升建筑的節能型，一直是行業熱點。同時，為了較少人工成本，減低運行費用，應該盡量采取自動化控制系統。而針對暖通空調系統，應當適當引入雨水收集和循環利用系統，利用雨水在系統中的有效流動，較少利用水的成本，減少對城市水資源的依賴程度。另外，在運行暖通空調系統過程中會產生一定的廢水、廢氣，并且會有一定固體廢物排出，如果直接排出會造成周圍環境的破壞。所以在設計暖通空調系統過程中，廢物處理環節是整個系統不能忽視的，為了達到環保目的必須對廢物等雜質進行處理[2]。
2.3經濟性
在設計建筑暖通空調系統過程中，需要對施工過程中的成本進行明確劃分。為了使系統的成本有效的控制，應該合理、科學的設計系統。建筑暖通空調系統必須適用于建筑本身，建筑系統中設備的選擇應該強調設備的適用和先進。設計方案可操作性要強，不能盲目的為了經濟效益，減少工程成本，安全合理才是首要的。此外，對于設計人員來說，必須擁有良好的職業素養，要對系統設計的相關數據和信息準確性負責任[3]。
3.暖通空調系統的節能優化設計
3.1空調系統的節能設計
（1）蓄能系統設計。在設計空調蓄冷方面，是利用并凝固介質或者用水冷卻當介質來將熱能冷卻，并存儲于介質當中，在這個過程中，如果熱能過高會造成很大危險。在系統的熱源選取方面主要有電鍋爐等，通過利用電低估時候的電力加熱水，然后存儲于冰箱中，這樣可以在用電高峰時段，利用存儲的熱能。
（2）熱能回收技術。排風余熱能夠有效提高室內的空氣質量，它的原理是利用新風系統來實現對室內有害氣體的稀釋。在新風進入室內過程中要將舊風排出。在這個過程中，舊風也會帶走一部分熱量，而有效的暖通空調排風系統可以充分利用舊風帶走的熱能，通過交換器實現對新風的預冷或者預熱。
3.2空調系統的能源利用設計
（1）自然冷源的設計。在設計空調系統過程中，自然冷源的設計是一項不可忽視的部分。先在版式的換熱器就可以有效的保證水系統的清潔環境，達到供冷費用的有效利用，還能在其基礎上實現冷水系統的有效運行。在設計供冷系統中，也可以引用新風引入方式，這樣就能保證室內的溫度和濕度，這種設計是合理有效的，可以最大限度的減少集中制冷系統的設計投入。
（2）水源熱泵技術的利用。為了達到有效的節能目的，我們也可以利用水源熱泵技術。這一技術作用是實現暖通空調系統的供熱和制冷，并且利用地下水或河流湖泊的水源以及再生水源。在我們國家，水源熱泵技術應用普遍，在快速實現低溫和高溫的轉移上效果明顯。在夏天的室內，可以溫度余熱儲存在水體中，這些保存在水體中的熱量將在冬季到來時釋放出，來就能實現室內的供暖。同理道理，也可以在冬天蓄能，在夏天利用。
（3）太陽能供應技術。充分的對太陽能利用技術，在建筑的暖通空調的節能系統設計中可以有效實現。如果較為合理的布置，太陽能基本能夠不占用建筑物太多面積。在普通的民用建筑上是比較適用，主要都在大型的建筑物中運用。在設計太陽能的采暖和降溫系統過程中主要考慮由風機、散熱器、儲熱設備以及集熱設備這些部分[4]。
4.結論
通過上述研究，隨著科學技術的不斷發展，解決建筑暖通空調的系統節能的手段也越來越多，建筑暖通空調的節能新技術和新工藝也會越來越精湛。在實踐中通過節能設計、能源利用設計和運行管理設計等手段結合新技術的運用，能夠有效使得實現整個系統節能效果，這樣才能最終實現空調系統的節能。
【參考文獻】
[1]李明海， 魯娟， 任慶昌， 等. 智能建筑暖通空調系統優化方法研究[J]. 中國科技信息， 2005 （15A）： 161-161.
[2]沈彥輝， 王磊， 陳謙. 公共建筑暖通空調系統節能設計措施淺談[J]. 科技資訊， 2010 （19）： 86-87.