建筑设计中的暖通节能

民营科技　建筑・规划・设计　丽　霸丽　建筑设计中的暖通节能　孙波　（辽宁北方建筑设计院有限责任公司沈阳分公司，辽宁沈阳１１００００）　摘要：从室内参数的选取、水源热泵的应用与冰蓄冷空调技术的发展等多方面论述暖通行业在设计方面的节能方式，并大力提倡暖通设计时　要考虑节能问题，以达到节约能源，减少碳排放的目的。　关键词：设计温度；水源热泵；清洁能源；冰蓄冷技术　在采暖空调中，暖通供热需要消耗电能和热能，其总耗能量是十　源。水源热泵技术利用地表水作为空调机组的冷热源，通常水源热泵　分庞大的，有些发达的工业国家由于大量使用空调系统，以致所消耗　水泵消耗ｌｋＷ的能量，用户可以得到４ｋＷ以上的热量或冷量而且还　能量约占总耗能量的２／５，有的甚至达到总耗能量的５０％。　《中华人民　具有以下优点。　共和国节约能源法》已于１９９８年１月１日起实施，根据这一法律，节　第一，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术能够环保，　约能源将作为我国发展经济的一项长远战略方针；同时提出了“能源　而水源热泵利用了水作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。供　节约和能源开发并举，把能源节约放在首位”的方针，对于像我国这　热时省去了燃煤、燃气、燃油等，没有燃烧过程而且避免了排烟、排　样一个能源贫瘠的国家，如何高效地利用空调系统的能源和节能就成　污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的水耗及噪音污染，　为空调设计发展中迫切需要面对的难题，这就要求从建筑节能设计、　能够达到减少污染目的。　暖通供热系统和系统运行管理等方面探讨采取节能的措施无疑是一件　第二，节能水源热泵使用的电能本身为一种清洁的能源，但在发　十分有意义的事情。　电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。设计　１室内参数　良好的水源热泵机组，与空气源热泵相比，相当于减少３０％以上的电　人对舒适感要求标准是很大，公共建筑空调要求很高，但是对于　力消耗，与电供暖相比，相当于减少７０％以上的电力消耗，可以达到　民用空调可以有一个相对宽松的舒适区。民用建筑的特点是供人们昼　节能的目的。　夜连续使用它对室温和空气质量有较高的要求，在类似“三北”地区　３冰蓄冷技术　除设置供暖设备，还要求有适当的通风换气，城镇居民建筑以多层为　我国电力供应紧张，特别是东部沿海地区缺电更为严重。目前，　主，层高一般为２．７～３．０ｍ，开问为３．３～４．２ｍ；人均占有居住面积７－８，　电力供应紧张有两个特点：一是电网负荷率低，系统峰谷差加大。二　占有居住容积１８．２～２０．８，建筑的体型系数控制在０．３５左右。　是工业用电比重相对减少，城市生活、商业用电快速增长，城市电网　据中国节能纲要的要求，建筑节能应实现６５％，其中供暖节能应　远不能适应，电力供应矛盾日益突出，成为制约国民经济发展的重要　占到２０％以上。一般来说，夏季室内空调设计温度不高于２８￣Ｃ，相对　因素。冰蓄冷作为新世纪的重要节能手段发展方向之一，是造福人类　湿度≤６０％；冬季室内空调设计温度不低于１５ｏＣ，相对湿度≥３５％为宜。　并具有广阔的发展前景的新技术，有着良好的社会效应和经济效益，　在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高１Ｔ，能耗减少８％～１０％；冬季　在世界能源和环保日益重要的今天，冰蓄冷将作为我国电力移峰填谷，　供暖工况下，室内计算温度每降低１　ｏＣ，能耗减少５％～１０％。因此夏季　提高电网用电负荷率，改善电力投资综合效益和减少ＣＯ　、硫化物排　提高室内设计温度和冬季降低室内设计温度对空调系统的节能是十分　放量来保护环境的重要手段。　有意义的。　冰蓄冷是利用夜间低谷电力制冰并蓄存起来，在白天用电高峰时　２采用水源热泵技术　候用蓄存的冰作为冷源供给空调系统，以减轻白天电网的高峰负荷，　现在温室效应严重全球正在节能减排，水源热泵是以水为介质来　达到为电网削峰平谷的目的。传统冰蓄冷空调以静态制冰方式运行，　提取能量实现制热和制冷的一个或一组系统。地表土壤和水体不仅是　制冰速度低、设备庞大、换热效率差、制冷机能耗高等问题无法克服。　一个巨大的太阳能集热器，收集了４７％的太阳辐射能量，比人类每年　动态冰蓄冷则以动态的过冷水来制冰，换热效率高、制冰速度快、设　利用能量的５００倍还多（地下的水体是通过土壤间接地接受太阳辐射　备紧凑、制冷机能耗低等优点十分突出，是国际上冰蓄冷的主要发展　能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然　方向。动态蓄冰是将蓄冰槽置于平板式蒸发器的下方，在夜间蓄冰开　地保持能量接收和发散的相对的均衡。水作为热泵制热、制冷过程的　始时由泵将槽内水送至平板式蒸发器上方喷洒，当在板表面形成一定　介质，满足以下两个条件即可利用：一是水的温度在７～３Ｏ℃之间，二是　厚度的冰，白天空调正常工作时，将热气制冷剂送入平板蒸发器内，　水量要充足。水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、　是表面上的冰融解脱落至下部槽内，落冰完成后又开始制冰过程，如　河水等，甚至是各种工业余热。提取水中的热（冷）量比较简单易行　此反复进行，夜间蓄冰，白天融冰，从而达到电网削峰平谷的目的。　的方式是打井，利用井泵提取地下水作为循环介质。冬季时，以地下　现在世界范围内的节约运动正在展开，它关乎环保、可持续发展、　水为“热源”，源源不断的将７℃以上的地下水通过热泵机组的蒸发器　循环经济的大事，而且通过哥本哈根会议的召开，整个世界都在为气　提出大约４℃以上的热量，使其降至３℃再注回地下，水在地下渗流过　候变暖而烦恼，现在给发展中国家制定的碳排放标准特别高，近期的　程中又吸收地下热量，温度又升至７℃以上，然后又被提升上来，如此　我国随即提出了要建设资源节约型、环境友好型社会，大力提倡建筑　不断循环，机组吸收的热量再被机组的冷凝器释放出来，用以加热供　节能，并在具体制定节能工作目标下，实现建筑节能，只有我们坚定　暖的水系统，使供水温度可达５５￣Ｃ以上，此温度成为空调供暖（国家　不移的坚持节能减排，才能让我们生活的环境不被破坏，给子孙后代　标准４５￣Ｃ）和地板热供暖（国家标准４０＇：Ｃ）的最佳温度；夏季时，利　留下一个绿色的世界。　用地下水（水温低于１４￣Ｅ）做冷却水，而常规制冷设备是利用冷却塔　参考文献　循环冷却，水温一般都在３０～４Ｏ℃厦季的地下水只有１４～１８℃，要比循　［１１陆耀庆．实用供热空调设计手册『Ｍ１．　环冷却水温度低于１６～２２￣Ｃ，从而提高了机组的工作效率，达到了节　ｆ２１赵荣叉，范存养．空气调节『ｚ１．　能、降耗的作用。过渡季节，应用中央空调可以考虑将地下水抽取上　『３１赵荣义．简明空调设计手册『Ｍ１．　来直接作为冷媒输入系统，不需要机组开机运行，可以节省大量的能　［４】ＧＢ５００１９—２００３，采暖通风及空气调节设计规范『ｓ１．