1、浅谈建筑节能与暖通设计施工的关系 【摘要】随着人民生活质量的提高以及城市化进程的加快，中国的建筑能源消耗量正在逐年增加，且建筑能耗的总量在空调系统中占有很大比例。本文将对暖通空调系统的节能设计方向进行探讨。 Abstract: With the improvement of peoples living quality and the accelerated city change course, Chinas building energy consumption is increasing year on year, and the air conditioning system ener
2、gy consumption occupies a large proportion in total building consummationing system energy saving des 关键字 建筑节能；暖通系统；设计；施工 Key Words: architecture energy saving, heating system, design, construction 中图分类号： TU201.5 文献标识码： A 文章编号： 引言 我国多数建筑仍然以高能耗建筑为主，通过近年来业内认识不断研究和实践，节能建筑的节能效果非常显著。同时采用节能建筑也有助于我国降低能源消耗速
3、度。建筑能耗中以空调和采暖为主，其能耗占建筑能耗总量的 55。与气候条件相近的发达国家相比，我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的 3倍左右，但热舒适程度远不如人。因此，发展节能建筑已经成为我国建筑行业的必然。作为节能建筑发展中的重要环节，暖通工程的设计与施工直接关系到节能建筑的能耗指标与入住舒适度。本文就建筑节能与暖通设计施工的关系作简要探讨。 1.暖通空调系统进行节能设计的合理性 空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低（夏季）或过高（冬季）。新风量的计算与取值， 在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。 （ 1）室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重
4、要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高1 ，约可减少热负荷 11.2%，节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由 60%提高到 70%，则可节约能量 17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高 1 ，就可使空 调初投资总额减低约 6%，运行费用减少 8%左右。 （ 2）新风量新风负荷占空调总负荷的 20% 40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺
5、空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电 . 2.现代节能建筑暖通工程设计与施工 现代节能建筑，一方面注重冬季建筑的保暖，另一方面要注重夏季室内良好的通风以保证夏季室内温度的凉爽，同时通过建筑的隔热降低室外温度对室内温 度的影响。因此，节能建筑暖通工程的设计必须遵循一定的设计原则，目前，较为经济的节能建筑暖通采暖工程是低温热水地板辐射采暖系统，该系统是一种将加热管埋置于混凝土埋管层中，让 40 60 的低温热水在管内循环流动，加热整个地面，使表面温度上升 25 29 左右，然后通过辐射和部分对流供暖方式向室内散热的一种供
6、暖方式。但是由于节能建筑本身墙体保温效果较好，在进行节能建筑中低温热水地板辐射采暖系统的设计时必须根据地热的特点及节能建筑的特点进行。 2.1 节能建筑暖通设计基本原则 由于地热采暖具有节省居 室面积、节省能源、温度均匀、卫生舒适、运行费用低、隔音性能好等优点，其已经成为节能建筑首选的供热方式。在节能建筑暖通工程的设计中要根据采暖通风及空气调节设计规范、实用供热设计手册、民用建筑节能设计规范、低温热水地板辐射供暖应用技术规程、建筑给排水与采暖工程施工质量验收规范、低温热水地板辐射供暖系统施工安装等相关规定以及结合工程实际情况进行设计。同时根据地区差异进行技术参数分析和设点，然后在进行具体的设计
7、与施工。节能建筑暖通工程一般设计参数要求为下表 1： 名称 设计参数 热媒 不高于 65 低温可控制在 3040 。 供回水温差 1017 地暖系统工作压力 不大于 0.8Mpa 地板表面温度的取值 常有人停留的 2426 短期有人停留 2830 无人停留 3035 表 1：节能建筑暖通工程一般设计参数要求 在进行设计时首先要根据采暖通风与空气调节设计规范的规定进行基本耗热量计算，并按辐射采暖特点进行校正。同时算出所需地热房间的单位耗热指标。根据房间的地板表面使用材料的不同查 地面单位面积散热表，确定其配管间距和地板表面温度。采暖地面构造厚度应大于 80毫米，管间距在 150-300 毫米为宜
8、，沿围护结构外墙敷设的热管距外墙内表面70100 毫米。然后进行供热房间管道的布置，一般每户集中设置一组分水器，按房间数确定支环路个数，卫生间餐厅厨房可为一环，如房间面积较大时，可分多环。敷设管形式可采用回字形或字形，通过大量工程实践证明，回形比形敷设方式要好一些，因回形冷热水相间，采暖均匀效果好，弯曲半径大，易于施工。而形弯曲半径小，宜用于配管间距较大、面积较大的房间采用。为了使每环的 总水阻力控制在 800-1500mmH20，每环长应控制在 60-100米，最长不得超过 120米。尽量使每环长度相等。做好上述工作后，再根据分支环路的个数选择适宜的分水器型号。另外在进行设计时对于采暖面积超
9、过 40?O 时，应设伸缩缝，地面短边长度 6 米时沿长边每隔 7米设一道伸缩缝，其宽度为 58毫米，在缝中应填充弹性膨胀膏。管道穿越过梁及门口、墙时，应设套管。以保障采暖效果及楼体地面降低热胀冷缩导致的裂缝。 2.2 节能建筑中低温热水地板辐射采暖系统的施工 在进行节能建筑低温热水地板辐射采暖 系统暖通工程施工中为减少地热向下层户和外墙的散（传）热，在地热管之下和外墙根铺垫隔热板和铝箔热反射膜是十分必要的，特别是采用高热阻的挤塑板更为有利。另外在进行卫生间地热工程时，防水层应作在地热层的上面：因担心防水层被地热所破坏，施工中有将防水层作在地热层之下者，其结果造成了卫生间的污水渗（窜）入地热层
10、内，使防水层失效和污染扩大。因此防水层作在地热层之上为佳。 在进行节能建筑低温热水地板辐射采暖系统暖通工程施工时必须注意地暖管的试压及排水，地暖管铺设完进行填充层施工时，施工现场不宜其他工种进行交叉作 业施工，不得对铺设管道进行碰撞及踩踏，在混凝土填充层施工及保养过程中管道必须保持不小于 0.4Mp的水压并检查压力表指示情况，防止管道被施工损坏。需要注意的是，养护完成后，应再次进行系统水压试验，根据填充层及管道充压及系统试压情况办理二次隐蔽验收手续。隐检内容应写明保护层材质、厚度和管道充压情况。目前施工往往忽视二次隐蔽验收程序，这种做法是不正确的。另外，在冬季施工时应特别注意，由于低温热水地板
11、辐射采暖系统试压后，盘管内存的水不能泄掉，很容易因为水结冰而破坏整个加热盘管，因此试压或冲洗后，应将盘管内的水全部吹 出，以防冻坏管路。另外，在加热盘管与分水器连接处，盘管外穿波纹管，以降低加热管密集处的混凝土的膨胀裂缝和减缓加热盘管的氧化。为了确保地面在供暖工程中正常工作，当房间的跨度大于 6米或房间面积大于 36m2 时，应设地面伸缩缝，缝宽以 5mm 为宜，且加热盘管穿伸缩缝时，应设长度不小于 100mm 的柔性陶管。 3.变频水泵在空调水循环中的应用 目前我们所接触的空调系统中，大多数仍采用平衡阀、一体阀等阀门进行流量调节，这也造成了能量的损失，并且在用户端普遍采用电动二通阀或电动二通
12、调节阀，所以冷冻水系统 用户侧是变流量的，但空调水系统大多数仍采用一次泵定流量水系统 (见下图 1)。 图 1：一次泵定流量水系统 该系统在部分负荷时靠调节阀门的开度来改变用户侧流量，以分集水器压差来控制主机侧旁通从而保持主机定流量。这种做法是不合理的。此类问题的解决办法可从两方面人手： 1)提高管路系统的水利平衡性，减少水利调节阀门的使用，即设计中尽量靠管道的优化排布达到或接近管网的水利平衡，减小管网的总阻力，从而减小循环泵的扬程节省电能。 2)采用变频循环泵。使水泵根据系统负荷的变化而改变自身 电机转数，从而达到节省电能的目的。目前水泵变频通常采用变频器变频的方法来实现，众所周知，在一定条
13、件下离心水泵的流量 (Q)、压头 (H)、轴功率 (N)与泵的转速 (n)存在近似关系，即 Qn1 ， Hn2 ， Nn3 。下图 2 中 H1-Q，H2-Q线分别是同一离心水泵在转速为 n1， n2时的特性曲线， Hg-Q为管路的特性曲线，显然泵转速由 n1 变为 n2 时，相应的流量也从 Q2 变为 Q1，实现了流量的调节。 图 2：变频泵特性及管道特性曲线图 4.结束语 暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起 着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础。我们在设计施工过程中除关注空调效果的前提下应多在节能问题上做些工作，节约能源对创建可持续发展社会意义重大。 参考文献 陆耀辉 .节能建筑暖通设计要求与实施 M.中国建筑工业出版社 ,2006,2. 林凤华 .低温热水地板辐射采暖系统的设计与施工 J.建筑工业信息 ,2007,4 康中成 . 浅析节能住宅建设中的暖通空调系统节能 . 中国科技博览2009(36) 注：文章内所有公式及图表请以 PDF 形式查看。
