1、公共建筑节能设计措施及案例分析摘要：公共建筑是提供给人们使用的空间，它的建造及维护都会消耗大量的能源，那么如何节约能源呢。文章主要针对公共建筑空调系统中存在的问题进行了分析，从中提出了提高公共建筑空调系统能源利用率的措施，并结合某工程实例进一步加以分析与论述。 关键词：公共建筑；节能设计措施；案例分析 中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号： 引言 目前，随着城市建设的高速发展，建筑能耗逐年大幅度上升，已成为中国能源消费的主体之一。特别在公共建筑方面，由于其建筑消耗大量的能源，造成目前建筑设计中最为关注的焦点之一。因此，要做好公共建筑设计工作，应充分了目前国家公共建筑设计中存在的问题，
2、从而提出相关的改善措施，从中减少能源消耗与消费，实现建筑可持续发展策略。 1.公共建筑空调系统存在的问题 1.1 空调设备选型方面 设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能。在实际使用中，即使在最热的月份，仍有闲置的制冷机组，大多数建筑的空调系统都不能达到满负荷运行。这说明设计人员大多将空调的冷热负荷设计得过大，从而导致装机容量偏大，管道直径偏大，水泵配置偏大，末端设备偏大的现象，从而导致了初投资增加，能耗增大。 1.2 建筑通风系统方面 一般采用全空气空调系统或风机盘管加新风系统。采用全空气系统可以在室外空气比焓低于室内空气比焓时充分利用室外新风供冷，从而节省冷水机组的制冷量。但是在
3、实际工程中，有些设计未充分考虑空调系统的全年节能运行，新风系统往往按最小新风量设计，新风接入口面积，新风管道尺寸及风机容量偏小，过渡季不能大量利用新风。有些商场建筑即使在室外温度低至 12 时，室内还需要空调冷源设备供冷，造成极大的能源浪费。 1.3 水系统方面 目前采用的全是定水量系统，设计时水流量按最大冷负荷和 5 的供回水温差确定，但在全年运行中最大负荷出现的时间很少，绝大部分时间在部分负荷下运行，因此普遍存在大流量小温差的问题。近年来许多研究结果表明，加大冷水供回水温差使输送系统减少的能耗大于由此导致的设备传热效率下降所增加的能耗，因此对整个空调系统而言具有一定的节能效益。目前有的工程
4、已采用了 8 的温差，从其运行情况来看节能效果良好。 1.4 冷热源选择方面 空调冷热源选择比较单一。由于目前我，国的电力和燃气存在负荷不均衡的现象，夏季电力频频告急，而燃气资源却得不到充分利用；冬季则正好相反，形成了与电力季节相反的峰谷差。如果能够均衡发展电力与燃气，实现削峰填谷，降低空调系统能耗，提高能源利用率，对缓解电力紧张状况，健康发展能源工业具有重要意义。 2.公共建筑节能新技术措施 理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点：一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射；二是能够在不同季节保持室内的舒适性；三是能够使室内实现必要的通风换气。目前，建筑节能的途径主要包括：尽
5、量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。 2.1 减少能源消耗，提高能源的使用效率 为了确保居住空间的环境质量，人们通常采用这样的方法：寒冷的季节以取暖方式提高室内的温度，炎热的季节以制冷方式降低室内的温度，干燥的季节采用加湿方式，潮湿季候采用抽湿方法，所有这些方法都要需要消耗能源才得以实现。因此，要实现节能的目的，应提高供暖（制冷）系统的效率，采用先进的设计、安装、运行质量、节能系统调节技术。通过利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表等先进技术手段对管网流量进行合理分配，在确保改善供暖质量的基础上又达到节约的效果。 2.2 设计合理的建筑
6、外维护结构，减少能量损失 建筑的外维护结构设计对建筑能力的保护影响巨大，通常建筑物围护结构的能量损失主要来自外墙、门窗、屋顶三个部分。对这三部分的节能技术的研究是国际建筑界研究的焦点。从目前环保节能的角度看，其主要发展方向是开发高效、环保、经济的保温、隔热材料，同时采用先进可行的构造技术，确保高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。 3.公共建筑节能设计实例分析 3.1 工程概况 某综合商业广场，一共 28 层，建筑占地面积 1961.1， ，建筑高度为 99m，绿地面积为 5444.2，绿地率为 46.86%，共 230 个机动车停车位。 3.2 建筑节能设计措施 3.2.1 空调系统能源回收
7、与再利用 主楼采用干式风机盘管加独立新风系统，新风机组采用电驱动溶液热回收型新风机组，回收室内排风能量。新风负担室内湿负荷及部分显热负荷，盘管在干工况下运行仅处理室内显热负荷。空调冷凝热回收系统回收主机冷凝废热供生活热水实现能源的梯级利用。 3.2.2 地下水源热泵冷热源系统 本工程拟采用地下水源热泵作为冷热源，其中采集地热的一次水系统采用同井同层取水回灌技术，由专业公司负责设置板式换热器，二次水作为水源热泵机组的初级冷热源，按 t =5计算二次水供水温度，水温常年保持在 1025之间。 设置两台 411KW 制冷量水源热泵机组供应 13 层裙房空调，机组夏季供回水温度取 7/12，冬季为 4
8、5/ 40。同时从屋顶太阳能热水箱中引入两根热水管，当生活热水系统富裕不用时，冬季空调进入免费空调模式，主机停开由太阳能供应本系统冬季采暖。制冷机冷凝热供卫生间热水用，作为太阳能热水系统的一个补充能源；冬季太阳能热水系统有富裕的热量时，可连通至水源热泵供水管路，供空调热水使用。 3.2.3 雨水收集与水资源利用 本设计增设了雨水收集并进行了处理后再回用系统，用于景观用水、绿化用水、车辆冲洗用水。硬地坪材料选用透水性好的材料增加雨水就地回渗率，屋面、地下车库顶和侧墙雨水进入雨水收集系统，雨水量按杭州暴雨强度公式计算， 屋面及场地排水设计重现期均为 5 年，地面集水时间为 10min，综合径流系数
9、为 0.30。过程如下： 屋面雨水初期弃流装置（地库顶下渗雨水） 储水池泵加药滤池消毒装置清水池变频加压装置绿化用水。 本建筑根据不同用途设用水计量水表。卫生洁具均采用节水型卫生洁具，给水管采用国家推荐的优质型管材，采用合理的施工方案，避免管网渗漏损。绿化灌溉采用喷灌、微灌等高效节水的灌溉方式。 3.2.4 通风设计 （1）自然通风设计。本工程建筑主体体形根据功能和地形确定为板式高层，长边朝向南偏东和北偏西方向，短边朝向西偏南和东偏北方向；在平面设计中，在南侧东西两端设置空中花园，通过可调节方向的垂直百叶引导夏季东风进入，加强自然通风；在北侧设置交通核体和卫生间、空调机房等辅助功能空间，以阻挡
10、冬季北风；建筑主体与周边建筑保持足够间距，同时适当的开窗面积保证了冬季日照。建筑外窗可开启面积大于外窗总面积的 30；同时，建筑外窗的气密性高于现行国家标准建筑外窗气密性能分级及检测方法GB7107 规定的 4 级要求。 （2）机械通风设计。地下汽车库、自行车库设置全面机械通风装置，换气次数不小于 6 次/ h，地下汽车库尾气在屋顶排放。厨房油烟经净化处理后在屋面高空排放。裙房大开间部分采用定风量一次回风全空气系统，同时设置过度季排风机，过渡季节可实现全新风运行。所有地下室房间和空调房间均设有新风，空调通风的新风量满足国家规范的要求。因主楼标准层采用温湿度独立控制系统，新风机采用溶液除湿新风机
11、，干燥新风处理全部室内湿负荷和部分冷负荷，室内采用干式风机盘管冷却室内空气，处理显热负荷。干式风机盘管又彻底解决室内冷凝水问题，杜绝霉变细菌的发生，提高空气品质，同时利用主机冷凝热作为太阳能热水系统的补充热源。 4.结语 目前，大型公共建筑在民用建筑总面积中所占比重不大，但由于单位建筑面积能耗指标高，总能耗在民用建筑中占较大比重。因此，如何减少和避免由于设计不当导致高能耗建筑是大型公共建筑节能的首要环节。另外，还要不断提高空调系统的能源利用率，降低建筑能耗，实现建筑可持续发展道路。 参考文献: 1刘伟，李东朋.浅谈建筑维护结构节能J.中国学术期刊，2010 . 2赵忠超.既有建筑被动节能改造技术分析J.建筑节能，2008.
