电子工程师关于智能建筑的研究方向

　　摘要：随着我国建筑技术的不断深入发展，节能技术的运用，已经是当今建筑设计师必须考虑和运用的重要工作事项。建筑节能的问题最重要的表现是暖通空调的节能，这既是适应可持续发展战略的要求，也是符合现代城市居民生活理念和生活方式的多样化要求。文章结合目前我国暖通空调系统设计中存在的现状,提出了节能设计的方法,从而进一步分析了建筑暖通节能环保的重要性。

　　关键词：暖通空调,系统设计,环保节能

　　引言：暖通空调作为与能源和环境结合得最精密的专业之一、作为构成建筑功能的一部分，每一个设计人员都有必要认真思考该专业在我国建筑进入可持续发展的进程中，如何顺应节能这一个基本理念，促进暖通空调业与资源、环境、社会的协调发展。

　　一、暖通空调系统设计中的节能环保面临的问题

　　1.暖通空调系统设计得不到重视

　　1.1暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，但在实际工作中暖通空调系统设计的节能意识得不到有关设计单位和设计人员的足够认识，在系统工程设计周期短、设计收费与设计的经济效益不挂钩、以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因的影响下，设计单位没有很好的重视设计质量，造成设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也大，超过了国家环保节能的标准。

　　1.2暖通空调系统节能设计方案的多样性

　　近年来，随着科学技术的迅猛发展以及对节能、环保要求的不断提高，针对同一个暖通空调设计项目，往往可以有几种、甚至几十种不同的设计方案可供选择，为此，通过设计方案的综合评价来优选方案，已成为本领域中最为突出的研究话题。暖通空调设计方案的影响因素很多，一些因素很难定量表述。许多因素还不具有可比性，面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方的看法往往也各不相同，甚至大相径庭。设计人员如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。

　　1.3暖通空调系统节能设计要依据的地理条件

　　1.3.1建筑造型及外围结构

　　建筑形状是否方正、长短是否适合、是否细高和过多的凹凸，是否南北向，是否做到了减少外围护结构的面积。改善建筑造型及结构对暖通空调节能有着重要意义。

　　1.3.2气候条件对空调负荷的影响

　　气候条件对于空调负荷的影响是很大的，但是对于当地的用户来说几乎没有选择的余地，如我们北半球的建筑，最好在北面不要有进出通道，如果确实要设的话，需要采取措施，如空气幕、挡帘、自动门等。

　　2.暖通空调系统设计应遵循的原则

　　2.1设计师们的设计理念要与节能环保相结合

　　有关部门要加强对国家节能战略的解读。能减排是我国长期的发展战略。作为一个发展中的大国，虽然我国人均能耗很低，但总量仍很大。在人均资源储量并不宽裕的情况下，我们必须审视目前我国能源消耗的某些客观事实，认清节能工作在我国社会发展进程中的重要性。

　　2.2把设计方案作为重要环节

　　暖通空调设计方案不仅关系到建筑的室内环境参数能否满足使用要求，而且直接关系到建筑的工程投资、运行能耗和费用、系统可靠性、安全性、调节性能、操作方便性、维护费用、环境影响、人员舒适性、机房面积、建筑层高、建筑美观性等诸多指标参数。

　　2.3加强对建筑热工设计的研究

　　暖通专业在设计空调系统时，为了降低建筑的空调耗能，关键的一步就是要配合建筑专业确定建筑内外墙、屋面、地面及其他围护结构的建筑构成方式和使用保温材料的情况。改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

　　2.4重视对可再生资源的利用

　　就目前发展现状而言，我们必须在思考节能理念下暖通空调设计策略的同时，开发一种合理有效的可再生能源以缓解目前空调使用所带来的能源问题。

　　2.5设计中对技术成果的共享

　　对于暖通空调这个设计行业而言，目前科研和技术力量尚不能完全满足节能需求。因为，目前一些比较先进的节能技术只有少部分单位或人员掌握，另一些技术正在研究，并且作为节能技术，这是一个不断改进、不断完善的过程。

　　3.加强暖通空调系统的节能环保

　　3.1 暖通空调节能环保的几种方式

　　采暖、通风、空气调节三个方面是构成暖通空调的重要组成部分，暖通空调的目的是为居民提供舒适的生活环境，它是建筑设计的一个组成部分，尤其是现代的建筑群落更体现出它的重要性。而改进和运用节能环保技术就是为了投入低能耗，产出高热量或者冷量，调节优质的空气质量。

　　3.2 建筑环境与暖通空调的关系

　　作为建筑的配套设施的暖通空调与建筑物的整体结构、朝向、间距、地理位置、自然环境等因素密不可分。从维护结构上去考虑提高建筑的能源率，在夏季减少室内的热量向室外扩散，在冬季减少室内冷气消耗，这对节能有着重要的作用。建筑的围护结构的成本投入3%～ 6%，而节能也许会达到20%～40%。这就要对建筑的居室朝向、体型等综合考虑，比如承重墙的保温、隔热特性，采用块体或钢筋混凝土承重结构的复合墙体，如粘土空心砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。这是建筑热工设计，它是恰当地利用房屋维护结构的热导性，抵抗室外气候的变化，使房间内产生舒适的微气候。同时在设计时使建筑物在背阴面和向阳面形成反差较大的两个气压，这就会形成自然风的回旋，即使在没风的情况下也会形成通风，这就是用改变建筑物的设计来改善居室环境，从而减少暖通空调的使用，达到节能的目的。另外做一点强调的是，建筑物的绿化也可减少建筑的热岛效应的形成。绿化屋顶上的大部分太阳热量消耗在蒸发水分上，因此这部分热量就不会使屋顶结构表面的温度继续升高，房屋内的温度也不会上升很高。

　　3.3热泵技术的应用

　　热泵技术在近几年来作为调节建筑冷热源的技术广泛采用，简而言之就是迫使热量从低位热源流向高位热源的装置，其实就是像泵那样的一个原理，从而达到节约高品质能量的目的热泵的技术优势是：(1)它是世界上最节省能源的，可以将大量的低温热量提升为高温热量供热系统，比如节省煤、石油、天然气等不可再生资源。(2)它的利用性特点是将不用的低温热能充分地长期性大规模利用。(3) 它的两面性，既可以供热也可以制冷，是一种可持续发展的建筑节能新技术。(4) 系统简单、安装方便。

　　3.4 排风蓄能、热回收技术

　　在城市化进程加快的今天，当夏季来临，商业和生活用电的峰谷因空调用电逐渐拉大，造成能源较低。这时就可以利用蓄能系统缓解这一矛盾，就是制冷设备储存冷量，在使用的高峰期转移到空调系统中，从而减少白天的用电负荷，达到节能的目的。我们都知道，一般大型的综合建筑群对新风的需求量极大，那相应的会增加新风的负荷。为了降低新风温度和湿度，采用热回收装置对排风和新风在各自风道中进行热的间接交换，也就是利用排除的风所带的多余热量对新进的风量进行预热，这样就是回收了排出的多余热量，除了节能还可以改善和调节空气的质量。但是这项技术还有待改进，旨在多样化建筑安装的普适性和便捷性，最终为暖通空调的节能做好辅助性作用。

　　3.5 变流技术

　　水和空气作为热和冷的载体，其流量也应当是随着负荷的变化而变化。何动态地控制系统的流量，既能满足经常变化的负荷要求，又能最大限度的节省能耗，是暖通空调领域近年来的技术热点之一。传统的办法就是利用阀门对系统的流量的调节，其实就是改变系统的阻力，但是这不是最好的办法，为了避免消耗泵和风机提供的流体那就采用集中调节来改变系统动力，这成为现代施工者的技术潮流。

　　四、结语

　　综上所述，随着空调的使用越来越多，信息技术的广泛传播，人们环保理念的增强，我们必须在暖通空调中加大环保节能技术的研发、推广，从整体上优化暖通空调系统，这样不仅节约了我国的资源也为我国提高空调制造水平创造条件，从而实现经济、自然、社会三者效益的统一，为构建和谐社会作贡献。

　　参考文献

　　[1]王静伟,李念平.建筑环境与空调节能.现代节能.2002.

　　[2]方立英.《暖通节能技术分析》[J].中国住宅设施，2O1 l(3).

　　[3]李书明，冀兆良.《绿色建筑对暖通空调专业的要求》[J].建筑节能，201 1(5).

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