陈国林,安徽省建筑设计研究院正高工、副总工程师,住房和城乡建设部绿色建筑评价标识专家委员会成员,安徽省绿色建筑评价标识专家委员会专家。
 

 本刊记者:建筑能耗在总能耗中,占多少比例;暖通空调在建筑能耗中占多少。

 陈国林:首先要弄清什么是建筑能耗。

 建筑能耗有两种定义方法:广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工,一直到建筑使用的全过程能耗。而狭义建筑能耗或建筑使用能耗则是指维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量,包括采暖、空调、通风、照明、电梯、热水供应、烹调、家用电器以及办公设备等的能耗。除非特别指明,现在一般提及的“建筑能耗”都是指使用能耗。

 建筑能耗在总能耗中占的比例,各国有所不同。一般约为30%~40%,据有关资料2001年统计数据我国建筑总能耗,已占全国总能耗约为27.6%,随着城镇化的发展,人民生活水平的提高,建筑用能还在快速增加,因此,建筑能耗占全国总能耗的比例将快速上升到30%以上,并最终达到35%左右。因此,建筑将超越工业、交通等其他行业,而最终成为能耗的首位。在建筑能耗中,供暖、空调及通风能耗约占2/3左右。

 本刊记者:暖通空调专业在建筑节能中起哪些方面的作用?

 陈国林:建筑节能,首先是“建筑”的节能。因此,建筑节能首先应从设计做起,而设计中首先又应从建筑设计做起,节能50%,其中建筑的节能潜力约为20%,建筑设备系统约30%,建筑物本体(尤其是围护结构)的节能措施是基础,如果围护结构是不节能的,仅靠建筑设备很难在保证室内环境品质的前提下将能耗降下来以达到节能率的要求。但这并不是说建筑围护结构采取了节能措施或选用了节能材料,就是节能建筑。建筑的能耗最终是由建筑设备系统(采暖、通风空调、照明)去消耗电力、消耗燃料的。采暖、通风、空调系统节能,直接影响着建筑节能的目标实现与否。因此,暖通空调专业在建筑节能中起着重要的作用。

 本刊记者:暖通空调专业如何在设计工作中采取节能技术措施?

 陈国林:建筑节能是一项复杂的系统工程,涉及规划、设计、施工,使用维护和运行管理等方方面面。影响因素复杂,单独强调某一个方面,都很难综合实现建筑节能目标,只有通过建筑节能标准、规范的制定并严格贯彻执行,方能统筹考虑各种因素,在节能技术要求和具体措施上做到全面覆盖,科学合理和协调配套。

 我省执行的节能设计标准是《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》及地方标准《安徽省居住建筑节能设计标准》、《安徽省公共建筑节能设计标准》。标准是建筑设计中必须遵守执行的依据。暖通专业设计师在设计工作中,必须按照标准、规范在一工程中尽可能多的采用节能技术措施。

 居住建筑耗能远小于公共建筑,对于暖通设计师节能设计工作重心在公共建筑上。按照标准的要求,暖通专业在公共建筑节能设计中主要采用的技术措施有以下几个方面:

 1.       施工图设计阶段,必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算,并以此作为选择冷热源设备、确定管经、选择自控和调节阀门等的计算依据。

 设计负荷是采暖与空调工程设计中最重要的基础数据,它是确定采暖与空调冷、热源容量、空气处理设备能力、输送管道尺寸……等的依据。负荷估算偏大,必然导致装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的“四大”现象。结果是工程的初投资增高,运行费用和能源消耗量增大。因此,标准作为强制性条文,要求设计人员对空调负荷进行逐项逐时计算。

 2.       冷热源设备设计选用节能型产品。

 空调采暖系统在公共建筑中是能耗大户,而冷热源机组的能耗又是整个空调、采暖系统的能耗主体,因此冷热源机组的能源效率对节省能源至关重要。冷水机组、单元式空调机组、房间空调器等已纳入国家能效管理序列,国家相关部门已颁布了机组能效限定值及能源效率等级的标准,根据机组的能源效率划分为5个等级, 2等级产品代表节能型产品的门揽。设计中,必须执行标准强条,采用高效的制冷机及锅炉或其他冷热源设备。同时在经济综合比较下优先选择节能型产品,消耗同样品位和数量的条件下,尽可能多地输出冷量和热量。

 3.       加强系统的优化设计,恰当采用变频调节的措施,以使空调水系统(风系统)根据负荷的变化而变流量。

 4.       精心选择风机水泵,采用合理的送风温差和供回水温差,以保证风机风量和水泵流量适当,使风机、水泵在大多数运行工况下工作在高效率区。

 5.       加强保温,合理确定新风量及充分利用全新风及排风能量回收等。

 6.       自动控制

采暖与空调自动控制系统的设置,是提高能源的有效利用率,保证能源按需分配,减少和节省不必要能耗的一个重要措施之一。

 7.       监测、计量

 采用集中空调系统的公共建筑,根据其不同的使用功能、设置分楼层、区域,特别是对建筑群集中冷热源站房设置,冷、热量计量装置。同时也为能源管理、审计提供条件。

 本刊记者:暖通专业在建筑节能设计方面,面临的新技术有哪些?

 陈国林:可再生能源利用技术发展很快,尤其是对浅层地热能的利用已得到广泛使用,并有较好的性价比。其技术优势也相当明显,如土壤源热泵系统与空气源热泵相比,性能系数更高,与水冷机组相比,无需冷却水可节约水资源;另外,原生污水水源热泵技术可成功地利用未经处理的生活污水作为热泵热源;还有温度、湿度独立控制技术、建筑式热电冷联供技术、蓄冷空调技术、置换通风技术等。

 现在的空调系统内容不断增多,日趋复杂,技术含量越来越高,必须优化设计使各个环节、设备都处于高效段,优势互补,暖通空调工程设计师们肩负重任,必须不断学习为节能环保不断作出贡献。