暖通空調節能從室內設計開始
“設計先行”在建設行業中人人皆知，但執行情況卻大打折扣。來自各方的壓力，為暖通專業設計者帶來巨大難題和挑戰。人們期待，未來能從建設方和業主方開始，為暖通專業的節能設計創造更多條件。
高1℃設計？NoWay！
數不清有多少人曾經抱怨，“溫度完全可以再高一點，夏天，酒店溫度這麼低，太不合理了”。甚至有人入住酒店習慣做的第一件事，就是調高室內溫度。他們覺得，一個本是穿短袖的季節，在酒店裡卻不得不想辦法“禦寒”，實在可笑。
既然無需“低溫”，很多人轉而問責設計院，“完全可以設計得高一點嘛，就算調到最低，也不至於‘凍人’。”
看似天經地義，但設計院卻不這麼認為。記者就此給北京建築設計研究院一暖通專業人士發短信詢問，他只是幽默地回了一個短句：“NoWay（不可能）！”
對於他們來說，溫度是需要嚴格遵循的一項原則。“就是升高一度，酒店建設方都不會‘埋單’。”該人士解釋說。
這是事實。設計院對此有諫言，但更多的似乎是“難言之隱”。這些以往接手的、以外資品牌為代表的酒店專案最為明顯，他們對於室內設計溫度以及空氣品質都有著近乎苛刻的要求。
有資料顯示，以我國南方地區為例，夏季室內設計溫度如果每降低1℃或冬季設計溫度每升高1℃，其工程投資將增加6％，能耗將增加8％。該資料很明顯地說明，適當提高夏季以及降低冬季的室內空氣溫度，都將起到顯著的節能效果。與此同時，為保證室內空氣品質以及人們對新鮮空氣的需要，現行《採暖通風與空氣調節設計規範》對最小新風量作出明確規定，要求建築滿足國家現行有關衛生標準。研究表明，加大新風量能夠在一定程度上解決室內空氣品質問題，但增加了空調能耗。
暖通設計師對於規範中新風量的規定表示贊同，他們認為，在目前中央空調清洗不夠規範的背景下，加大新風量是必要的。不過，對於室內設計溫度的要求，他們卻持保留態度。“如果說節能像一棵樹，有很多枝杈可以作為思路，那麼，業主方的意見更像那個根。他們的態度，將成為決定暖通專業乃至建築節能的根本性因素。”業內人士比喻，“建設方的意見非常重要。”
圍護結構：方案定奪後的主角
中國建築設計研究院副總工程師潘雲鋼曾對記者表示，建設方對於他們提出這些“硬性規定”，迫使其按照“最不利工況”設計，室內溫度只不過是其中一項。因此，設計的最終結果往往要超出實際情況，“很浪費”。“既然很多設計已經‘被固定’，我覺得最主要的，首先是改善建築的圍護結構，‘巨大玻璃幕牆的建築才好看’，這樣的觀點早該淘汰出局。”北京市建築設計研究院顧問總工程師吳德繩強調。
圍護結構在節能工作中，扮演著愈來愈重要的角色。所謂圍護結構節能，通常是指通過改善建築物圍護結構的熱工性能，使得建築在夏季隔絕室外熱量進入室內，冬季防止室內熱量泄出室外，以保持室內盡可能接近舒適溫度，減少通過輔助設備如採暖、製冷設備來達到合理舒適室溫的負荷，並最終達到節能的目的。
吳德繩認為，暖通專業既然是建築節能的支柱力量，因此，目光不僅要盯住如何優化暖通空調系統設計，更應該有所轉移，在圍護結構設計方面重點考慮。
據介紹，圍護結構的節能設計應該從牆體、窗戶、屋面等三個方面考慮。對於設計人員而言，如何處理建築玻璃幕牆的問題，在業內一直存在很大爭議。
普通玻璃幕牆是建築節能的“敵人”。統計資料表明，夏季通過玻璃窗的日照熱可占製冷機最大負荷的30%，冬季單層玻璃的熱損失約可占鍋爐負荷的20%。暖通專業設計師張興告訴記者，表單節能技術他們主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽輻射能三個方面考慮。“另外，在保證室內採光良好的前提下，合理確定窗牆比十分重要。當窗牆面積比超過50%%時，負荷將明顯增加。”他說。
不僅是週邊護結構，內圍護結構在設計中同樣重要。潘雲鋼說：“我曾經接手過一個商場專案。商場內區沒有窗戶，在冬天根本無需制熱，甚至還需要引進新風來換氣降溫。但之前卻為這個地方設計空調了，人們在裡面穿短袖過冬，十分浪費。”“暖通專業雖然在設計院中排名‘靠後’，但我時常鼓勵暖通設計師要多和建築師溝通，只有這樣才能讓他們明白圍護結構在建築節能中的真實作用。”吳德繩說，“暖通設計師要比普通建築師更懂得建築節能的途徑，多溝通才能有效果。”
利用綠色能源成趨勢
對於普通暖通設計師而言，落實到他們手中的專案，設計思路的大框架早已經成型，他們要做的，就是如何在這個“框框”內發揮個人和集體智慧，讓系統變得更加合理。
基礎工作已經完成，如何綜合利用各種先進技術、利用各種可再生資源，成為設計階段實現節能的最後關鍵。“利用自然條件來滿足人們對於室內溫度的需求，這是最理想的方式。現在通過各種設備實現對溫度的調節，只不過是‘亡羊補牢’，這一點我們決不能忽視。”中國工程院院士、清華大學教授江億說。
冷熱源是設計師最關注的一點，因為其能耗往往能占空調系統總能耗的50％左右。因此，設計師在方案設計時，應首先深入瞭解業主的能源狀況及其對空調的使用情況以及是否有餘熱、廢氣等利用條件，並綜合對比各種能源方案。“如何利用可再生能源及低品位能源是在設計中應當重點考慮的。我現在也在為尋找合適的冷熱源而努力，例如各種淺層地熱利用。”江億表示。
地源熱泵系統就是在這種形勢下快速發展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調系統效率。同時，採用新能源利用的供給方式，實現冷、熱、電三聯供；利用燃氣、汽、電力能量轉換的原理聯合迴圈使用，將工業流程最尾端的餘熱收集起來，用於供冷系統空調冷凍水和供熱系統的生活熱水，這樣，能源的利用率可提高至70％∼80％。“這些都給暖通設計行業提供了廣泛的節能設計思路。”江億最後說。 |
