電子工程師關于智能建筑的研究方向

　　摘要：隨著我國建筑技術的不斷深入發展，節能技術的運用，已經是當今建筑設計師必須考慮和運用的重要工作事項。建筑節能的問題最重要的表現是暖通空調的節能，這既是適應可持續發展戰略的要求，也是符合現代城市居民生活理念和生活方式的多樣化要求。文章結合目前我國暖通空調系統設計中存在的現狀,提出了節能設計的方法,從而進一步分析了建筑暖通節能環保的重要性。

　　關鍵詞：暖通空調,系統設計,環保節能

　　引言：暖通空調作為與能源和環境結合得最精密的專業之一、作為構成建筑功能的一部分，每一個設計人員都有必要認真思考該專業在我國建筑進入可持續發展的進程中，如何順應節能這一個基本理念，促進暖通空調業與資源、環境、社會的協調發展。

　　一、暖通空調系統設計中的節能環保面臨的問題

　　1.暖通空調系統設計得不到重視

　　1.1暖通空調系統的設計對空調系統的節能有著重要的影響，但在實際工作中暖通空調系統設計的節能意識得不到有關設計單位和設計人員的足夠認識，在系統工程設計周期短、設計收費與設計的經濟效益不掛鉤、以及一些技術性問題沒有完全得到解決等原因的影響下，設計單位沒有很好的重視設計質量，造成設計施工完的系統不僅投資大，運行能耗也大，超過了國家環保節能的標準。

　　1.2暖通空調系統節能設計方案的多樣性

　　近年來，隨著科學技術的迅猛發展以及對節能、環保要求的不斷提高，針對同一個暖通空調設計項目，往往可以有幾種、甚至幾十種不同的設計方案可供選擇，為此，通過設計方案的綜合評價來優選方案，已成為本領域中最為突出的研究話題。暖通空調設計方案的影響因素很多，一些因素很難定量表述。許多因素還不具有可比性，面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方的看法往往也各不相同，甚至大相徑庭。設計人員如何在眾多的設計方案中找到最合適的節能方案，是困擾暖通空調設計人員的重要課題。

　　1.3暖通空調系統節能設計要依據的地理條件

　　1.3.1建筑造型及外圍結構

　　建筑形狀是否方正、長短是否適合、是否細高和過多的凹凸，是否南北向，是否做到了減少外圍護結構的面積。改善建筑造型及結構對暖通空調節能有著重要意義。

　　1.3.2氣候條件對空調負荷的影響

　　氣候條件對于空調負荷的影響是很大的，但是對于當地的用戶來說幾乎沒有選擇的余地，如我們北半球的建筑，最好在北面不要有進出通道，如果確實要設的話，需要采取措施，如空氣幕、擋簾、自動門等。

　　2.暖通空調系統設計應遵循的原則

　　2.1設計師們的設計理念要與節能環保相結合

　　有關部門要加強對國家節能戰略的解讀。能減排是我國長期的發展戰略。作為一個發展中的大國，雖然我國人均能耗很低，但總量仍很大。在人均資源儲量并不寬裕的情況下，我們必須審視目前我國能源消耗的某些客觀事實，認清節能工作在我國社會發展進程中的重要性。

　　2.2把設計方案作為重要環節

　　暖通空調設計方案不僅關系到建筑的室內環境參數能否滿足使用要求，而且直接關系到建筑的工程投資、運行能耗和費用、系統可靠性、安全性、調節性能、操作方便性、維護費用、環境影響、人員舒適性、機房面積、建筑層高、建筑美觀性等諸多指標參數。

　　2.3加強對建筑熱工設計的研究

　　暖通專業在設計空調系統時，為了降低建筑的空調耗能，關鍵的一步就是要配合建筑專業確定建筑內外墻、屋面、地面及其他圍護結構的建筑構成方式和使用保溫材料的情況。改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷占有很大比例，維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小，即決定通過維護結構的空調負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節能設計規范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

　　2.4重視對可再生資源的利用

　　就目前發展現狀而言，我們必須在思考節能理念下暖通空調設計策略的同時，開發一種合理有效的可再生能源以緩解目前空調使用所帶來的能源問題。

　　2.5設計中對技術成果的共享

　　對于暖通空調這個設計行業而言，目前科研和技術力量尚不能完全滿足節能需求。因為，目前一些比較先進的節能技術只有少部分單位或人員掌握，另一些技術正在研究，并且作為節能技術，這是一個不斷改進、不斷完善的過程。

　　3.加強暖通空調系統的節能環保

　　3.1 暖通空調節能環保的幾種方式

　　采暖、通風、空氣調節三個方面是構成暖通空調的重要組成部分，暖通空調的目的是為居民提供舒適的生活環境，它是建筑設計的一個組成部分，尤其是現代的建筑群落更體現出它的重要性。而改進和運用節能環保技術就是為了投入低能耗，產出高熱量或者冷量，調節優質的空氣質量。

　　3.2 建筑環境與暖通空調的關系

　　作為建筑的配套設施的暖通空調與建筑物的整體結構、朝向、間距、地理位置、自然環境等因素密不可分。從維護結構上去考慮提高建筑的能源率，在夏季減少室內的熱量向室外擴散，在冬季減少室內冷氣消耗，這對節能有著重要的作用。建筑的圍護結構的成本投入3%～ 6%，而節能也許會達到20%～40%。這就要對建筑的居室朝向、體型等綜合考慮，比如承重墻的保溫、隔熱特性，采用塊體或鋼筋混凝土承重結構的復合墻體，如粘土空心磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等。這是建筑熱工設計，它是恰當地利用房屋維護結構的熱導性，抵抗室外氣候的變化，使房間內產生舒適的微氣候。同時在設計時使建筑物在背陰面和向陽面形成反差較大的兩個氣壓，這就會形成自然風的回旋，即使在沒風的情況下也會形成通風，這就是用改變建筑物的設計來改善居室環境，從而減少暖通空調的使用，達到節能的目的。另外做一點強調的是，建筑物的綠化也可減少建筑的熱島效應的形成。綠化屋頂上的大部分太陽熱量消耗在蒸發水分上，因此這部分熱量就不會使屋頂結構表面的溫度繼續升高，房屋內的溫度也不會上升很高。

　　3.3熱泵技術的應用

　　熱泵技術在近幾年來作為調節建筑冷熱源的技術廣泛采用，簡而言之就是迫使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置，其實就是像泵那樣的一個原理，從而達到節約高品質能量的目的熱泵的技術優勢是：(1)它是世界上最節省能源的，可以將大量的低溫熱量提升為高溫熱量供熱系統，比如節省煤、石油、天然氣等不可再生資源。(2)它的利用性特點是將不用的低溫熱能充分地長期性大規模利用。(3) 它的兩面性，既可以供熱也可以制冷，是一種可持續發展的建筑節能新技術。(4) 系統簡單、安裝方便。

　　3.4 排風蓄能、熱回收技術

　　在城市化進程加快的今天，當夏季來臨，商業和生活用電的峰谷因空調用電逐漸拉大，造成能源較低。這時就可以利用蓄能系統緩解這一矛盾，就是制冷設備儲存冷量，在使用的高峰期轉移到空調系統中，從而減少白天的用電負荷，達到節能的目的。我們都知道，一般大型的綜合建筑群對新風的需求量極大，那相應的會增加新風的負荷。為了降低新風溫度和濕度，采用熱回收裝置對排風和新風在各自風道中進行熱的間接交換，也就是利用排除的風所帶的多余熱量對新進的風量進行預熱，這樣就是回收了排出的多余熱量，除了節能還可以改善和調節空氣的質量。但是這項技術還有待改進，旨在多樣化建筑安裝的普適性和便捷性，最終為暖通空調的節能做好輔助性作用。

　　3.5 變流技術

　　水和空氣作為熱和冷的載體，其流量也應當是隨著負荷的變化而變化。何動態地控制系統的流量，既能滿足經常變化的負荷要求，又能最大限度的節省能耗，是暖通空調領域近年來的技術熱點之一。傳統的辦法就是利用閥門對系統的流量的調節，其實就是改變系統的阻力，但是這不是最好的辦法，為了避免消耗泵和風機提供的流體那就采用集中調節來改變系統動力，這成為現代施工者的技術潮流。

　　四、結語

　　綜上所述，隨著空調的使用越來越多，信息技術的廣泛傳播，人們環保理念的增強，我們必須在暖通空調中加大環保節能技術的研發、推廣，從整體上優化暖通空調系統，這樣不僅節約了我國的資源也為我國提高空調制造水平創造條件，從而實現經濟、自然、社會三者效益的統一，為構建和諧社會作貢獻。

　　參考文獻

　　[1]王靜偉,李念平.建筑環境與空調節能.現代節能.2002.

　　[2]方立英.《暖通節能技術分析》[J].中國住宅設施，2O1 l(3).

　　[3]李書明，冀兆良.《綠色建筑對暖通空調專業的要求》[J].建筑節能，201 1(5).

　　小編推薦優秀的電子類期刊　《電力電子技術》是國家級期刊嗎

　　《電力電子技術》(月刊)創刊于1967年，由西安電力電子技術研究所主辦。以電力電子技術為主體，探討和報道電力電子行業中新器件、新技術、新應用的學術論文及成果;提供國內外最新的電力電子技術和發展動態及產品市場信息;為企業的新產品、新技術、新成果在行業內的推廣架起一座金橋。