暖通空调节能设计中相关问题的探讨

暖通空调节能设计中相关问题的探讨

袁重雨

上海大境建筑规划设计有限公司上海200070

摘要：建筑工程的暖通空调工程在近年来得到了广泛的应用和大力的发展，伴随着全国范围内节能减排的号召，暖通空调的节能设计越来越重要且现实意义重大。如何运用先进的科学技术达到暖通空调节能减耗的效果，实现能源环保的现实意义，实现经济效益，实现建筑行业的可持续发展，是当前我国乃至事业范围内最受关注的问题之一。

关键词：建筑工程；暖通空调；节能设计

一、引言

近年来，我国社会工业化水平显著提升，暖通空调技术也在建筑业有了广泛应用。随之暖通空调的节能设计越来越得到人们的关注，暖通空调的节能设计有利于提高建筑工程的节能效率，增长建筑工程的经济效益，减少建筑工程的能源损耗。我们要积极探索先进技术，应用在暖通空调的节能及优化系统中，使我国的暖通空调技术达到国际的前沿水平。

二、暖通空调节能设计意义

现代科技水平不断发展进步，城市中应用暖通空调的范围也越来越广泛，人们的生活、工作越来越依赖暖通空调。但是在给人们生产、生活带来舒适便利的功能性以及享受的同时，也面临着高能耗的弊端。这就产生了一种矛盾，即在能源的供应与需求关系上产生了一种矛盾。能源的需求量越来越大，供应的量满足不了实际的需求量。想要解决这种供求矛盾，就需要探究节能途径，应用先进的科技进行节能设计，将空调系统能耗降低一半，因此，在暖通空调系统中考虑节能是非常重要的。

三、在进行建筑工程项目暖通空调设计时应遵循的原则

1.暖通空调系统的形式，应根据工程所在的地理和气候条件、建筑功能的要求，遵循被动措施优先、主动措施优化的原则合理确定。暖通空调设计时，宜进行全年动态负荷和能耗变化的模拟，分析能耗与技术经济性，选择合理的冷热源和暖通空调系统形式。

2.空调设备数量和容量的确定，应符合下列规定：（1）应以热负荷、逐时冷符合和相关水力计算结果为依据，确定暖通空调冷热源、空气处理设备、水输送设备容量；（2）设备选择应考虑容量和台数的合理搭配，使系统在经常性部分符合运行时处于相对高效率状态。

3.系统冷热媒温度的选取应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736的有关规定。在经济技术合理时，冷媒温度宜高于常用设计温度，热媒温度宜低于常用设计温度。当利用通风可以排除室内的余热、余湿或其它污染物时，宜采用自然通风、机械通风或复合通风的通风方式。符合下列情况之一时，宜采用独立的空调装置或系统：（1）全年所需供冷、供暖时间短或采用集中供冷、供暖系统不经济；（2）需设空气调节的房间布置分散；（3）设有集中供冷、供暖系统的建筑中，使用时间和要求不同的房间；（4）需增设空调系统，而难以设置机房和管道的既有公共建筑。

四、暖通空调设计中存在的问题

1.暖通空调的设计不规范

建筑工程相关的暖通空调设计人员大都缺乏建筑节能知识的培训，在设计中往往采用保守设计思路，从而容易出现设计与实际情况相背离的现象，即“大马拉小车”。很多建筑工程项目的暖通空调节能设计较为随意，只听任自身的设计施工经验，忽略工程的周边环境及节能原则，导致设计初期空调通风系统方案的选择不合理。

2.暖通空调负荷设计问题

建筑工程的暖通负荷的计算结果不仅涉及建筑暖通的成本，而且涉及后期设备的运行及用户的舒适度和浪费问题。在对暖通工程的负荷进行计算时，由于计算人员的专业素质的高低会直接影响负荷的准确性，造成与实际运行情况相差很大的现象。

3.节能型暖通空调系统的选择问题

在实际工程中，由于工程时间紧迫，导致前期方案考虑不充分，有些设计只考虑做全空气系统，而不首先考虑采用排风热回收处理来降低新风能耗；另外，许多设计空调风系统末端不根据各功能房的时间需求，一概采用定风量风口，是否考虑采用变风量末端形式。

五、加强建筑暖通空调节能设计的措施

1.优先性能设备的选择性

在设计过程中需要选择节能性好的设备，为暖通空调系统的节能性提供保障。例如对于冷源机主机设备的选择，一般根据能效的高低来确定。与电力制冷剂相比，吸收式制冷剂的能效相对更低，这样在供电充足的情况可以选择电力制冷剂，并综合分析电源、建筑物用途、投资量等因素。而在冷却塔运行过程中，风冷方式与水冷方式产生的能耗相差不大，两者的应用各有优势，应该根据实际需求合理选择。暖通系统中锅炉的节能也是十分重要的，设计人员需要对锅炉的运行功率进行合理设计，并在运行中进行合理调节与控制。暖通技术在近年来得到了迅速发展，但是其带来的污染问题也日益凸显，并且能耗越来越大。可以在暖通系统中加入可再生能源，减少污染提高暖通系统的使用寿命。

2.提高空调负荷计算的准确性

建筑工程暖通的荷载计算有很多种方法，不同的计算方法会出现不同的计算结果。为了增强负荷计算结果的准确性，我国专门出版的有相关规范来限定暖通计算方法，同时，相应的规定设备的选型与暖通负荷的计算关系。电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷值直接选定，不另作附加；在设计条件下，当机组规格不能符合计算冷负荷的要求时，所选择的总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过1.1。这就大大限制了设备的选型，避免设计师在设计过程根据末端负荷来选择空调主机，造成实际运行中可能部分主机运行，部分主机不运行的情况，节约了初投资费用，规范了设计的合理性。

3.暖通空调系统控制的合理性

考虑设置全热能量回收系统，回收排风中的余热，能量回收效率不低于60%。系统采用变新风比焓值控制方式，根据室内、外焓值的比较，通过调节新风、回风和排风阀的开度，最大限度利用新风节能。设置楼宇自控系统BAS，统筹控制空调系统设备的启停和运转情况。采用分散控制，集中中央监视方式为提高运转效率，采用DDC（直接数据控制）方式、电气式、电子式等方式对各空调设备进行自动控制管理。空调机组可根据负荷变化自动调节供冷（暖）量，空调末端设备可以由温控器调节冷量的需要，从而节约能量。

3.1冷热水系统方面的节能设计方案

暖通空调的冷热水系统，可以选择闭式循环系统来降低能耗，这种系统不需要克服静水压力、泵压力，输送能功率低，对暖通空调的设备和管道不具有很强的腐蚀作用，使暖通空调空冷热水系统使用寿命延长，对于有些空调区需要全年冷水供应的，有些空调区需要全年冷热水交替供应的，可以采用两管式的分区制水系统，分区制水系统的热水系统泵和冷冻水分开设置，当暖通空调区需要冷热水频繁交替供应的，可以使用四管道式的分区制水系统，当暖通空调可以满足调节时，使冷冻水温有一个较高的供水温度，提高制冷机器蒸发温度，这样一来，暖通空调单位制冷所消耗的能源就能降低，通过加大冷冻水，供回水之间的温度差，可以有效降低水泵流量，降低输送时产生能力消耗。

3.2风系统方面的节能方案

暖通空调有不同的湿度、温度、运行时间方面的需求，这需求根据实际情况来进行区域分离。在没有特殊要求时可以采用单风管进行送风，暖通空调风系统的各个暖通空调区域要对温度分别进行控制，负荷运行时间较长、全年冷风需要采用变风量的空调系统，变风量的空调系统通过调节控制流入房间风量的大小来调节风机的负荷，降低风机运行的能量消耗，降低暖通空调装机容量。

六、总结

作为一名合格的暖通设计师，不仅要对本行业相关规范熟悉，把节能意识贯穿整个项目的设计过程，从各个系统环节优化设计思路，同时加强对最新暖通设备的了解和大胆尝试运用。总之，做好暖通节能设计是关系整个建筑节能的一个很重要的环节。

参考文献：

[1]于明，张荣，张刚.建筑暖通空调的节能设计分析[J].中国新技术新产品，2012，8（34）：79-80.

[2]邱景涛，田观法.关于暖通空调技术与建筑节能的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011，7（23）：209-210.