关于建筑暖通空调节能设计的思考

摘要：本文分析了暖通空调系统在节能设计存在的问题，并提出了暖通空调节能设计措施。

关键词：暖通空调；节能设计；思考

1暖通空调系统在节能设计存在的问题

1.1设计管理方面

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中一些设计部门与设计人员并未给予足够的重视，加之工程设计周期普遍较短，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。

1.2能源管理的需求问题

因为“调整优化”概念的缺乏，系统往往不能达到设计要求。很多大型的建筑缺乏基本的能耗监控与分析功能，在一定程度上对运营管理是不利的。同时很多大楼的节能改造，其实只要对系统进行认真的调试使之达到设计功能、将系统的调节控制功能发挥出来，就可以将能耗降下来、但这种“软”改造没有多大的经济收益，所以商业化运作的能源服务公司往往不愿意进行这种改造。

1.3 设计计算方面

1.3.1冷热负荷计算

冷热负荷是空调与供暖工程设计中最重要的基础数据，是确定供暖与空调冷、热源容量，空气处理设备能力，输送管道尺寸等的依据。

目前，有些设计人员在施工图设计阶段，往往不加区别地将设计手册或技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据，导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的“四大”现象。其结果是工程的初投资增高，运行费用与能耗增大，给国家与投资方造成巨大损失。

1.3.2室内设计计算温度的取值

在工程设计中，往往由于业主对室内温度标准要求过高或某些设计人员存有保守思想的缘故，在计算热负荷时室内设计计算温度取值标准过高。室内计算温度的高低与能耗的多少有密切的关系。在冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少5%～10%左右；在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1℃，能耗可减少8%～10%左右。因此为了节能能源，应避免冬季采用过高的室内计算温度，夏季采用过低的室内计算温度。

2 暖通空调系统节能的措施

2.1合理选择冷热源系统

热源的种类有热电站，热泵，直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，区域锅炉房，小型锅炉房等。

其中以热电联产的能量利用率最高，其次地源热泵（尤其是土壤型）也在优先考虑范围，可以节能30%左右；而直燃型溴化锂吸收式冷水机组供热式效率，相当于燃油或燃气锅炉；对于锅炉房来说，大型锅炉房明显优于小型锅炉，而且还能减少SO2粉尘等污染物的排放，有利于环保，目前在国内常用空调冷源有两大类以电能作动力的压缩式制冷机与以热能为动力的吸收式制冷机。

各种机型在不同的制冷量范围内其制冷性能系数相差很大，在选用时应对各种机组进行具体分析比较。一般来讲大型建筑物的冷源宜选用能耗比较低的大型机组。

2.2 推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统

随着人们生活层次的提高，空调已被广泛应用，空调对不可再生能源的消耗位居榜首，同时也严重破坏了生态系统的平衡，所以在对空调系统的研究上，开始考虑可再生能源与低品位能源的利用，这已成为空调领域研究的重要课题之一，热泵技术是把低位热源转化为高位热源的成熟技术，正好适应了这一课题的需要，在一定程度上了高位热源的能源消耗。同时太阳能技术与制冷技术也在不断的开发过程中，达到节能的目的。

2.3 改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失

我们知道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，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦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与标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗。空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度，显然是不全面的，势必带来许多问题。

2.4 空调新风量影响空调系统的能耗

空调新风问题是影响空调是否节能的一个方面，新风量过多会增加其负荷，进而增加电耗，新风量过少则会影响空调环境的质量，因此针对具体的空调环境做好送风温度与新风比例的调整非常有利于节能。

比如，对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量愈大，系统能耗愈大，在这种情况下。室外新风应控制到卫生要求的最小值。而在过渡季节，空调室内一般不需供冷或供热，可全部采用新风，这种方法是空调系统最有效的节能措施之一。

2.5从系统运行上的管理节能

一是加强中央空调的运行管理与控制设备的调节控制。在空调能耗中。有很大一部分是由于管理不善而引起的，应加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。

3 暖通空调节能设计方法

3.1节约能源及资源的利用

低能源消耗的标准应当从建筑物各方面进行调整。近年来，绿色建筑能源消耗最低消耗标准在原先的的基础上再次提出了在节能10%～60%的要求，然而这种要求所涉及到的能源主要包括有：暖通、空调、热水及照明系统，相对所采取措施也是具有多种多样的方式，设计人员在设计的过程中应当全面考虑到实际情况，因地制宜的进行选取，对于能源能够更好的优化利用，对于资源的选取可以适当的选择可再生能源，对于能源的利用在节约的原则上进行高效率的使用等等一系列可实行措施。

3.2 保持良好的自然环境

暖通空调性质的优劣在很大程度上取决于对自然资源的利用。所以在对建筑进行设计时，的环境设计在充分考虑到，这将直接影响到建筑内部暖通空调效能的发挥，所以在设计时要注意建筑物没有收到不良的自然环境危害与污染，建筑物周围的树木与水所起到的作用是可以为建筑物防风与遮阴一级蓄水。所以，水与植物都被广泛的引入到建筑物的内部环境当中。

3.3 改进建筑热工性能

建筑物热工性能涉及到建筑形体系数气密性、建筑保温、建筑遮阳等方面，建筑内部绝大多数的热量是通过建筑围护结构散发掉的，因此热量传递速度与建筑外表面散热面积，由于建筑采暖能耗随体形系数的增大而增高；同时采暖建筑内通过空气渗透消耗热量达到30%～40%左右，热量消耗形式主要是由于外窗的气密性较差与导线、管道等的出入口与烟囱风道以及部分结构连接缝隙等部位，因此为降低该部分能耗可以通过提高门窗制作及安装精度、选用新型材料、加强密封措施等来减少空气渗透。同时建筑保温新型材料可以在一定程度上增强其保温效果，对于节约能源具有重要意义。

3.4 地源热泵

地源热泵作为刚兴起的一种节能能源的空调系统，被广泛应用，地源热泵作为一种新兴的节能技术，通过地下浅层的地热资源即可以进行供热又可以在高温的夏季进行制冷，这种高效节能的空调系统通过有效的利用地下水、土壤及地表水等效低温位热能及高温位进行转移，冬季可以通过聚焦地能中的热量对室内进行供暖，夏季则能有效的将室内的热量释放出去，使室内达到制冷的目的。地源地泵具有高效节能的特点，并有效的利用了地下资源，在使用过程中也达到了绿色环保的要求，这种空调系统新技术已被应用于新的建筑中，相信在不久的将来，会得到广泛的推广。

参考文献：

[1] 张辉.试论节能理念下暖通空调发展策略[J].中国商界（下半月），2009，（02）.

[2] 周路军，王建红.暖通空调设计中需要注意的一些问题[J].科技传播，2011，（17）.