暖通空调节能设计的要点分析

【摘要】能源问题是目前我国面临的重大问题，在空调的设计过程中，需要更多考虑节能元素成为大的发展趋势。本文分析了空调节能设计的原则，并针对常见的设计问题进行系统性的介绍，并提出了空调设计的方案，以供业界人士参考。

【关键词】暖通空调；节能设计；要点

一、节能设计的原则

1. 以热舒适指标指导工程中的节能设计

影响热舒适指标的主要因素是：温度，湿度，平均辐射温度，风速，人体新陈代谢和服装热阻。通过寻找这六者之间的合适比例，巧妙组合，达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性，抵抗室外气候的变化，使得房间内产生舒适的微气候管路系统设计要简单，这样管材消耗量少，而且便于施工，可以达到节省初投资的目的。

2. 处理好整体和局部的关系

在一定的条件下，实行集体供暖，无疑会很大的降低能耗，但是也需要注意满足个人需求，不强求全面统一，这样对节能和控制的灵活性均有好处：a） 暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控；b）便于实现分户或分室热量分摊的功能。

3. 满足生活环境中的声光色的要求

尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境， 但是这三者同样是不可忽视的因素。比如人们居住的室内环境以暖色调为主，可以让人们心理上感觉到温暖，从而不必要需要较高的室内温度，自然也就避免了能源的消耗。

4. 利用室内的通风量，控制室内空气品质

节能设计中总的发展趋势是通风量应增大， 在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题，消除空气中的细菌、浮游尘埃、异味等有害人体的物质，通过室内进排风合理的气流组织，从而达到改善空气的品质，改善居住环境，节约能源的目的。

二、暖通空调设计中应注意的几个问题

1.推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统

空调能耗较大， 而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害， 这时人们就注意到了可再生资源或低品位能源的开发和应用上，一批绿色能源技术得到了不断的研发， 设计人员应时刻注意新技术的发展，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。 在地热丰富的地区，应大力推广地源热泵空调系统， 这种系统在加拿大等发达国家得到了广泛的应用，中国的地热资源十分丰富，这种系统在中国同样有着很好的发展前途。 在符合当地技术经济条件的情况下，局部供暖和特殊需要的场所考虑采用电热供暖。 推广应用新的绿色的技能技术是设计人员不可推卸的社会责任。

2.设计方案在管理时的方便操作性

只有提高空调系统的自动化水平，从而降低操作人员劳力强度以及数量，也减少了费用的支出，同时也提高了操作人员的全面素质。由于空调系统能否应用自动控制系统主要是根据具体的要求和情况确定，以及经技术的对比性进行确定。如果对于较为大型的空调系统或者是经常需要调节的控制设备工程，则可以应用自动控制，从而降低了工作量。然而对于自动控制的系统要尽可能的进行简化，并且提高系统的可靠稳定性与经济性。但是，在季节转换时进行操作的阀门是不能应用自动控制的。机房是否具有足够的面积则是作为设计方案应用可行性须考虑的重要问题。在一些对于全年都要确保室内的空气参数工程，或者当空调系统发生故障出现停机时所产生损失的一些场所，就必须要在系统的设备当中做好备份以及可靠性的问题，并对系统进行可靠性分析。

3.设计方案的安全性

这是以往考虑较少的问题，随着SARS的出现和迅速蔓延，暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点。暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。防火安全问题是按相关防火设计规范设计，设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、冬季防冻、空调系统联锁保护等问题。在设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响。人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

三、节能空调系统设计思路

1.方案设计

为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊项应结合置换式送风，将新风采用下送风方式送入室内，既保证室内空气品质，又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质：其次采用去湿保证了绿色建筑对室内湿度控制在60%以下的要求。

2.具备良好的通风系统

新风的作用某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此，绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统，实现合理的自然通风，因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。

2.1设置合适的水泵

水泵需要两台，于夏冬季节各用一台。因为冬夏季的具体条件不同，夏季必要的水循环量肯定比冬季必要的大很多，因此两个季节共用一个水泵很难成为现实，应设冷冻泵和热泵个一台。

2.2 选择的制冷机的容量要正确

为了防止不必要的投资，应按照相关规定确定使用的制冷机的容量，实际情况下很难达到这种效果，负荷达到峰值的时间少之又少，因此购进较高容量的制冷机会增加不少成本。

2.3选择符合规定的保温材料

我们在选用保温材料时，在众多的品牌中，应该注重选择的部位以及使用寿命长等因素。如今的很多工程贪图省事选了铝箔玻璃棉来保温。可是此材料吸收性比较好，一般不可以用于立管与冷冻水管的保温，这些部位需要选用适宜的保温材料，譬如比力好的材料，比力好的闭孔保温的材料，甚至就连普遍应用于市场的橡塑也不吝啬，如此保证工程质量，相比铝箔玻璃棉的应用范围就很狭窄了，因此在应用保温材料时应该从多方面考虑，所应用的材料要能够耐用。

3.蒸发冷却技术

蒸发冷却空调技术在绿色节能空调系统设计思路中是一种绿色仿生空调技术，包括间接蒸发冷却（IEC）和直接蒸发冷却（DEC）。该系统采用水作为制冷剂，实现空调运行对环境无污染：另外，蒸发冷却系统的COP值比机械制冷大得多，且它的制冷不消耗压缩功，它是一种节能环保型绿色空调技术。

4.地源热泵空调系统

土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。地源热泵全年运行工况稳定.不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP值可达4.0以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器回灌至地下，属全封闭方式。因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。

四、结束语

随着经济的发展，暖通空调的设计不断完善和规范，但是当前暖通空调的设计需要注意的问题还很多，只有确立了设计原则、在设计中注意常见的问题、再能拟定最佳的暖通空调方案，为我国的水电事业尽绵薄之力。

参考文献：

[1]项中，粱庆庆，张伟伟.暖通空调设计技术措施[M].上海：同济大学出版社，2009.

[2]郦景玉.暖通空调设计方案的技术经济比较研究[J].中国新技术新产品，2009