民用建筑暖通空调节能设计问题探讨

摘要：本文主要就民用建筑暖通空调的节能设计进行了具体的分析研究。

关键词：民用建筑；暖通空调；节能设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、民用建筑暖通空调节能设计的重要性

随着我国社会经济的不断发展，在建筑设计中应用的能源数量不断增加，产生的能源消耗数量比例也不断加大。根据一定的统计结果发现，在发达国家，建筑能耗在总能耗中已经达到40%的比例，而我国某省的建筑能耗在该省总的能源消耗中也占到了27．8%的比例。在建筑能耗中，30%―60%的建筑能耗都是暖通空调系统的消耗，并且呈现出了逐年上升的趋势。这种状况，会激化我国能源的供求矛盾，不利于我国经济与社会的可持续发展。应用节能技术，可以有效的解决这些问题，降低20%―50%的空调系统能耗。所以，在建筑设计中应该重视对暖通空调系统的节能设计，以实现绿色建筑。

二、民用建筑暖通空调节能设计需要注意的问题

1、注重冷热负荷计算

暖通空调工程设计中的冷热负荷计算之是最为重要数据。冷热负荷计算的数据是输送管道尺寸;供暖与空调冷、热源容量;空气处理设备能力等方面最有利的依据。当前，设计人员在施工图纸设计的过程中，对建筑面积冷、热负荷设计的指标不加区别的将其确定为施工阶段所应达到的冷热负荷指标。在这样的情况下，容易导致末端设备偏大、水泵配置过大、管道直径过大以及冷热源设备装置容量过大的“四大”现象【1】。“四大”现象将直接导致工程建设成本的增加，建筑工程能耗增加，直接给我国造成较大的经济损失。建筑设计人员在设计的过程中，由于不能对建筑的门窗、结构进行详细的计算，使得其设计的成果与实际不相符，因此只能根据经验来设计。为促进设计人员的估算更加符合实际要求，建筑工程建设推出了“设计指标”这一概念。“设计指标”指的是建筑工程的建设应与相同面积建筑的冷热符合保持相似的取值，这样获得的数据就具有一定的代表性。但是，据实际设计效果可以发现，由于各个工程在建设的过程中遇到的实际情况各不相同，使得其计算的数据差距较大，很难得出较为理想的数据。为避免出现这种情况，在建筑工程建设时有必要采用上下两条轴线进行回归。至于“设计指标”，其实质是一种较为粗略的计算方法。在建筑工程设计之初使用设计指标也是不得已而为之，在后期工程建设中由于已经具备了相应的计算条件，再继续使用设计指标进行定值，实属不当。因此，这时应当根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《公共建筑节能设计标准》相关条文来确定冷热负荷的计算。这些文件确定冷热负荷的计算，不仅可以引起建筑工程建设单位的重视，还能够提高计算的准确性，以达到建筑工程建设的要求。

2、合理进行室内设计计算温度的取值

建筑室内设计温度的取值应根据具体情况进行分析，取合适的值。在取值过程中，地域不同、环境不同、室内功能不同，对于室内温度的取值也不相同。室内温度取值的高低与建筑工程暖通空调系统耗能具有重要的联系。据调查显示，室内夏季制冷温度升高1摄氏度时，暖通空调耗能就会降低10%左右;冬季室内制暖温度降低1摄氏度时，其能耗就会降低8%左右。可见，在室内温度计算取值中，根据实际情况科学合理的取值可以有效降低暖通空调的能耗。《公共建筑节能设计标准》中就已经明确规定了建筑室内暖通空调温度取值的标准。在夏季，公共建筑工程室内的温度不得低于25摄氏度，居民建筑和办公室冬季制暖温度不得高于20摄氏度。建筑工程建筑中的设计人员在设计的过程中，应严格按照相关规定制定的标准来执行。

三、民用建筑暖通空调节能设计分析

1、采暖与空调冷冻水系统的设计

在设计采暖系统时，应该尽量保证空调管路系统的结构简单化，方便操作，有效降低相关设备的能源消耗，在建筑建设前期就有效降低完工后的维护费用；保障建筑内不同空间之间的调温系统独立运行；热量消耗分户平摊等等多方面原则。目前多采用下供下回垂直双管系统作为采暖系统的主要形式，此外，也包含了上供下回垂直双管系统、水平式双管系统以及高层建筑竖向分区供暖系统等多种形式，根据实际情况选择相应的系统形式【2】。在设计冷冻水系统时，结合国家规定，遵循负荷变化同系统流量的自动调整相适应的基本原则，降低系统运行时的能源消耗。一般多采用同一次泵变流量系统，当然也包含了一次泵定流量系统、二次泵变流量系统以及两管或四管制系统等个种类，同样需要结合实际情况进行选择。

2、冷热源设备选型

节能设计的关键之处在于冷热源设备的选型。建筑的规模、功能、造价同时还得结合当地具体的能源市场和环境进行选择。在选择的过程中，应按照以下几个原则来进行。第一，在毗邻工业生产中产生的余热可将其作为冬季的热源，使用溴化锂吸收冷水机循环可作为夏季制冷源。使用一定的科学技术手段将经济产生的一些热源运用到建筑建设中，可以有效达到资源充分利用和节能设计的要求。第二，结合当地的能源结构，使用较为富余的能源做为冷热源。可见，在冷热源设备选型中，根据实际情况进行合理的选择对整个建筑的节能效果具有重要的作用。

3、风系统的设计

风系统的设计，包含了空调自身风系统和通风系统两个部分。空调自身风系统的设计，首先应当遵循我国规定，在严格控制室内二氧化碳浓度基础上，对风系统进行设计。若建筑内人员分布为集中式，则使用集中供暖系统；若建筑内人员较多且建筑规模又较大，人员分布较散时，则可以使用全空气空调系统；若建筑高度较大，还可以在基础上，合理应用分层式的空调系统。通风系统的设计，是为了保障电气设备的散热性能以促进其稳定运行，更是为了保障室内空气的健康无害。既关系着空调系统的正常运行，又间接影响着空调系统的节能性能。集中式空调通风系统的排风与热回收功能设计乃至设备的选择，应先符合国家节能相应原则为基础，针对部分不需要严格环境通风系统的建筑，可沿用自然通风系统，从而减少暖通空调系统整体能源消耗。

4、合理应用暖通空调节能技术

4.1 低温送风空调技术

建筑设计中的低温送风暖通空调节能技术，主要是指从空气的集中处理机组中送出具有较低温度的冷风，进入空调房间。其中，低温主要是相对于常规的暖通空调系统中的送风温度。一般情况下，常规暖通空调系统中从空气处理器中散发的空气温度，大约保持在10～15℃。但是，低温送风空调中所散发出的送风温度，基本上保持在4～10℃。因为低温送风可以降低暖通空调系统中的送风温度，所以有效的减少了空调系统中的送风量。在一定程度上，减小了空气出料口设备的尺寸和产生的电量能源消耗，降低了暖通空调设备的初始投资。相对于常规温度的送风空调来说，低温送风空调具有节能、投资较少、节省空间、舒适度较高和运行费用较低等特点，是一项具有较好效果的节能技术，已经在实际的工程中应用。

4.2 变流量技术

现代建筑大量采用全水，空气一水空调系统方式，室内的冷、热负荷主要由制冷机提供的冷冻水和锅炉房提供的热水来承担。因此，空调水系统相当庞大和复杂，不仅需要复杂的管路和较大的设备投资，而且水泵要消耗较大的输送能量。一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20%～25%;夏季供冷期间约占12%～24%，因此水系统节能也具有重要意义。实践证明，通过对水系统进行节能控制，一级泵、二级泵系统实现变流量运行可以达到显著的节能效果。

4.3 变风量技术

变风量空调系统(VAV系统)，是一种可根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，自动调节空调系统送风量，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统。VAV系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求，现在世界各地高档写字楼大量采用了VAV系统【3】。

结束语

总之，民用建筑的暖通空调的耗能是不可小觑的，所以对其进行节能是非常有必要的，所以，需要不断加强民用建筑的暖通空调节能水平的提高，促进其进一步发展。

参考文献：

[1]赵邦亮.住宅建筑暖通空调节能设计问题探讨[J].技术与市场,2013,08:88-89.

[2]梁琳,翟荣兵,黄红.建筑工程项目暖通空调节能设计的相关问题[J].科技创新与应用,2014,03:222.

[3]陈昀,米泉龄,杜志宏.暖通空调节能设计研究[J].建筑设计管理,2010,07:55-56+15.