关于暖通工程节能问题与设计探讨

摘 要：建筑节能是一个关乎国计民生的大问题，是节约能源的一个重要组成部分。要想把建筑节能长期有效地搞下去，就必须让老百姓了解它，让整个社会都重视起来，这样我们的建筑节能事业才会有希望，才会有长足的进步。我国建筑能耗的总量呈逐年上升趋势，建筑节能迫在眉睫，而暖通空调系统在建筑能耗中占有重要比重。本文通过分析暖通空调系统节能面临的问题，提出解决途径与方法。

关键词 暖通空调 节能 设计 施工 运行管理

1.当前暖通空调系统在节能方面面临的问题

1.1 暖通空调系统的设计及施工管理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，在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加之工程设计周期普遍较短，设计收费与没计产生的经济效益不挂钩，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，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，超过了国家标准。另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训，对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验，采用惯用方案或甲方指定的方案，由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患，在实际工作中，由此造成的经济损失也是相当严重的。

1.2 暖通空调系统的节能设计方案

暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”，近年来，随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从，如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。

2. 存在的问题

2.1 暖通空调系统的设计管理问题如前所述, 空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视, 使得设计建造的系统不仅初投资大, 运行能耗也相当惊人, 大大超过了国家标准。

2.2 暖通空调系统运行管理

除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了，因此不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。

2.3 新型空调方式、控制方法及新的节能技术的开发应用问题

采用新型空调方式、新的控制方法, 不仅能显著提高热舒适性而且可以使系统大幅度节能。

2.4 经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别， 对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较， 对集中式空调方案显然是不公平的。在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期为基准，进行综合经济性的计算比较，而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程，应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

2.5 公众对空调系统作用的理解观念问题

在社会上我们常常发现一种这样的观念：认为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好。这显然与舒适性空调的出发点相违背的。事实上, 这样不仅大大增大了空调系统的能耗, 同时由于室内外温差的增大, 也使人体对不同环境的适应性下降, 身体免疫力降低。

2.6 使用可再生能源空调系统的开发推广应用问题

利用可再生能源的暖通空调系统, 如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统, 不仅有着显著的环境和社会效益,有的还有着显著的经济效益( 如地源热泵空调系统), 应大力开发推广。

3. 解决暖通空调系统节能的有效途径与方法

对现行设计规范、规定、标准学习不够，贯彻执行不够，因此应加强对现行设计规范、规定、标准的学习，提高贯彻执行设计规范的自觉性。设计过程中缺乏多方案技术经济比较，随意性较大。应像建筑方案设计一样，进行多方案比较，做出合理的设计。图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审（自审、审核、审定）制，确保设计（含图纸、计算书）质量，杜绝出现差错。

①精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行

暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

②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和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

③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，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，如采用PMV或SET*指标对空调系统进行调控，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能，据我们的初步研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

④采用新型节能舒适健康的空调方式

如上所述，影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度降显著下降，一般可达到120～140，而传统方式一般在180～200，显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

⑤推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统

随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。

⑥开展冷热回收利用的研究运用工作，实现能源的最大限度利用

目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。

4. 结束语

对照有关暧通设计、施工、节能、运行管理，本文列举了目前建筑暖通空调系统设计、相关方面存在的典型问题，分析了产生问题的原因，提出了解决办法和改进措施。