對暖通空調系統幾項重點節能設計的探討

□ 霍鑫博　沈陽有色冶金設計研究院

對暖通空調系統幾項重點節能設計的探討

□ 霍鑫博沈陽有色冶金設計研究院

暖通空調系統作為建筑設計的重要組成部分，是利用采熱和制冷等技術來調節室內的溫度、濕度以及空氣質量。在倡導低碳節能的社會大背景下，要轉變重功能、輕節能的設計觀念，提倡可持續發展的新型節能設計理念。因此，暖通空調系統在設計中要充分考慮節能措施，從而設計出更多高能低耗的暖通空調系統。

暖通空調系統；能源消耗；節能設計

隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，暖通空調系統得以廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗也將進一步增大，這也勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。此外，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環境問題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現象頻繁發生，對生態環境和可持續發展帶來了很大影響。根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的。如果采取相應的節能技術，使現有空調系統節能30%-50%完全可能。因此考慮暖通空調系統節能具有長遠意義。

1.暖通空調節能的設計原則

1.1充分利用建筑物本體的節能措施

主要有設計合理的建筑朝向和外形，節能型的建筑設計才是減少空調能耗的重要保證；另外，要注意改善建筑圍護結構的保溫性能；合理控制建筑的窗墻面積比例，以便減少日射和傳熱負荷。

1.2遵從舒適和節能的協調統一原則

合理應用影響熱舒適指標的主要因素：溫度，濕度，平均輻射溫度，風速，勞動強度。通過尋找這六者之間的合適比例，巧妙組合，達到舒適和節能的協調。同時恰當地利用房屋圍護結構的熱導性，抵抗室外氣候的變化，使得房間內產生舒適的微氣候。管路系統設計要簡單，這樣管材消耗量少，而且便于施工，可以達到節省初投資的目的。

1.3合理利用室內的通風量，控制室內空氣品質

節能設計中總的發展趨勢是通風量應增大，在這個過程中必然要解決的就是空氣的質量問題，消除空氣中的細菌、浮游塵埃，臭味等有害人體的物質，通過室內進、排風合理的氣流組織，從而達到改善空氣的品質，改善居住環境，節約能源的目的。

1.4要滿足生活環境中的聲音、光線、色彩的要求

盡管影響人體舒適的主要因素為舒適環境，但是這三者同樣是不可忽視的因素。比如人們居住的室內環境以暖色調為主，可以讓人們心理上感覺到溫暖，因此不需要較高的室內溫度，自然也就避免了能源的消耗。

2.暖通空調系統重點節能設計的途徑和方法

2.1合理選擇冷熱源系統

在民用暖通空調系統的調節過程之中，空調必須要與供暖系統之中的供冷與供熱的源頭采用高度聚集的冷熱水機組亦或者是采用大功率的供熱或者換熱的設備。在熱源的選擇方面，城市熱源主要包括鍋爐，城市熱電廠，城市熱網供熱還有熱泵。其中，鍋爐和熱泵供熱都是大規模的集團公司采用的，雖然有可能降低費用但并不適用于小規模的民用住宅。城市熱電廠和城市熱網供暖則采用的是城市集體供暖，其費用較高，但是在住宅小區普遍使用。在冷源的選擇方面，空調的制冷系統主要包括壓縮式制冷劑供冷和吸收式制冷劑供冷兩大類冷源。其中，壓縮式制冷以電能為動力，其結構較為緊湊，占地面積較小，成本低，具有經濟性的優點。但是其單機容量有點小，冷量的供給有可能出現問題。而吸收式制冷以熱能為動力，其優點是供冷量穩定，占地面積小。但是其消耗的能量較大，經濟型效果不強。因此在機組和設備的選擇過程之中，施工團隊必須依據民用建筑的規模、民用建筑的使用特征以及理應結合當地所特有的能源構成的結構并根據當地所特有的價格環境、當地環保部門規定等原則合理的選擇冷熱供源。

2.2使用可再生能源或低品位能源的空調系統

針對國家目前能源緊缺的現實情況，民用暖通空調系統為了起到節能的效果，必須選擇具有豐富的天然水資源，亦或者是具有豐富的地熱資源可以提供利用的環境。這時候，就可以適當的采用當地豐富的資源前來提供能源。針對部分地區全年進行空調使用的現狀，而且各房間以及區域如果長時間使用民用暖通空調系統的情況，一般可能會造成電力負荷特性相差較大的情況，特別是對于那些長時間，并且集中在一段時間分別要進行供熱以及供冷服務的民用建筑物，再考慮到經濟以及技術的合理程度之后，便應該去采用水環熱泵空調系統，并且應該在節省能源的角度區采用可再生能源或者低品位的能源來進行對系統的啟動。

2.3改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失

在許多情況下，民用建筑物難以起到對已經通過民用暖通空調系統得到的暖氣的貯存和維護效果。針對這樣的情況，應該在大幅度的提升關于冷熱負荷降低技術的使用技巧的同時，也給出一部分精力在經過對建筑物墻體，以及建筑物門窗的保溫屬性以及建筑物的隔熱屬性進行進一步的大規模改善，這樣做成本不高，而且可以有效的去減少民用建筑物室內的冷熱氣體流失，起到節能減排的作用。具體的步驟包括有采用針對民用建筑物的建筑上面的門窗，以及墻體的建筑面積所成的比例進行進一步的合理規范的計劃規劃，并且運用合理的技術設計手段添加諸如遮陽窗戶等保暖等防護的措施。

2.4加強運行管理，定期檢查閥門

目前針對安全運行管理的重要性，在民用建筑暖通空調系統的管理過程中必須堅強對安全質量的管理監督，特別是對復雜的暖通空調系統之中的閥門部分進行定期檢查，防止出現安全事故。例如，在供暖系統的熱源入口的地方應當設置熱量表或者流量調節閥門、在集中熱水取暖的每個房間的每一條支路應當設置手動調節閥，并定期檢查閥門處的熱量的通過數值，在進行閥門的選擇的時候，必須選擇與冷熱源系統相適應、調節性能比價可靠、抗腐蝕性強，耐熱性強的閥門，以便于應對高溫通過的傳熱物質。

3.結束語

本文主要介紹了暖通空調對于建筑節能的重要性以及暖通空調節能設計的幾個主要途徑。比如改善建筑環境， 提倡綠色建筑和建筑物的自身節能，優選建筑物空調系統運行模式及設備，加強自動控制運行管理方式，空調新風量調節，廢熱回收等等。暖通空調系統在建筑節能中占據重要的位置，起著重要的作用，節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，需要政府職能部門的重視和支持。做好暖通空調的節能設計，能夠促進自然能源的有效利用，削減能源負荷產生顯著的環境和社會效益。

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