建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計方法研究

孔祥敏

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，人們對居住環(huán)境有了更高的要求，這也使建筑暖通空調(diào)使用量日益增加，由此而帶來的建筑能耗比重不斷加大。因此需要對建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計進行分析，從而實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標。文章分析了建筑暖通空調(diào)節(jié)能的設計原則，并進一步闡述了建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計的方法。

關鍵詞：建筑暖通空調(diào)；節(jié)能；設計原則；方法

近年來，能源危機越演越烈，在這種情況下，建筑能耗越來越被大家所關注。建筑能源占社會總能源消耗的比重較大，而暖通空調(diào)更是在建筑能耗中占較大的比重。在當前大力提倡節(jié)能減排的新形勢下，針對建筑暖通空調(diào)能耗大的問題，需要采取切實可行的節(jié)能設計方法有效地降低暖通空調(diào)的能耗，確保建筑整體能耗的下降，為社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展起到積極的促進作用。

1 建筑暖通空調(diào)節(jié)能的設計原則

1.1 基本原則——節(jié)能

在對建筑暖通空調(diào)設計時，需要遵循的最基本原則即節(jié)能，以熱舒適指標作為節(jié)能設計的重要指標。在具體節(jié)能設計過程中，需要對溫度、空氣濕度、風速、勞動強度及輻射溫度等各種熱舒適指標的影響因素進行分析，并將這些因素進行科學的組合，從而實現(xiàn)舒適度與節(jié)能效果的協(xié)調(diào)。

1.2 滿足日常生活環(huán)境要求

環(huán)境的舒適性是影響人體舒適度的最主要因素，在日常生活中，光線、聲音和色彩等都會對人體舒適性帶來一定的影響，因此在暖通空調(diào)設計過程中，需要確保其能夠滿足日常生活環(huán)境要求，在滿足室內(nèi)溫度舒適度要求的基礎上，實現(xiàn)能源消耗的最小化。

1.3 正確處理整體與局部關系

目前我國現(xiàn)實生活中通常都會采用集體供暖來降低能源消耗，提高能源的利用效率。因此在建筑暖通空調(diào)設計過程中，為了能夠滿足個人的不同需求，在具體設計時需要保證獨立的每一個房間內(nèi)的溫度，同時還要對熱量進行分戶和分室分攤，實現(xiàn)能源的高效利用，確保節(jié)能目標的實現(xiàn)。

1.4 控制室內(nèi)空氣品質(zhì)

為了能夠更好地解決空氣質(zhì)量問題，暖通節(jié)能空調(diào)設計時都會保證通風量大的特點，通過合理的排風和進風來調(diào)節(jié)室內(nèi)氣流，在確保了室內(nèi)空氣質(zhì)量提高的基礎上，也實現(xiàn)了節(jié)能的目的。

2 建筑暖通空調(diào)節(jié)能設計的方法

2.1 合理地選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計參數(shù)

在建筑暖通空調(diào)設計過程中，需要對建筑室內(nèi)設計計算溫度進行取值，室內(nèi)溫度取值的高低與建造暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗具有非常密切的聯(lián)系，這就需要根據(jù)實際的情況，根據(jù)不同地域、環(huán)境及室內(nèi)要求等來對室內(nèi)溫度進行合理取值，從而確保暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的降低。在相關的建筑節(jié)能設計標準中對于民用建筑室內(nèi)供暖和制冷設計的計算溫度取值標準進行嚴格的規(guī)定，夏季空調(diào)制冷要保持在25℃以上，居民建筑和辦公室室內(nèi)冬季采暖溫度不得高于20℃。

2.2 空調(diào)冷熱源的節(jié)能選擇

在空調(diào)主機熱源側(cè)根據(jù)冷卻形式的不同，可以分為空冷、水冷及蒸發(fā)冷幾種形式。水冷不僅制冷性能系數(shù)COP較高，而且很少受到大氣環(huán)境溫度的影響。但會受制于水源的限制。特別是在使用循環(huán)水時，需要配備冷卻塔或是冷水池，確保水能夠冷卻。水源熱泵機組會受到水源的限制，而地源熱泵會受到打井面積的限制，因此無論是水源熱泵機組還是地源熱泵機組都存在著一定的局限性。目前蒸發(fā)式冷凝器很受大家歡迎，其主要是利用水蒸發(fā)時吸收熱量來使管內(nèi)制冷劑蒸氣凝結(jié)，相較于傳統(tǒng)中央空調(diào)的耗電量來講，蒸發(fā)式冷風機耗電量較少，具有較好的節(jié)能效果。

另外還要選擇好空調(diào)主機的冷媒，相較于其他制冷劑來講，R32具有較好的效果，其熱力參數(shù)與R410A非常相近，而且充注量僅為R22的0.6倍。R32冷凝溫度要低于R410A，蒸發(fā)溫度要高于R410A，具有較好的傳熱性能，使用R32作為制冷劑其性能要高于R410A。

2.3 空調(diào)風系統(tǒng)的節(jié)能設計

在對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設計時，由于不同區(qū)域?qū)囟取穸群凸ぷ鲿r間的需求都會有所差異，因此在具體設計時，需要根據(jù)系統(tǒng)的實際運行條件來對各個區(qū)域進行劃分。其實即使在同一個暖通空調(diào)系統(tǒng)中，不同區(qū)域及不同要求的冷熱負荷也會具有一定的差異，而且不同區(qū)域及不同工作間對于滿負荷的運行時間也會有不同的要求，因此在設計時需要對建筑的滿負荷運行及部分負荷運行進行充分的考慮，需要針對不同區(qū)域具體要求來控制溫度和濕度。可以選擇變風量的空氣調(diào)節(jié)機組，宜選用多速送風機和變頻送風機。利用變風量的暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)κ覂?nèi)風量的變化情況進行準確調(diào)節(jié)，同時準確對系統(tǒng)的總風量進行確定，從而實現(xiàn)風機容量和能耗的降低。

新風量的大小對空調(diào)系統(tǒng)來說不僅與能耗、初投資和運行費用密切相關，而且關系到人體的健康，暖通空調(diào)設計者要充分考慮新風量的設計，不僅要滿足工作區(qū)對溫度、濕度、潔凈度、噪聲的需要，更要滿足空氣新鮮度的要求。設計人員設計時，需要嚴格按照相關的節(jié)能設計標準中對取值的規(guī)定進行設計，不應隨意增加或減少。另外，在人員密度相對較大并且變動較大的房間，應該采用新風需求控制，設計變風量的新風空氣處理機組，根據(jù)室內(nèi)CO2濃度檢測值增加或減少新風量，使CO2濃度始終維持在衛(wèi)生標準規(guī)定的限值內(nèi)。

民用建筑空間較大，人員活動多處于底層空間，因此需要選擇適宜的送風形式，確保活動范圍內(nèi)具備良好的舒適度。在采用上送風時，需要將送風風速控制在一定范圍內(nèi)，特別是取暖季節(jié)更需要對送風風速進行有效控制。也可以利用分層空調(diào)，將人活動區(qū)域范圍內(nèi)的空氣參數(shù)控制在舒適性的使用要求范圍內(nèi)。在實際工程中，可以使送風氣流只負擔人員活動區(qū)，而且高空則可以設置機械換氣。另外，也可以考慮使用新風換氣機，從而實現(xiàn)能源的節(jié)約。

2.4 空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設計

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計中蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組單位制冷量的能耗量是與制冷機的蒸發(fā)溫度以及冷凍水的供水溫度成反比的。選用滿液式蒸發(fā)器；提高冷凍水的供水溫度，這樣提高了蒸發(fā)溫度，提高了機組COP。或者選用溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)，大大提高機組的COP，減少建筑的耗能。但同時帶來的設備復雜化及技術成熟度還有欠缺，同時溫濕度獨立控制前期投資較大，需綜合考慮。

2.5 空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能設計

部分暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝區(qū)域缺少自然水源，因此在設計時多需要采用冷卻塔循環(huán)使用的模式，實現(xiàn)水源的節(jié)約。在對冷卻塔設置過程中需要確保具備良好的通風條件，工作環(huán)境也需要具備較好的干凈整潔性，采用三通調(diào)節(jié)閥進行控制，確保冷卻效率的提高。同時風機的啟停需要采用變頻調(diào)速的方式進行控制，如果利用出水溫度控制時需要注意電能的節(jié)約。

3 結(jié)束語

人們對環(huán)境越來越關注，低碳概念也受到人們的廣泛重視，在當前節(jié)約型社會建設的新形勢下，國家對節(jié)能非常重視。因此在暖通系統(tǒng)中如何充分地利用節(jié)能技術來有效實現(xiàn)能耗的降低具有非常重要的意義。通過采用切實可行的設計方法來降低暖通空調(diào)的能耗，這不僅能夠?qū)δ茉淳o缺的局面起到一定的緩解作用，而且對社會和自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也能夠起到積極的促進作用。

參考文獻

[1]伍小亭.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計思考[J].暖通空調(diào)，2012.

[2]梁琳，翟榮兵，黃紅.建筑工程項目暖通空調(diào)節(jié)能設計的相關問題[J].科技創(chuàng)新與應用，2014.

[3]高志強.對民用建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計措施的探討[J].山西建筑，2013.