建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)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(shè)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(shè)計原則，并進一步闡述了建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的方法。

關(guān)鍵詞：建筑暖通空調(diào)；節(jié)能；設(shè)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(guān)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(shè)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(shè)計原則

1.1 基本原則——節(jié)能

在對建筑暖通空調(diào)設(shè)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(shè)計的重要指標。在具體節(jié)能設(shè)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(xué)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(shè)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(chǔ)上，實現(xiàn)能源消耗的最小化。

1.3 正確處理整體與局部關(guān)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(shè)計過程中，為了能夠滿足個人的不同需求，在具體設(shè)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(shè)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(chǔ)上，也實現(xiàn)了節(jié)能的目的。

2 建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的方法

2.1 合理地選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)

在建筑暖通空調(diào)設(shè)計過程中，需要對建筑室內(nèi)設(shè)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(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計標準中對于民用建筑室內(nèi)供暖和制冷設(shè)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(shè)計

在對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)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(shè)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(shè)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(guān)，而且關(guān)系到人體的健康，暖通空調(diào)設(shè)計者要充分考慮新風量的設(shè)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(shè)計人員設(shè)計時，需要嚴格按照相關(guān)的節(jié)能設(shè)計標準中對取值的規(guī)定進行設(shè)計，不應(yīng)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(yīng)該采用新風需求控制，設(shè)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(shè)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(shè)計

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)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(shè)備復(fù)雜化及技術(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(guān)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(shè)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)計的相關(guān)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014.

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