節能技術在暖通空調設計中的應用探討

曲淑梅

（中國石油集團電能有限公司電力研究設計院，黑龍江 大慶 163453）

1 節能技術在暖通空調設計中的重要性

改善居住環境、生活生產環境，提高人們的舒適度是當今建筑工程設計的主題。建筑工程設計，從過去滿足使用性要求，到現在同時滿足舒適性要求，暖通空調設計在建筑設計中的重要性越來越突出。

暖通空調設計就是針對建筑環境的溫度、濕度、潔凈度、舒適度的設計，同時為了達到這些溫、濕度等條件，每年每天都在消耗了大量的能源。據統計，建筑物在其建造、使用過程中消耗了全球能源的50%，產生的污染物約占污染物總量的34%。

我國是人口多、資源缺的國家，資源節能減排是國家健康發展的主題，如何既能達到舒適度的要求，還能夠降低年復一年的能源損耗。在實踐中證明，暖通空調系統中節能措施的應用能夠節能20%～50%的能耗，可見，暖通空調設計源頭采取節能技術是何等的重要。

2 在暖通空調設計中多渠道全方位采取節能技術

要想在暖通空調設計中，多渠道全方位采取節能技術。就應該現了解暖通空調具體內容及具體環節，分析影響這些環節、內容的因素有哪些。這樣才能因地制宜采取相應的節能措施，解決實際問題。

2.1 暖通空調設計產生能耗的有哪些方面

暖通空調設計的范圍：從廣義來說，包攬一切物品空間或區域的供熱升溫、制冷降溫、通風換氣、干濕度、潔凈度等設計及調控。本文就建筑暖通空調設計進行探討。

就建筑工程領域來講，是承擔工業與民用建筑新建、改建、擴建、維修項目的室內供熱、通風、空調、除塵、空氣凈化設計；承擔室外城鎮管網、廠區、家屬區、商業區等供熱、空調、通風管網設計；承擔冷熱源點區域供熱鍋爐、制冷站設計；承擔各級換熱站、空壓站等設計工作。

冷熱負荷產生的能耗：暖通空調設計為維持一定的溫度，如夏日降溫、冬季供熱，就需要空調制冷，采暖供熱設計，補充就一定有冷熱的消耗，即設計冷熱負荷。冷熱負荷的產生主要源于幾個方面：維護結構與外圍的冷熱傳遞，因生產、生活、工藝等需求，冷熱介質在傳遞過程中與外界溫度差異引起的消耗（包括外網傳輸）。

電能的消耗：暖通空調設備如風機、泵、制冷機等，在運行工程中消耗一定的電能。

2.2 在暖通空調設計的各個環節中，進行節能技術設計

根據以上對產生耗能的分析，結合設計階段可行性研究、初步設計、施工圖設計幾個環節。從規劃到方案選優，從選設備材料到系統運營，著重從以下幾個方面：

2.2.1 區域規劃設計，優化節能措施及方案，兼顧就地取材的能源再利用

在規劃設計時，盡量靠近冷熱源，減少路由，從而降低損耗。充分利用廢熱、余熱等能源。電廠余熱、工業廢汽，分散天然氣，太陽能，地表水等一系列的就地能源，在設計中要充分利用。

“在技術經濟合理的情況下，冷、熱源宜利用淺層地能、太陽能、風能等可再生能源”[1]

天然氣供應充足的地區，在經濟技術比較合理時，采用分布式燃氣冷熱電三聯供系統。還有地表水或地下水地源熱泵系統供冷、供熱；蓄能系統供熱、供冷；集中供熱、集中制冷等技術。

2.2.2 建筑從結構上、布局上到達節能設計標準

《公共建筑節能設計標準》對建筑的體形系數、門窗比，朝向，圍護結構的熱工指標都進行了詳細的規定，對嚴寒地區、夏熱冬暖地區也出臺了相應的標準，其目的就是建筑節能。

夾心保溫層、泡沫聚苯板的外墻節能技術，中空玻璃、鍍膜玻璃、真空玻璃門窗節能技術，太陽能集熱屋頂、可控制的通風屋頂節能技術，水（地）源熱泵系統、置換式通風系統、自然通風、地面輻射采暖等。

2.2.3 正確把握數據及系數選取，精準計算。不因計算原因造成不必要的能耗

建筑物是否達到節能建筑要求，圍護結構保溫設計，墻體、門窗、地面、樓面屋面等計算及驗算方法參見《民用建工熱工設計規范》。

暖通空調設計計算依據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》及《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》。選取數據時，多數設計人員過分加大系數，負荷計算偏高導致材料、設備等選取偏大，運行數值高于實際設計數值，偏離設計的舒適度要求造成不必要的浪費。

2.2.4 材料及設備的選擇，盡量從節能角度考慮

材料及設備的選擇要從綠色低碳、低耗能、變頻可調節角度出發，能夠回收再利用優先考慮。

2.2.5 不可忽視的保溫設計

暖通空調的管道與設備，在使用過程中，不可忽視的就是其保溫問題。保溫設計本身也是一項節能技術。做好保溫設計，不讓冷熱能在運行過程中過度損耗就是直接做好了節能設計。保溫材料五花八門，按照保溫材料的熱工屬性，選用經濟實用的保溫材料。保溫厚度的計算要掌控臨界保溫點，不是越厚越好。保溫結構做到防水防潮。

2.2.6 大力推廣節能技術，減少不必要的能源消耗

現代的暖通空調設計早已經不是單打獨斗的設計了，既要融入建筑節能、電器控制，還要自動化、智能化納入暖通空調設計中來。

除了上述一些節能手段，還要采取精準控制的監測技術、變頻控制技術、溫控等節能技術。

2.3 增強節能意識，加強對暖通空調設計節能技術的管理

目前，多數暖通空調設計人員缺乏節能意識，完成設計就萬事大吉，忽略各個環節節能技術的應用，規劃不科學、系統不合理、節能細節缺失，導致設計與實際不符，過熱、過冷現象嚴重，系統不合理等現象。

還有一部分設計人員，缺乏節能技術的掌握，專業技能有待提高。各個設計院及相關部門對節能設計的管理還需加強。

3 結束語

對建筑設計而言，建筑、結構上的浪費往往是一時的，而暖通空調設計如果沒有節能理念、不采取節能措施，造成的能源及資源浪費是重復的，大方向說節能關系到國計民生，小處說節能關系到百姓日常，涓涓細流匯集成海洋，不可低估其價值。以上是筆者從事近30年設計體會，時間倉促，望同仁們多多指正。