淺析建筑暖通空調系統節能方案的優化設計

陳駿 林慧穎

摘 要：民用建筑暖通空調系統能夠有效的改善人們居住空間環境，受到了民眾的青睞。但是，暖通空調系統耗能十分明顯，在可持續發展戰略下，必須采取有效的節能設計，解決其能耗大的問題。本文主要分析了建筑暖通空調系統節能方案設計的優化設計。

關鍵詞：民用建筑；暖通空調系統；節能設計

引言

暖通空調系統龐大復雜、涉及變量多、結構復雜并且牽扯因素多，在暖通空調系統的設計中需要從各個角度、進行綜合性的考慮，實現暖通空調系統的最優化設計。為做好暖通空調系統的最優化設計需要解決暖通空調系統設計中的各類常見問題，實現對于暖通空調系統最優化設計。該文在分析暖通空調系統的特點與暖通空調系統設計中常見問題的基礎上對如何解決暖通空調系統設計中的常見問題進行了分析。

1 暖通空調系統設計中的常見問題

暖通空調系統是龐大且復雜的系統，暖通空調系統設計中將會受到諸多因素、條件的干擾與限制，如何在諸多影響與限制中實現暖通空調系統的最優化設計是考驗暖通空調系統設計人員設計水平的重要衡量指標。在暖通空調系統設計中常見的問題如下：

1）暖通空調系統接入點多、入口設置數量多。以建筑暖通空調系統為例，暖通空調系統不僅包括建筑暖通空調入口部分還包括建筑室內外管線的布置，兩者相輔相成共同影響著暖通空調系統設計質量。在暖通空調系統設計中如果僅考慮暖通空調系統的便利性而忽視了外部管線、網的設計將直接影響暖通空調系統設計質量，導致供暖入口與實際不相符的情況發生，不僅影響暖通空調系統設計質量，嚴重的甚至會導致能源浪費。

2）未能充分考慮到暖通空調系統的管道熱膨脹問題。暖通空調系統設計中需要對管道熱膨脹問題引起足夠的重視，各種熱媒在暖通空調系統中流動時，熱媒的熱量將會引起暖通空調系統管道的微量形變，眾多的形變不斷累積最終在暖通空調系統管線的兩端處產生較為明顯的膨脹變形，影響暖通空調系統的正常使用。在暖通空調系統設計中為規避這一問題，會考慮增設補償器來解決熱膨脹問題，而在暖通空調系統的實際施工中，很多施工企業出于節約成本考慮少裝甚至是不裝補償器，影響暖通空調系統的施工質量。

3）暖通空調系統中的排風系統設計不合理。排風系統在暖通空調系統設計中占據著重要的比重，在暖通空調系統設計中需要對排風系統的風量平衡進行充分的考慮，一旦排風系統的設計不當極易引發一系列繼發性問題，排放系統設計不當不僅會引起風阻過大且會極大地增加排風系統的投資成本，導致暖通空調系統熱能的極大浪費。

4）自然通風和建筑朝向問題是暖通空調系統設計中容易忽視的一個問題。不同的地區有其獨特的氣候和風向特點，暖通空調系統設計中可以結合當地的氣候和風向特點做出針對性的設計，對當地的光照和風能進行合理的利用。借助于外界自然條件能夠對暖通空調系統形成良好的補充，增強暖通空調系統的設計效果和設計質量。

2 優化建筑暖通空調節能設計措施

2.1 對暖通空調系統設計加以優化

暖通空調系統設計過程中，需要遵循以下幾點原則：第一，保證其能夠獨立完成室內空間濕度、溫度；第二，每家每戶需要對空調產生費用進行平均分擔；第三，在空調管路設計中必須堅持簡單明了原則，避免材料浪費。具體設計過程中，還需要結合業主方的客觀要求，準確的把握對空調使用壽命造成影響的因素，根據用戶需求進行量身定制，滿足審美品味要求。具體施工時，中央空調應該是第一站，然后向各分支系統進行修建，保證空調性能符合有關要求，提升其對溫度的敏感度。必須保證中央空調以及各個管路保溫效果，確保建筑室內溫度適宜，提升居住生活的舒適度。

2.2 暖通空調風系統、冷熱水節能設計

在暖通空調通風系統、冷熱水系統設計過程中，必須對進出口冷熱水溫差進行調節，減少溫度差能夠降低能源消耗；同時，空調設計中，還可以采用封閉式循環模式，讓能源在空調系統中進行循環，降低能源消耗量，同時對空調本身也降低損耗。這種節能設計方案有利于對暖通空調的維護保養，減低空調損壞，在運送方式上，用一個水泵就能夠完成，屬于一個有效的節能設計方案。同時，在室外設計溫控裝置，不僅能夠有效的保護室內空氣環節，同時還能保證室內溫度調節。

2.3 利用熱回收裝置

建筑暖通空調系統運行過程中，會釋放大量熱，如果這些熱能散播到空氣中會造成熱能損失。所以，可以利用熱收集交換裝置，有效得到收集系統運行中散發出來的熱量，之后將熱量利用流體傳導，提供給暖通空調系統濕熱條件，實現暖通空調自身能量轉化，有效減少能源消耗。在民用建筑中，利用空調系統能夠對建筑室內、室外溫度進行有效調節，這一調節過程即通風換氣，也會導致一些能耗損失。將暖通空調系統中排風系統能量進行收集（利用特殊的收集裝置），當能量積攢到一定程度后，可以用來交換新空氣加以處理，這種方式不僅能夠減少空調設備能量負荷，還能夠降低系統運行能耗，具有節能、經濟、環保的優勢，符合當前低碳生活理念。

2.4 積極推廣清潔能源空調

當前，能源消耗問題十分嚴重，在民用建筑暖通空調系統設計過程中，應該注重可再生能源的利用。地源熱泵。地源熱泵在近年來廣泛運用于建筑領域中，人們開始意識到地源熱泵的價值。地源熱泵主要是通過對地下淺層地熱資源加以利用，利用電能等高位能源，將低溫位進行轉移，這一過程中，能夠供熱，同時可以實現制冷，具有高效節能的優勢。通常來說，地能在一年四季中的溫度相對穩定。在夏季中，暖通空調系統可以通過地源熱泵將地能當作是一種冷源使用，而將建筑室內熱量向下傳遞；在冬季，暖通空調則可以利用地源熱泵，將地能當作是熱源，將熱源傳遞到溫度低的地方，用于室內采暖工作，同時暖通空調系統可以將地源熱泵當作是一種蓄熱器，提升空調系統整體能源利用效率。

太陽能。太陽能資源也是暖通空調系統中可以使用的可再生能源。從目前太陽能使用基本形式上來說，可以分為被動式和主動式兩種。其中，主動式太陽能系統在設計方面相對復雜，需要在建筑設計中設置相關的電力輔助能源設施，會增加整體的工程造價。而被動式太陽能系統的結構相對簡單，不需要其他輔助能源，主要是利用對建筑方位、建筑系統結構的處理，實現自然熱交換，對太陽能資源加以利用。當然，在建筑暖通空調系統中，還可以利用集熱板、太陽能光電板等，或者設置太陽能集熱墻，提高太陽能利用效率。

結束語：

暖通空調系統作為建筑系統中的重要組成部分越發凸顯重要。隨著“智能、綠色”建筑理念的提出暖通空調系統設計將面臨更多、更強的要求和挑戰，做好暖通空調系統設計對于提升建筑居住質量有著極為重要的意義。根據建筑要求暖通空調系統設計應當從節能減排、提高熱能利用效率的角度出發，積極利用各種新技術、新工藝實現暖通空調系統的最優化設計。

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