工民建暖通空調節能設計的技術研究

馬靖國

【摘 ?要】在我國提出可持續發展戰略以來，建筑行業也隨之提出“綠色建筑”的發展目標，以盡可能降低建筑能耗為己任。而作為工民建當中的能耗“巨頭”，有研究數據顯示，暖通空調所消耗的能源在整個工民建中的占比超過40%，因此控制暖通空調的能耗也是工民建實現“綠色建筑”目標的關鍵所在。在此背景之下，本文將從簡單介紹暖通空調及其能耗組成出發，簡要分析工民建暖通空調節能設計的相關技術。

【關鍵詞】工民建;暖通空調;節能設計

1暖通空調概述

1.1暖通空調的應用意義

應用暖通空調可以改善和調節室內空氣的氣流速度、濕度、溫度、與人體的輻射傳熱，甚至可以影響周圍環境，以使用戶的室內環境更加的舒適和健康。通常暖通空調的功能只需要滿足維持人體熱平衡的要求即可。但有些暖通空調也適用于工業廠房，應用此類暖通空調也能同時滿足相關行業的所用設備以及員工基本需求。

1.2暖通空調對人體健康的意義

據相關調查，人類活動空間多是在室內。由此可知，室內空氣質量參數對于人的健康有著至關重要的作用和意義。隨著我國城市化進程的不斷推進，種類繁多的室內裝飾越來越多的走進了我國居民的家中。由于建筑一般具有封閉性，因此排放室內污染物是非常困難的。一般家庭中的內飾大量使用油漆或者涂料，在裝修時產生大量的有害氣味和灰塵，嚴重威脅居民的人體健康。加之室內一般設有家具、地毯等，有些建筑室內還會存放著一些化學品，如果室內空氣不能循環暢通，那么勢必導致室內空氣質量參數下降，這更加嚴重的威脅著人體的生命健康安全。因此，使用暖通空調改善室內空氣質量對于提高人體的健康有著重要的意義。

1.3暖通空調改善室內空氣質量

改善室內空氣質量的主要方式就是使用空調。經研究發現，提高室內通風率可以有效提高室內空氣質量。為了改善空氣質量，必須深入研究暖通空調在通風和排氣方面的性能。設計空調時，需要不斷創新，改善排氣效果，改善通風率，使室內空氣稀釋以及室內和室外空氣不斷交換和循環，從而改善室內空氣質量。

2工民建暖通空調的節能設計技術

2.1現代自控技術

隨著互聯網技術和現代電子信息技術在我國的不斷發展和廣泛使用，暖通空調在節能設計方面，其硬件條件和軟件條件也得到極大提升。通過在工民建暖通空調當中運用現代化、智能化的自動控制技術，使得暖通空調可以根據當前的具體情況對室內的溫度和濕度進行靈活調節，進而使得熱損失能夠得到有效控制。譬如說可以在工民建暖通空調當中運用相應的監控軟件，借助專業化的監控軟件對工民建暖通空調進行無間歇監督和管控，對暖通空調的運行情況進行自動檢測，并在此基礎之上自動調節室內的溫度和濕度以及風量，從而可以在為人們提供更加舒適宜人的室內環境的同時，有效降低能耗。除此之外，在工民建暖通空調當中，還可以通過積極安裝中央控制系統以及計算機監測系統，在隨時對建筑外的溫度和濕度進行檢測的基礎之上，同其在室內自動監測下獲得的室內溫度與濕度值進行比對，進而根據比對結果對暖通空調進行自動調節和控制，使得暖通空調可以用最節能的方式不斷調整室內的溫度與濕度，保持室內的良好環境。

2.2優化氣流組織

對于工民建而言，其通過建筑自然的通風換氣也可以在很大程度上達到調節室內溫度和濕度的目的，而如果可以盡可能多地利用建筑自然通風換氣，則必將有利于實現暖通空調的節能降耗。事實上，工民建自身的結構以及設計布局、暖通空調的型號等各個方面都會對氣流組織方式產生一定影響。而對于建筑面積相對較大且室內空間開闊的建筑如大型商場、寫字樓等則可以通過采用上送下回的籠罩式氣流組織方式進行通風換氣。而對于建筑面積相對較小且為封閉室內的游泳館、展覽館等，因建筑內使用了大量玻璃，容易出現結露情況，因此最好可以使用下送上回的分層式氣流組織形式。而為了能夠使得工民建暖通空調輸水、輸風過程中產生的能耗可以得到有效控制，則可以通過控制管徑數量并大量運用變頻水泵及壓縮機，以變頻變量的方式輸送水和風，進而在有效提升能量輸送效率的同時可以進一步達到節能減排的效果。

2.3回收豐富余熱

暖通空調在使用過程中會產生大量的余熱，但以往由于未能對余熱進行充分利用，不僅導致能源被白白消耗，同時也使得暖通空調的經濟成本一直居高不下。而通過在設計工民建暖通空調當中使用節能技術，則要求對暖通空調所產生的余熱進行有效回收和循環利用。因此在條件允許的情況下，可以積極在暖通空調中安裝熱回收裝置和熱交換裝置，譬如說熱管換熱器、熱泵系統等等其在有效收集余熱的同時可以通過進行載熱、濕熱的傳遞，進而使得冷熱源能耗可以得到有效控制，并保障空調能夠始終處于濕熱平衡的狀態。有研究人員曾經對暖通空調安裝熱回收裝置前后所產生的能耗進行統計，統計結果如表1所示。通過觀察下表我們可以直觀地看出，使用熱回收裝置之后，暖通空調可以對排風能量進行充分利用，而在將其處理成新風之后，使得機組運行負荷和能耗均得到大幅降低。

2.4降低系統能耗

針對工民建暖通空調的冷水系統，在對其進行節能設計的過程當中可以通過盡量縮小空調供回水冷凍水溫差并采用閉式循環模式，在有效延長空調使用周期的同時，使得空調系統在輸水輸風中可以達到能耗最小的目的。此外還可以通過將暖通空調設計成一泵到頂的形式，在減少電量能耗的基礎之上有效減少后期對暖通空調的保養工作。

3設計中應注意的問題

3.1設計觀念和力法要有變革

（1）要有綜合觀念，我們國家在考慮建筑節能時，是以提高建筑圍護結構熱工性能，減少熱負荷為主線，要把建筑物和周圍的環境作為一個整體進行考慮，要考慮我們的設計成果對國家能源資源和環境保護的種種影響，同時吸收國際上的先進設計思想，改進設計方法。（2）對暖通的設計實行動態管理，按照PDCA循環進行設計，按照設計計劃，比對實際執行情況，發現問題，及時采取糾偏措施。由于現實情況不斷發生變化，不可能靠穩態設計工況就能滿足使用。所以在設計前要分析建筑使用中期內可能出現的種種情況，有針對性的做好方案，一方面要考慮最不利條件下的設計要達到要求，而且還預測今后使用條件下可能發生的問題，在此基礎上進行分析計算，并預先提出應對對策，對在實施過程中出現的問題，要及時分析問題產生的原因，并提出相關解決措施。

3.2重視規劃設計

規劃設計是建筑節能設計的重要方面，建筑的節能應充分考慮當地特有的自然調節，通過合理的規劃布局，在考慮當地的風向，地形，輻射和大氣環流等因素，做到因地制宜。在不能全部滿足的情況下，運用最優化原理，把能耗的成本降到最低。

3.3推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調系統

空調能耗較大，而且在使用過程不可避免的會對空氣的質量產生損害，這時人們的注意就注意到了可再生資源或低品位能源的開發和應用上，一批綠色能源技術得到了不斷的研發，設計人員應時刻注意新技術的發展，在設計中在滿足基本要求的前提，盡量使用新的綠色能源技術。另外，作為目前最清潔的能源-太陽能，也是人們研究和利用的重點，目前太陽能技術得到了人們的廣泛的接受，但是利用的深度還不夠，如何提高太陽能利用的效率是目前研究的重點。

4結束語

總而言之，在我國可持續戰略的要求之下，工民建暖通空調在設計過程中需要充分結合實際情況，靈活使用相應的節能技術。通過對空調的輸送能耗、耗電量等進行有效控制，并運用現代化的自動控制技術等方式和手段，幫助暖通空調實現節能降耗的目標，推動工民建在新時期下的長久穩定發展。

參考文獻：

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