淺析暖通空調的節能減排設計

陳敏如

摘 要：隨著人們的生活水平與科學技術的不斷發展，對于生活環境的需求日益增高，低碳生活目前已經走進千家萬戶，成為我國重要的戰略目標。空調則是現代人生活不可或缺的一種設備，用于改善室內氣候，為人們的生活提供良好的舒適性。但暖通空調在運行時會消耗很大的能源，尤其在天氣炎熱時，暖通空調的消耗甚至可以占據建筑耗能的70%，嚴重阻礙了我國能源可持續發展戰略。本文則對暖通空調的節能減排設計進行簡單的分析，以期為我國暖通空調節能減排的發展提供思路。

關鍵詞：暖通空調 建筑工程 節能減排 設計

前 言

節能減排是現階段以及未來很長一段時間全世界各國的發展方向，對于暖通空調系統來說，也同樣是空調事業的終極目標之一。我國空調事業發展突飛猛進，但在能耗方面仍有待提升，節能減排是未來空調事業發展的主要方向。在建筑工程中如何做好暖通空調節能減排，對于建筑節能來說非常關鍵。

一、暖通空調系統的組成與特點簡述

隨著科學技術的迅猛發展，能源與環境的矛盾日益激烈，城市化發展與人們生活水平也因此受到了嚴重的阻礙。在城市化進程之中，建筑能源的消費現象比比皆是，越發明顯，并成為能源浪費中的核心組成部分，因此節能減排為主的暖通空調系統日益被人們所青睞。暖通空調作為一種綜合性的空調設備，其以采暖、通風與空氣調節裝置為系統，所覆蓋的范圍極廣，并設計了流體力學、熱力學、機械學與物理學等多種領域，其涉及的設計工作相當復雜繁瑣，由不同的工作體系與設計構造來完成。暖通空調系統的特點在于可以為建筑環境提供優雅、舒適的環境，解決了傳統空調無法對空氣調節的弊端，進而得到大眾的青睞，對于改善室內環境相當重要。

二、暖通空調節能減排所遇到的問題

目前所廣泛使用的暖通空調，在建筑工程中雖然為人們帶來了各種便利，使得室內建筑的舒適性得到不小的改變。然而以經濟利益為主的設計模式并不能兼顧環境保護與節能減排，導致空調的環境效益與社會效益大大降低，進而出現暖通空調設計過程中出現各種差錯。而以節能減排為要求的設計又存在很多缺陷，面臨兩難的處境。

以暖通空調系統的施工管理來看，空調系統設計對于節能減排相當關鍵。但由于設計部門或者企業人員并不重視節能減排，此外建筑工程設計周期較短，往往忽略了節能減排的作用，設計收費又和設計所需要承擔的經濟效益嚴重不符合，以及部分技術性問題尚未有好的解決辦法。因此，導致部分設計單位忽略了質量問題，使得暖通空調系統的運行能耗十分巨大，嚴重超過了國際標準，甚至一些公共建筑的暖通空調能耗超過了建筑總能耗的70%。

從暖通空調的節能設計方案來看，目前暖通空調的設計五花八門，對節能減排與環保雖然有所提高，各種技術方案被提出，但每一種方案都會有或多或少尚未解決的缺陷。設計方案的出發點不同，因此考慮問題的方式也不盡相同，導致最終設計成效的評價也不一樣，嚴重缺乏科學合理有效的設計方案評價規則。

三、暖通空調節能減排設計策略

隨著社會經濟學的不斷完善與發展，對能源越發重視，認識到能源是促進經濟發展不可或缺的組成部分，也從中認識到我國各行各業由于不同影響因素而導致能源浪費現象，從而使得能源發展與經濟發展速度有所差異，對社會經濟造成了極大地阻礙。我國國民生產總值以每年10%幅度提高，然而能源發展卻只有5%，過快的經濟發展必然導致資源的浪費，從而產生極大地經濟隱患。所以，在能源使用方面應該盡可能地通過節能減排來實現能源的節省，暖通空調工程也同樣如此。只有選擇科學合理的節能減排設計，才能確保社會能源持續可循環使用的科學性。

（一）暖通空調系統設計合理性的研究。暖通空調系統在建筑工程中所涉及的地域十分廣泛，是一個相當復雜的系統。暖通空調系統設計是否科學合理將直接關系到建筑內空調系統運作的質量問題，所以大多數暖通空調系統的設計都是以自身負荷量最大限制的。然而實際的空調使用過程是達不到設計標準得效果，一方面是設計技術尚無法實現與設計標準所符合的最大負荷，另一方面是影響空調效果的因素較多。所以空調系統的各個部分能夠保證整體性的滿負荷，但卻無法對全部系統進行滿負荷，這就造成了暖通空調系統損耗的最大化。

（二）圍護結構保溫性能的提高。暖通空調的節能減排設計需要最大程度降低冷熱量的損失，而要想完成這一目標，就需要暖通空調系統擁有科學合理的建筑圍護結構，保障圍護結構的比例合理。一般來說，建筑墻體圍護結構的保溫性能將關系到暖通空調系統負荷大小，因此關于圍護結構保溫性能的相關標準制定也被制定在其中。想要提高圍護結構的保溫性能，就需要建筑結構在墻體自身保持高度前提下提高保溫結構性能，從而促使暖通空調節能減排。

（三）系統控制水平的提高。當前暖通空調的舒適性提升主要是以空氣溫濕度、風速以及環境輻射溫度來實現的，對舒適度以及環境冷熱的感受實際上是通過多種因素綜合而形成的，因此空調控制是在保障空氣溫濕度為前提的。但這種控制實際上并不合理，暖通空調的控制不能僅局限在溫濕度或者溫度上，還需要對風速、平均溫度輻射環境等要素進行控制。使用SET和PMV來對暖通空調進行控制，則可以在舒適度不變的前提下，為暖通空調系統節能30%到40%。

（四）探索新能源在暖通空調系統中的使用。縱觀歷史可以發現，人類對于能源的需求日益增長已經達到了前所未有的程度，目前資源與能源面臨著嚴重緊缺的時候，要想解決這種供應需求矛盾，應該從新能源使用上入手。在新能源方面，以海洋能、地熱能、生物能等為主，可以實現新能源在暖通空調中的使用。

以海洋能來說，歐美海水源熱泵技術已經相對完善，海水源熱泵可以實現0.5萬平方米到100多萬平方米的空調供熱使用。但同時也需要注意，當海水溫度降低到2℃以下，不應以熱泵機組供熱。太陽能在暖通空調中的使用已經在奧地利、丹麥等國家展示20%到50%的比例，國內太陽能空調供暖能夠實現溫度在10-12℃的范圍。地熱能在暖通空調的使用主要是利用地下巖石、土壤與地下水等低溫熱源的熱泵系統，地源熱泵技術在暖通空調方向的利用需要考慮地下水污染的問題。但太陽能供熱受限于日照面積，因此在城鎮建筑分散容積率較低的情況下，適合太陽能在暖通空調上的運用。新能源在暖通空調方面的運用可以有效補充供電不足以及供電壓力，并且更加環保，不會因為暖通空調的使用而造成熱島效應，也不會對空氣環境造成污染。

結束語

暖通空調系統的能耗高是制約暖通空調節能減排發展的主要因素，在建筑工程中進行暖通空調工程設計時，應當對節能減排方面的問題進行解決，使得暖通空調系統更加環保、穩定、經濟又安全。我國暖通空調雖然取得了一定的成績，但在節能減排方面仍然和世界領先技術存在差距，需要在暖通空調設計的節能減排方向進行深入的研究。

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