淺談暖通空調節能設計的要求與要點

姜孟軍

摘要：城市化建設的不斷推進促進了建筑業的快速發展，同時建筑暖通空調系統的使用也不斷增多，而暖通空調節能設計對于降低建筑物的能耗具有重要作用。并且隨著科學技術的不斷發展，暖通空調系統對人們生活、工作環境的影響也越來越重要，基于此，本文概述了暖通空調節能設計，對暖通空調節能設計要求與要點進行了論述分析。

關鍵詞：暖通空調；節能設計；設計要求；設計要點

暖通空調能夠給人們帶來非常舒適的室內環境，其己廣泛運用到人們日常生產生活當中，但是其能耗非常大，因此為了保障其節能設計的有效性，以下就暖通空調節能設計進行了探討分析。

一、暖通空調節能設計的概述

暖通空調工程對于現代建筑非常重要，其在建設過程中需要滿足日常生活環境要求、符合節能環保的要求、消音要求、達到自凈功能的要求。通常暖通空調節能設計是通過合理的結構、功能設計以及新型技術的研發和應用在滿足目標負荷的前提下實現資源的合理利用，爭取將消耗的能源降低到最低。暖通空調裝置主要由冷源、熱源系統，經水系統以及給風系統等組成，在實際工作中冷源、熱源系統消耗電能實現溫度的下降，然后經過經水系統傳遞給給風系統，給風系統以吹風的形式將溫度較低的冷空氣傳遞給需要調節溫度的房間，已達到所要求的室內溫度和濕度。在這一過程中，通過合理的創新性設計將每一部分消耗的能量降低到最低，進而減小空調單位時間內消耗的總能量是暖通空調系統中節能設計的根本目標。

二、暖通空調節能設計要求的分析

暖通空調節能設計要求主要表現為：（1）節能要求。主要體現為：以熱舒適指標指導工程中的節能設計的實際應用。影響熱舒適指標的主要因素是：溫度、濕度、平均輻射溫度、風速、勞動強度。通過尋找這六者之間的合適比例，巧妙組合，達到舒適和節能的協調。同時恰當的利用房屋圍護結構的熱導性，抵抗室外氣候的變化，使得房間內產生舒適的微氣候。管路系統設計要簡單，這樣管材消耗量少，而且便于施工，可以達到節省投資的目的。（2）保障室內空氣品質的要求。節能設計中總的發展趨勢是通風量應增大，在這個過程中必然要解決的就是空氣的質量問題，消除空氣中的細菌、浮游塵埃、臭味等有害人體的物質，通過室內進排風合理的氣流組織，從而達到改善空氣的品質，改善居住環境，節約能源的目的。

三、 暖通空調節能設計要點的分析

1、科學選擇暖通空調參數。暖通空調工程設計在對室內設計計算溫度取值時，應當考慮到實際的具體情況，依據不同的地域、環境、室內要求等合理地對室內溫度進行取值。室內溫度取值的高低與建造建筑暖通空調系統的能耗密切相關，經調查研究表明夏季制冷條件下，室內溫度每升高1℃，能耗將會降低10%左右； 冬季制熱的情況下，溫度每降低1℃，能耗可減少8%左右。因此，科學合理地進行室內溫度計算取值能夠有效地降低建筑暖通空調系統的能耗。我國《公共建筑節能設計標準》對一般民用建筑室內供暖和制冷設計計算溫度的取值標準進行了科學合理嚴格的規定，公共建筑夏季空調制冷不應低于25℃，居民建筑和辦公室室內冬季采暖溫度不得高于20℃。

2、冷熱源的合理選擇。暖通空調主機熱源側按冷卻形式分為空冷、水冷、蒸發冷。水冷與其他兩種冷卻方式對比，制冷性能系數COP較高，同時幾乎不受大氣環境溫度的影響，但受水源的限制。使用循環水時，必須配有冷卻塔或冷水池，保證水不斷得到冷卻；水源熱泵機組受水源的限制；地源熱泵打井面積的限制；因此水地源熱泵機組亦有一定的局限性。而蒸發式冷凝器是很受歡迎的一種冷卻方式，它利用水蒸發時吸收熱量使管內制冷劑蒸氣凝結。近年來有些地區的蒸發式冷風機也很受歡迎，耗電量是傳統中央空調耗電1/8。

3、冷熱水系統節能設計分析。建筑暖通空調系統的設計中蒸氣壓縮循環冷水（熱泵）機組單位制冷量的能耗量是與制冷機的蒸發溫度以及冷凍水的供水溫度成反比的。選用滿液式蒸發器；提高冷凍水的供水溫度，這樣提高了蒸發溫度，提高了機組COP。或者選用溫濕度獨立控制空調系統，即空調主機產生高溫冷水用于承擔室內顯熱負荷，潛熱負荷用物理吸附的辦法處理；大大提高機組的COP，減少建筑的耗能。但同時帶來的設備復雜化及技術成熟度還有欠缺，同時溫濕度獨立控制前期投資較大，需綜合考慮。

4、冷卻水系統節能設計分析。很多建筑暖通空調系統安裝的區域自然水源十分匱乏，所以設計時建議采用冷卻塔循環使用的模式，其主要目的就是有效節約水源。設置冷卻塔的過程中必須具備良好的通風條件，工作環境要求干凈整潔，控制采用三通調節閥從而提高其冷卻的效率。另外，利用變頻調速的方式控制風機的啟停，也可以利用出水溫度控制，但都要注意節約電能。

5、風系統節能設計分析。建筑暖通空調系統的設計中不同的區域可能對溫度、濕度以及工作時間的需求都有差異，那么就應該根據系統的實際運行條件將各個區域進行劃分。即使是在同一個建筑暖通空調系統中，不同區域、不同要求的冷熱負荷也會有較大的差別，不同區域、不同的工作間對于滿負荷的運行時間各有不同，對于建筑的滿負荷運行、部分負荷運行必須綜合考慮。分別對不同的區域進行溫度、濕度的控制。因此建議選擇變風量的空氣調節機組，選用多速送風機、變頻送風機。 變風量的建筑暖通空調系統能夠準確的調節室內的風量的變化情況，也能夠準確的確定系統的總風量，從而起到了降低風機的容量和能耗的作用。新風量的大小對空調系統來說不僅與能耗、初投資和運行費用密切相關，而且關系到人體的健康，建筑暖通空調設計者要充分考慮新風量的設計，不僅要滿足工作區對溫度、濕度、潔凈度、噪聲的需要，更要滿足空氣新鮮度的要求。因此《公共建筑節能設計標準》對其取值進行了規定，設計人員進行設計時，不應隨意增加或減少。另外，在人員密度相對較大并且變動較大的房間，更應該采用新風需求控制，設計變風量的新風空氣處理機組，根據室內CO2濃度檢測值增加或減少新風量，使CO2濃度始終維持在衛生標準規定的限值內。民用建筑空間相對高大，人員通常都在底層活動，因此舒適性范圍大約為地面以上2—3m。

四、結束語

綜上所述，目前建筑暖通空調工程的使用日趨增多，同時其能耗也不斷增長。而且建筑暖通空調工程的節能不僅關系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果，還關系到能源安全、資源消耗和環境污染。并且隨著低碳環保概念的不斷深入，建筑暖通空調工程必須加強節能設計，因此對其設計要求與設計要點進行分析具有重要意義。

參考文獻：

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[2]宋曉萌.關于高層建筑暖通空調設計問題及其解決措施的探析[J].建筑發展，2018.

[3]王晶等.綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的應用[J].裝飾裝修天地，2018.

（作者單位：國家電投集團西安太陽能電力有限公司）