試論暖通空調系統設計中的節能措施與環保技術

程 斌

（容海川城鄉規劃設計有限公司， 山西 太原 030024）

經濟的快速發展使得能源緊缺，有必要實施節能環保生活。研究表明，在建筑能耗中，暖通空調系統的能耗約占建筑能耗的40%，因此暖通空調系統節能是必然的。隨著暖通空調應用的廣泛，能源的消耗量也將進一步提高，因此對暖通空調系統的節能與環保技術提出更高的要求是發展的必然結果。

1 暖通空調系統設計中的節能措施

1） 根據實際情況完善系統設計。暖通空調系統設計性能優劣直接影響其使用效果與功能發揮。利用新方法來改善原有空調系統的設計，能夠使其運行更加經濟、科學，從而實現空調系統運行效率與能源消耗的同步優化。在實際工作中，設計人員應結合所在地的氣候、溫度變化等選取適宜的方案。

2） 通過控制措施改善系統能耗。保溫是暖通空調系統工作中不可缺少的，空調保溫系統的研究和傳熱系數分析通常都是以空調系統的負荷大小為依據，這對于工作中存在的能耗損失有著極為有效的控制優勢，針對門窗等容易散熱的建筑結構也要進行控制與分析。此外，空調輸送系統形式的選擇，直接影響冷、熱源能耗和動力能耗。

3） 提高系統控制力度。空調系統可對空氣的溫度、風速、濕度以及環境的輻射溫度等要求進行控制，并模擬人體對環境冷熱感覺進行綜合的分析和探討。技術人員可基于環境舒適性的要求對房屋的室內環境進行總結和評價，從而設置一個能夠滿足室內環境要求的空調系統，并將室內空氣中存在的微生物進行處理。通過提高空調系統的控制能力，可實現約30%的節能。

4） 注重圍護結構和建筑規劃的影響。圍護結構包括外圍護結構（屋面、外墻和窗戶等） 和內圍護結構（地面、頂棚、內隔墻等）。由于圍護結構的傳熱熱損失在建筑物總體熱損失中所占比例較大，因此改善圍護結構性能對于建筑節能是重中之重。此外，建筑規劃設計是建筑節能設計的重要方面，規劃人員應從建設選址、分區、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究，從而形成有利于節能的居住環境。

2 暖通空調系統設計中的環保技術

1） 新興環保能源。利用各種可再生資源，如地源熱、地下水、太陽能、自然風、海洋能等自然資源。地源熱泵空調，是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然資源的能量，向建筑提熱能，夏天向天然資源釋放熱量，給建筑物供冷的一種高效節能的空調系統。主要用于居民住宅、別墅、學校以及商業建筑。太陽能空調利用太陽光的輻射為能源進行制冷工作。彌補了供電不足的缺口，緩解了供電壓力而且環保，沒有傳統電空調使用過程中帶來的熱島效應，并且由于太陽能空調的使用原理中并不包括氟利昂，不會產生有害物質致污染環境。

2） 地源熱泵和空氣處理技術。建筑物中加入暖通空調系統的目的就是創造一個舒適的居住環境，而將地源熱泵和空氣處理技術運用于暖通空調系統，將會提高居住環境的舒適度。所謂的地源熱泵技術，即充分利用居住環境的地下土壤資源，將暖通空調系統所吸收后的室內熱量通過地源熱泵傳輸到地下，使室內處于恒溫狀態，是較為節能的技術。空氣處理技術的主要作用為制冷保濕，對室外的空氣通過制冷技術進行制冷處理，對處理后的冷空氣轉移到室內，起保濕作用;在空氣進行制冷的過程中同時進行過濾，起到過濾空氣中病毒的作用。兩種技術在暖通空調系統中的應用，提高了居住環境的舒適度。

3） 采用變頻系統。空調系統的設計中通常會留有20%一25%范圍內的設計余量，然而實際中空調設備的運行極少會達到全負荷工況。如果空調設備的運行不能隨著負荷的降低進行調整，則會造成能量的浪費。通過使用變頻技術使空調設備的輸出功率隨負荷的變化而變化，則可以起到降低能耗、節省運行成本的綜合作用。此外，建筑物由于使用情況、室外氣候等變化，也會影響空調的實際負荷。隨著工業變頻器與暖通空調的技術結合，可通過對水流量、風量及主機等的變頻控制調節實現與空調負荷的實時匹配，產生顯著的節能效益。

4） 蓄冷空調系統。基于區域性經濟發展形式的特殊性和復雜性，必須充分利用蓄冷技術，發揮現有技術形式的最大化作用。在用電高峰期，必須及時對供電系統進行調節，節約成本的同時能有效的緩解高峰期壓力，進而取得理想的經濟收益。蓄冷技術利用低谷時期的電價，采用蓄冷系統的應用技術，進而起到儲存能量的最用，在用電高峰期可以對現有能量進行利用，達到降溫的作用，從而調節建筑內部的電力負荷工作，并產生良好的經濟效益和社會效益。

5） 自然風在暖通系統設計中的應用。自然風供冷就是利用可再生能源實現供冷，成為暖通空調應用的關鍵組成。自然風應用系統在整個設計系統中有一定的作用，需要根據室內外空氣指數確定合理的系統指標。此外在后期應用階段，需要采用新型設計形式，合理應用自然風提供的冷量。已有的設計形式在設計階段會不斷減少其他因素的消極影響，以為系統設計提供必要的冷量。和常規性空調系統相比，在運行過程中必須不斷減少用電量，節省能源的同時，減少對環境的消極影響。

在目前社會發展中人民在滿足室內空氣適宜和舒適的同時，更是不斷的對空調系統進行優化和調整，使得空調系統能夠在運行的過程中順應時代發展潮流進行，從而避免了由空調系統造成的能源損耗和浪費，這對于節能建筑概念的實施和落實有著重要的作用與意義，同時更是促進建筑行業快速、持續發展的重要舉措。