暖通空調設計節能措施分析

包志文

廣東省建科建筑設計院有限公司 廣東 廣州 510145

引言

暖通空調設計是現代建筑工程重要組成部分之一，能夠有效提高建筑行業的經濟收益，但也會增加建筑行業的資源和能源消耗，因此，需要在暖通空調設計過程中采用節能措施，從而降低能源消耗，促進現代建筑行業的可持續發展。

1 建筑行業中暖通空調設計的特點

1.1 影響暖通空調設計的因素較多

暖通空調設計中需要考慮的因素眾多，從開始的建筑特性，到設計過程外界大氣環境、圍護結構、設備、人員等影響冷熱負荷的參數，到最后空調系統的選擇及設備的選型，方方面面都要考慮在內。而且這些因素是相互聯系，通過相互配合完成對居民建筑制冷或者制熱工作，由此可見，這些因素具有較強的動態化，從而造成暖通空調設計具有復雜性，設計人員需要考慮眾多因素以降低能源消耗。

1.2 暖通空調形式具有多樣性

目前，我國建筑行業中常見的暖通空調系統較多，根據建筑工程的用途選擇不同的暖通空調系統，一般需要考慮暖通空調的造價成本、運行能源消耗、具體的應用效果等。因此，需要設計人員充分考慮這些因素，合理選擇暖通空調系統，從而達到節能因素，結合多樣性的特性完成暖通空調設計。

2 暖通空調節能設計存在的問題

近十年來，我國提出可持續發展的策略，使得空調技術也獲得廣大的發展前景，但在實際設計中，還存在較多的問題，需要設計單位和相關的部門進行解決，主要有以下幾個方面：

2.1 對暖通空調節能技術重視程度不夠

暖通空調設計實際施工中，受到工程期限，施工成本等因素影響，很多設計人員往往會追求空調設計的數量，而忽視暖通空調的節能問題。此外，很多設計人員認為節能技術與自身收益沒有太大的關系，無法在實際施工中進行生產設計。

2.2 節能設計方案不夠合理

由于暖通空調系統的設計相對復雜，部分設計人員認為應用的節能技術越多，整體空調系統節能效果會更好，忽視了實際工程外界環境及建筑本身的情況，導致這種暖通空調系統設計方案非常不合理，空調設備運行效率變得十分低下，難以達到節能的效果。

3 暖通空調系統節能設計的原則

暖通空調的廣泛應用能夠為居民提供舒適的居住環境，滿足人們對生活采暖和通風的要求，但是很多暖通空調系統需要耗費巨大的能源。隨著建筑行業的發展，暖通空調設計也在不斷完善，但能源消耗問題難以得到有效解決，因此，在暖通空調系統節能設計中要充分考慮系統節能性。

4 暖通空調系統設計中節能措施應用

隨著暖通空調技術廣泛應用，相關的技術人員需要從方案設計、運行情況等方面進行考慮，從而提升整體空調系統的節能效果，降低空調系統運行成本和相關的費用，充分發揮暖通空調的安全性、經濟性、舒適性以及美觀的特性，促進我國建筑行業的可持續發展，接下來以某醫院暖通空調設計為例進行探討。

4.1 工程概況

本工程位于湛江市，總建筑面積約為128600平方米，其中地下一層，地上共八棟建筑物：1#樓為門診樓，總層數為4層，頂標高20m；2#樓為醫技樓，總層數為4層，頂標高20m；3#、4#、5#樓為住院樓，總層數為12層，頂標高49.9m；6#樓為傳染樓，總層數為2層，頂標高10.5m；7#樓為行政樓，總層數為10層，頂標高為39m。項目空調面積約53063m2，約占建筑總建筑面積的41.3%。

4.2 正確選擇設計過程中涉及的參數和計算方式

在暖通空調設計過程中，要對相關的參數進行嚴格計算，從而確保計算結果滿足空調系統節能設計的要求，從而達到理論上節能設計要求。首先，需要確定室內外的設計參數，例如干球溫度、相對濕度、新風量和噪聲等參數，本項目室內房間設計參數取值如表1所示。

表1 室內房間設計參數

在確定房間設計參數后，需要根據負荷計算軟件進行各棟建筑負荷計算，并依據房間的功能、使用時間等進行分區，以確保空調系統能夠合理有效運行。

4.3 選擇合理的設計方案

本次設計的醫院屬于大型綜合性醫院，建筑物功能眾多，空調區域使用要求靈活、方便。在設計過程中，需要充分考慮建筑的性質、所在地的氣候條件、能源結構、使用功能等特點，本著適用、節能、環保、經濟、合理的原則，本次醫院空調系統的設計如下：

（1）門診樓、醫技樓和住院樓建筑較高，房間較多，選擇采用蒸發冷卻式空調系統，空調水系統為一次泵變水量雙管系統，末端側采用變流量系統，冷凍水總供回水管之間設比例式壓差旁通閥。

（2）傳染樓雖然較為復雜，而且需要考慮傳染病區氣流組織及壓力梯度的問題，防止交叉感染，但本次設計的傳染樓建筑層高較低，房間數量相對較少，為避免空調系統復雜化，同時從降低能耗的角度出發，選擇多聯機加新風空調系統。

（3）行政樓為辦公性質的建筑，許多房間的使用時間不同，因此采用分體空調系統。

（4）此外，對于一些特殊房間的空調系統設置也需要根據實際情況進行設計，如醫院手術室、產房、中心供應室等需要設置潔凈空調系統，放射科機房需要設置精密恒溫恒濕空調系統，并對冷熱源進行單獨考慮。

4.4 實際工程中應用的節能措施

在實際工程設計中會受到許多因素的影響，無論地理條件還是業主方面的干擾，總會使得一些較為節能的措施無法應用到實際工程中，因此，設計人員需要了解各方面的限制因素，并結合現有的條件盡可能應用節能措施。

（1）本項目在設計可研階段，業主已經提出需要蒸發冷卻式空調系統，從節能角度出發，本次設計選取高效型的制冷機組，冷水機組配有部分熱回收。分析夏季冷負荷及冬季熱負荷之間的比例，合理選擇機組的臺數，確保空調系統設計能效比大于公建節能標準規定的限定值，且考慮了冷凍水泵和冷水機組容量之間的匹配度。

（2）考慮到大廳等高大空間的情況，設計全空氣空調系統，過渡季節應用全新風運行，合理采用新風熱回收技術。

（3）部分空調通風設備設置變頻裝置，結合實際工況進行調節運行，提高節能效果。

此外，在工程設計中應用節能技術，設計人員也需要考慮空調系統設計的匹配性，不能盲目認為節能措施適用于所有空調系統，只有科學合理有效的措施才能真正起到節能效果。

5 結束語

綜上所述，我國建筑暖通空調系統節能設計中存在一些問題，經常出現設計方案不合理，難以符合我國標準，難以達到可持續發展的目的，同時也難以滿足居民的需求。因此，暖通空調設計人員需要充分考慮外界因素的影響，提高整體空調系統的節能效果，促進我國建筑行業的未來發展。