公共建筑暖通空調的節能設計策略分析

摘 ?要：在現代城市建設中，公共建筑是典型的耗能大戶，在公共建筑總能耗中暖通空調的能耗占到了50%左右。因此在確保室內空氣質量，提升大眾舒適度的同時，需要積極實施節能設計，顯著提升能源的使用率，有效減少公共建筑的能耗。本文著重論述公共建筑暖通空調的節能設計。

關鍵詞：公共建筑;暖通空調;節能設計

公共建筑中必須要安裝暖通空調，有效改善室內空氣質量，打造舒適的室內空間。暖通空調有重要的作用和意義，但需要看到的是，暖通空調有著巨大的能源消耗，在總耗能中占據較高比重[1]。同時，暖通空調所使用的能源均為不可再生能源，對能源的選擇性較高。為避免暖通空調消耗過多的能源，在環境造成巨大的破壞，需要積極開展暖通空調的節能設計。在公共建筑暖通空調設計過程中，需要切實轉變傳統理念，將更多的節能技術運用其中，能夠有效減少能源消耗，實現社會經濟的長遠可持續發展。

1 公共建筑暖通空調的分類

公共建筑暖通空調分類方式較為復雜，以下針對暖通空調分類展開簡要論述：

（1）依照負擔熱濕負荷介質進行分類，主要包含了全空氣空調、全水式空調以及空氣-水式空調三類。①全空氣空調：經過冷卻或是加熱處理的空氣負擔全部室內負荷;②全水式空調：經過冷卻或是加熱處理的水負擔全部室內負荷;③空氣-水式空調：經過冷卻或是加熱處理的空氣與水共同負擔室內負荷。

（2）依照空氣處理裝置末端進行分類，主要包含了變風量、定風量以及風機-盤管三類。①不管是變風量還是定風量都是全空氣空調，二者之間的區別在于定風量采用恒定的送風量，在空調負荷下降時，風機依然保持恒定轉速，導致能耗加大;②變風量能夠充分運用末端裝置對室內的送風量進行調整，進而實現室內溫度控制的功能。在該系統中，使用變頻器控制風機，一旦空調負荷產生變化，變頻器就能夠對風機轉速進行控制，作出相應的調整，所以變風量空調節能減排效果顯著;③風機-盤管在暖通空調中較為常見，向室內輸送冷凍水，風機通過變冷器冷卻或是加熱室外混合空氣或室內空氣并輸送至室內，降低或是升高室內溫度，從而滿足舒適性的需求。

（3）依照暖通空調的水量特性進行分類，主要包含了變水量空調及定水量空調兩類。①變水量空調的主要目的是提升冷、熱源機器工作效率，采用溫差供應空調機，有效杜絕了大流量、小溫差的情況。變水量空調水泵采用變頻控制，依照負荷的實時改變情況對冷凍水送水量進行調節，顯著提升了空調機組效率，并實現了節約用電的功效;②定水量空調即空調系統保持恒定的冷凍水量，在空調負荷下降時，冷凍水泵依然保持恒定轉速，就會引發大流量、小溫差的情況，導致能耗加大。

從以上分類中可以清楚看到，變風量空調及變水量空調技術先進，符合節能設計的基本要求，是未來公共建筑暖通空調發展的主流趨勢。

2 公共建筑暖通空調節能設計的優化策略

2.1 規范空調運行模式設計

在設計公共建筑暖通空調的過程中，運行模式的合理設計至關重要，合理性、科學性的運行模式可以保證暖通空調保持穩定的運行，持續減少能源消耗[2]。傳統的暖通空調往往采用非變頻的運行模式，盡管可以有效調節室內的溫度及濕度，但是整體能耗較高，易對環境產生嚴重污染。公共建筑的暖通空調需要積極采用變頻技術設計運行模式，從而達到節能設計的效果。需要特別注意的是，在應用變頻技術設計運行模式過程中，要增加暖通空調整體運行參數的調整與設計，在環境參數及氣象參數以外，要將暖通空調機組的最佳運行參數、室內環境的控制參數等多種信息全部考慮在內，并在系統運行過程中動態化調整各個參數，從而確保暖通空調整體運行的穩定性及科學性[3]。

2.2 最大化利用各類資源

公共建筑暖通空調的節能設計要最大化利用各類資源。對于暖通空調設計人員而言，持續持續創新技術與設計方式，密切關注電氣工程的發展趨勢，做到合理控制能源消耗，有效提升暖通空調利用效率。在資源利用最大化的原則之下，需要實現資源的可持續循環利用，科學設計暖通空調的可再利用與可循環系統。暖通空調設計人員可以設計出熱回收系統，有效回收處理熱量;可以采用冰蓄冷技術提升暖通空調的能源使用效率，進而最大化利用資源，實現節能設計的目的;也可以通過地源熱泵系統充分利用資源，以達到最優化、最大化利用資源的目標。

2.3 綜合利用可再生資源能

當前國家大力提倡節能環保，需要不斷提升公共建筑空調的節能性能，同時要不斷發掘各種新資源及新能源[4]。暖通空調采用可再生能源是今后的主流趨勢，在暖通空調節能減排設計中可以充分應用地熱能、太陽能等新型能源。以太陽能為例，通過光電板、太陽能集熱板高效吸收太陽能，通過轉化設備將太陽能轉化為電能，進而為暖通空調運行提供動力支持。太陽能的利用改變了傳統能源需求類型，實現了對可再生能源的充分利用。

集熱墻是近年來廣泛興起的一種使用模式，設計者對公共建筑形式基礎進行充分考慮，從區域環境差異出發，科學合理的布置集熱墻。集熱墻在建筑中可以對室內溫度進行調節，顯著縮短暖通空調作用時間，進而實現節能設計的目標。地源熱泵空調系統也有效利用了可再生能源，充分運用恒溫層的土壤熱提升暖通空調循環性能系數，有效降低了能源損耗。

2.4 變頻技術的使用

在公共建筑暖通空調的設計中采用變頻技術，自身的變風裝置及變頻系統共同組成了變風量系統，顯著提升了室內環境的舒適度，同時降低了能源的消耗。采用變頻技術，能夠幫助暖通空調實現以下幾個方面的節能設計效果：第一，暖通空調在運行過程中，變頻技術可以有效調節能源的消耗狀況，對暖通空調運行的輸出速度和頻率進行調節，即使在環境比較差的空間中，變頻技術依然能夠穩定調節暖通空調，有效控制暖通空調的能源消耗情況;第二，在公共建筑中的所有室內都可以對暖通空調采取調節或是運行操作，各個室內暖通空調不會互相制約或約束，從而不斷提升公共建筑內大眾的舒適度和體驗感;第三，變頻技術能夠有效控制暖通空調的冷熱能源輸出速度，維持在一個平衡的狀態，從而減少冷熱能源的消耗，對暖通空調的水泵起到有效保護作用。

總結

在公共建筑暖通空調上積極開展節能設計，運用多種新型節能技術，能夠顯著提升暖通空調的能源利用率，減少能源損耗。在保證低能源利用率的基礎上，營造出舒適的室內空間，保證室內空間的濕度、溫度、潔凈度、空氣流動度保持在合理的范圍之內，符合有關部門的相關標準，是未來公共建筑暖通空調發展的主流趨勢。積極開發一系列節能技術，不斷落實相關政策，能夠顯著提升暖通空調的節能效率，起到保護城市環境的積極作用，是未來建筑業、整個社會以及社會公眾的福音。

參考文獻

[1]李釘.高大空間公共建筑暖通空調系統設計的要點綜述[J].建材與裝飾，2017（15）：94-95.

[2]汪世財.探討大型公共建筑暖通空調系統的節能及優化策略[J].四川水泥，2016（04）：112.

[3]蔣新顏.探究大型公共建筑暖通空調系統的設計評價[J].低碳世界，2017（03）：187.

[4]李磊.淺析高大空間公共建筑暖通空調系統設計要點[J].居業，2021（06）：19-20.

作者簡介：

丁慧婷（1989年2月-），山東省菏澤市牡丹區人，單位：菏澤市建筑工程施工圖審查中心，中級工程師，研究方向：暖通空調。