建筑空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

梁富來

摘要：隨著我國經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展，導致了能源儲備發(fā)生危機，因此節(jié)能減排成為當今社會的一項重大舉措。而作為能量消耗嚴重的空調(diào)，設(shè)計出一種新的節(jié)能方式更是迫不及待的。本文內(nèi)容主要分為兩個部分，首先對現(xiàn)如今的空調(diào)設(shè)計中存在的一系列問題進行了分析，而后又根據(jù)分析的內(nèi)容提出針對性的節(jié)能措施，確保達到節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：建筑空調(diào)； 節(jié)能；設(shè)計

全球性的能源危機已經(jīng)基本爆發(fā)，對整個建筑行業(yè)的發(fā)展都造成了很大的影響。所以如何對能源進行合理的利用以及如何對新興能源進行有效的開發(fā)利用就變得至關(guān)重要。世界各地都投入了大量的人力、物力以及財力進行大量的研究。同時，對建筑的取暖以及通風問題也提出了更高的要求。為了營造更好的生活環(huán)境，大型公寓以及別墅都已經(jīng)開始采用中央空調(diào)，如何提高空調(diào)設(shè)備以及系統(tǒng)的功能，以及建筑設(shè)計中如何有效的利用能源，都是急需要解決的問題。

1.空調(diào)設(shè)計中常見的問題

1.1制冷量如何確定

對于空調(diào)制冷量確定的問題。我國出臺的相關(guān)文件《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》中有著明確的規(guī)范要求。也就是說，在對制冷量進行指定時，要較為全面以及詳細的計算方案設(shè)計的空調(diào)區(qū)域的冷負荷。在實際的實踐過程中，一些相關(guān)的技術(shù)人員總是不能按時提交冷負荷的計算書。有些甚至出現(xiàn)并不完整的計算數(shù)據(jù)。這都不利于空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計以及安裝過程。如果沒有有關(guān)于冷負荷的計算，就不能確定裝機容量、水泵配置、冷卻塔配置以及各種配件的尺寸。任意估算造成的經(jīng)濟損失是十分嚴重的。

1.2風系統(tǒng)的設(shè)計

首先提到的是機械進排風口的設(shè)計問題。如果在設(shè)計初期制冷機械與排風口的距離較短，或者說設(shè)備與排風口的體積高度比較接近，必將會引起設(shè)備在運行的過程中出現(xiàn)不必要的線路故障。主要包括線路的短路以及斷路問題。所以，在系統(tǒng)的整體設(shè)計過程中，必須將二者的位置以及距離進行協(xié)調(diào)。

其次，就是新風口以及排風口的風速問題。必須要將新風口以及排風口的設(shè)計風速以及實際中設(shè)備自身運行的情況進行有效的結(jié)合。例如建筑物的方位以及外觀都可以對風速產(chǎn)生很明顯的影響。所以在設(shè)計中就應(yīng)該也將其考慮進去。

1.3過于保守的設(shè)計理念

一般在進行有關(guān)建筑物的設(shè)計時，絕大多數(shù)設(shè)計師出于對安全性能的考慮，一般都將設(shè)計參數(shù)進行合理的擴大，導致系統(tǒng)的節(jié)能性下降。比如說，負荷的計算值與實際值偏差較大，會導致冷熱源的設(shè)備裝機容量比較大，水泵的選型也會相應(yīng)的偏大，導致系統(tǒng)的整體配置不合理。即便選擇的主機是高效率的，長期的低負荷運行依舊不能達到滿意的節(jié)能標準。除此之外，主機的余量過大會使得水泵以及其他的動力設(shè)備具有較大的容量，使得整個管路的特性不能達到最合適的工作地點。這會導致總體的能耗超過預期。綜合來說，空調(diào)的設(shè)計理念不能過于保守。

1.4靜態(tài)設(shè)計

靜態(tài)設(shè)計，說白了就是簡單地以設(shè)計工況為標準完成空調(diào)運行的系統(tǒng)設(shè)計，而忽略全年的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行標準。不能充分的考慮到利用新風完成供冷的功能，只是簡單的對冬夏兩個季度的新風負荷進行降低，然后用新風口以及空調(diào)機組的入口按照實際的兩季風量進行設(shè)計。這樣做就導致在春秋兩個過渡性的季節(jié)仍然需要將冷水機組打開，嚴重的浪費了能源。

2.空調(diào)節(jié)能的具體措施

2.1對建筑設(shè)計進行優(yōu)化

首先，在建筑方案的設(shè)計階段，要將取暖、通風與建筑，三者之間進行充分的溝通，對建筑的能耗情況進行具體的模擬實驗。其次，要積極充分的使用新材料。比如說，可以使用外墻的保溫以及隔熱，屋頂?shù)谋匾约案魺帷?/p>

2.2對控制技術(shù)進行優(yōu)化

第一點，要設(shè)置好冷卻塔的水溫控制系統(tǒng)。如果冷卻水溫比較低或者制冷機部分開啟運行時，就要將冷卻塔風機關(guān)閉，利用自然降溫的原理，節(jié)約能耗。

第二點，要設(shè)置還最佳冷凍水的出水溫度，如果冷凍水的出水溫度高于平時，則制冷機組的制冷系數(shù)也同樣會比較大，節(jié)能效果也就越強。因此，可以以天氣情況為自變量，隨機設(shè)置不同的出水溫度，這樣做可以提高制冷機組的制冷系數(shù)。

2.3要有效的減少整體系統(tǒng)的動力能耗

第一，可以采用變流量的技術(shù)。在對空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計時，可以采用控制水溫改變流量或者控制流量改變水溫的調(diào)節(jié)方式進行調(diào)節(jié)，使得供水量隨著空調(diào)的負荷變化進行增減變化。這樣做可以有效的減少整體處理過程，還可以節(jié)省輸送的能耗。

第二，可以增大送風的溫差，還可以增大回水的溫差。如果系統(tǒng)中對冷（熱）量進行書輸送的介質(zhì)的供回水溫差采用較大的數(shù)值，當其與原溫差的比值為N時，按照流量的計算方式可以得出，采用大溫差時，流量為原本流量的1/N，管路的損傷以及水泵或者風機的能耗便可以有效的節(jié)省下來。所以，在滿足眾多客觀條件的情況下，應(yīng)該盡可能的加大溫差。

第三，應(yīng)該降低水以及空氣的流速。可以確定的是，減少阻力的損失，就可以節(jié)省輸送的能耗。水泵以及風機的能耗與其管路系統(tǒng)的流速平方是成正比的，所以說，較低的流速可以取得較佳的節(jié)能效果，并且對水力工程的穩(wěn)定性也是有所幫助的。

2.4控制室外的新風量

首要的，衛(wèi)生、補償排風、稀釋有害氣體、以及可以保證室內(nèi)的正壓，在滿足上述條件的情況下，以室內(nèi)的人員數(shù)量為自變量而引起的新風量需求的變化量是可計算的，要對二氧化碳的濃度進行及時的檢測，將室溫以及新風量控制在一個合適的數(shù)值。

具體的方法體現(xiàn)為：將二氧化碳的檢測器設(shè)置在回風管的管道上，以二氧化碳的濃度變化來對新風閥門進行自動的調(diào)節(jié)，對室內(nèi)的人員狀況進行及時的監(jiān)控，按照人數(shù)的變動，手動將新風閥門打開到一定的程度，自動的按照二氧化碳變化量調(diào)節(jié)閥門，可以有效的節(jié)約能耗。

2.5合理的選擇空調(diào)的冷熱源

空調(diào)系統(tǒng)的耗能中有很大一部分消耗在冷熱源系統(tǒng)中。所以，合理的冷熱源系統(tǒng)選擇是整個空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中至關(guān)重要的。要想合理的選擇冷熱源系統(tǒng)，其主要依據(jù)包括建筑物的空調(diào)規(guī)模、建筑物的功能用途以及冷熱負荷的特點，還有建筑物的周邊氣象環(huán)境、能源結(jié)構(gòu)等許多客觀影響因素。

依據(jù)綜合性的研究表明，空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源方式一般采用：水冷冷水機組+鍋爐；熱泵；溴化鋰吸收式+鍋爐或者直燃式溴化鋰吸收機組。這其中，第一種方式是夏季用水冷冷水機組制冷，冬季使用鍋爐進行供熱的模式。在這其中，水冷冷水機組必須具有一個用來冷卻水的系統(tǒng)，機組在運行時不可避免的會消耗一定量的水，因此在水源相對較為充足的地區(qū)選用水冷冷水機組是比較合適的。

結(jié)語

空調(diào)系統(tǒng)的整體設(shè)計環(huán)節(jié)是比較重要也比較復雜的，對整個系統(tǒng)的運作質(zhì)量都會產(chǎn)生比較嚴重的影響。而一個合理的設(shè)計方案，不僅可以有效的對空調(diào)的運行效率進行提高，還可以從環(huán)境保護的層面上節(jié)約一些能源以及資源匱乏的問題。本文主要對建筑物空調(diào)設(shè)計中存在的問題進行了簡單的分析，并且提出了一些建議，措施，希望在以后的實際設(shè)計中可以起到良好的理論支撐作用。

參考文獻：

[1] 張玉佛，岳良需，趙偉等.建筑空調(diào)的節(jié)能設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子版） ，2013，（18）.

[2] 伍震洲，李小華.建筑空調(diào)的節(jié)能設(shè)計[J].制冷與空調(diào)（四川），2009，23（2）：98-101.

[3] 丘桂達.淺析醫(yī)院建筑空調(diào)的節(jié)能設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（4）.

[4] 李小菊.淺析建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（35）.

[5] 胡慶輝.淺談我國建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)問題及建議[J].新材料新裝飾，2014，（6）：349-349，350.