暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)與設(shè)計(jì)方法淺析

張美玲

摘 要：隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求有所提高，暖通空調(diào)的應(yīng)用日益普及，暖通空調(diào)的大范圍應(yīng)用大大的改善了人們的生產(chǎn)與生活環(huán)境，但能耗問題也隨之凸顯出來，節(jié)能問題也越來越為人們所重視，為了創(chuàng)造一個舒適的居住環(huán)境，暖通空調(diào)系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的開發(fā)、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用逐步成為建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)。在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)及節(jié)能設(shè)計(jì)相關(guān)問題上進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；能耗；設(shè)計(jì)方法；對策措施

1 淺理解暖通空調(diào)及其節(jié)能技術(shù)

暖通空調(diào)主要由通風(fēng)、采暖、空氣調(diào)節(jié)三方面組成。暖通即通風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)和制冷供暖系統(tǒng)等綜合方面的設(shè)計(jì)，其是建筑設(shè)計(jì)工種中的一個分類的名稱，是建筑的重要組成部分。其節(jié)能技術(shù)是指在采暖方面盡可能用最少的能源得最多的能量。暖通空調(diào)節(jié)能包括熱電聯(lián)、熱泵、太陽能、被動式太陽房等。

2 暖通空調(diào)的發(fā)展

人們在古代就利用先天的自然條件創(chuàng)造出了很多具有自然特點(diǎn)的建筑物，并對建筑物內(nèi)部的通風(fēng)和采暖進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化?，F(xiàn)代社會中，人們對通風(fēng)、采暖仍然采用大量的人工方法，因而加大了能源消耗量。近年來，節(jié)能問題越來越被人們所重視，暖通空調(diào)節(jié)能問題也被越來越多的科學(xué)家研究與分析，從而使暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)越來越完善，近來的沈陽奧體中心節(jié)能設(shè)計(jì)便給建筑節(jié)能帶來了新的起點(diǎn)。

3 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗來源。暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能源主要是供熱、制冷負(fù)荷的確定以及空調(diào)系統(tǒng)的正確配置與布置、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇以及空氣調(diào)節(jié)的負(fù)荷。

3.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要依照以下三個原則：一是保證每個房間的室內(nèi)溫度能獨(dú)立調(diào)控；二是便于實(shí)現(xiàn)分戶（或分室）熱量均攤的功能；三是管路系統(tǒng)相對簡單、相應(yīng)關(guān)鍵消耗少、節(jié)省投資?？照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對系統(tǒng)的節(jié)能起著至關(guān)重要的作用。

3.3 暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)措施及方式。（1）合理計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷。正確地計(jì)算負(fù)荷對整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)十分重要，負(fù)荷偏大會導(dǎo)致投資運(yùn)行費(fèi)用增大，耗能增大，負(fù)荷偏小不能滿足所需要求，通過計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷，可以消除不必要的損耗，節(jié)約能源。（2）提高系統(tǒng)的控制水平。經(jīng)研究表明，采用舒適性評價指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。（3）提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。對暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成的熱損失在整個空調(diào)系統(tǒng)中占有相當(dāng)大的比重，因此，提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中是十分重要。（4）建筑規(guī)劃中設(shè)計(jì)綠化帶。綠化對于建筑節(jié)能也起到一定的作用。樹木在起到遮光作用的同時還能降低空氣的溫度，從而使建筑物受到的太陽輻射的熱量有所降低。綠化可以使屋頂上的太陽熱量主要消耗在水分蒸發(fā)上，因此這部分熱量就不會使屋頂結(jié)構(gòu)表面的溫度持續(xù)升高，從而幫助了暖通設(shè)計(jì)的節(jié)能。（5）變流量技術(shù)的應(yīng)用。對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，絕大部分時間內(nèi)，實(shí)際負(fù)荷小于設(shè)計(jì)的負(fù)荷，并且會是不斷變化。作為熱量和冷量載體的水和空氣，其流量也是隨著負(fù)荷的變化而變化。這既是采暖的要求，也是節(jié)能的要求。因此，對相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)人士而言，如何有效地控制系統(tǒng)的流量，既能滿足隨時變化的負(fù)荷的要求，又能最大限度的節(jié)約能耗，是暖通空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域近年來的技術(shù)熱點(diǎn)之一。對暖通空調(diào)系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)，現(xiàn)如今采用改變系統(tǒng)動力的方式，而不采用改變系統(tǒng)阻力的方式，已成了人們的共識和技術(shù)潮流，這種方式更為經(jīng)濟(jì)，更為人們所理解與接受。改變系統(tǒng)動力的變流量技術(shù)，就全國范圍來看，在供暖系統(tǒng)、空調(diào)的冷凍水等系統(tǒng)中，都得到廣泛的應(yīng)用。（6）排風(fēng)余熱回收技術(shù)的應(yīng)用。夏季，空調(diào)建筑的排風(fēng)溫度低于室外新風(fēng)溫度，室內(nèi)濕度也低于室外新風(fēng)含濕量。冬季反之。利用熱回收裝置對排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行熱交換，不僅可以降低新風(fēng)溫度還能降低新風(fēng)的濕度。安裝在排風(fēng)出口的熱交換器，排風(fēng)和新風(fēng)分別通過各自的通道進(jìn)行間接接觸換熱；利用排風(fēng)余熱來預(yù)熱新風(fēng)可達(dá)到回收排風(fēng)余熱的目的。這樣做即節(jié)能，又改善了室內(nèi)空氣流通的質(zhì)量。熱回收設(shè)備的研制和開發(fā)，很快的被人們接受，并對其節(jié)能意義作出很高的評價。對我國而言，提高熱回收設(shè)備的性能和質(zhì)量，并且便于安裝使用，使其易于與各種不同的建筑相結(jié)合，是熱回收設(shè)備的主要研究方向。（7）地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用。所謂地源熱泵技術(shù)，即以地?zé)嶙鳛闊岜醚b置的熱源或熱匯來對建筑進(jìn)行采暖或制冷的技術(shù)。熱泵靠位能迫使熱量從低位熱源移向高位熱源。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），既可實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移，又可實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。熱泵可以把不能直接利用的熱能轉(zhuǎn)換為可利用的高位熱能，目前在自然界和工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的低溫?zé)嵩磧Σ赜诳諝狻⑼寥?、水，以及工業(yè)廢氣、廢水中，利用熱泵技術(shù)可以回收這些低溫?zé)嵩?，用此產(chǎn)生高溫?zé)嵩匆詰?yīng)用至生產(chǎn)和活中，從而達(dá)到節(jié)能的目的。（8）降低輸送過程中的能耗?，F(xiàn)如今選用保溫性能好的新型保溫材料也是節(jié)能的重要措施之一，選用保溫性能好的保溫材料對管道進(jìn)行處理，有利于節(jié)省能源。在滿足空調(diào)精度、人體舒適度和工藝要求的前提下，通過提高供回水溫差、選用低流速、輸送效率高的載能介質(zhì)和效率高、部分負(fù)荷特性好的動力設(shè)備，可以減少輸送過程的能耗，從而提高輸送效率。

4 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的問題

4.1 在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)與施工中存在著問題，很多非專業(yè)人員從事暖通工作，在施工中遇到調(diào)整方案問題根本做不到及時準(zhǔn)確的處理，最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的后果，給系統(tǒng)的運(yùn)行與管理留下未知的隱患。

4.2 在工程實(shí)施運(yùn)行管理過程中存在著問題，例如相應(yīng)暖通空調(diào)操作和管理人員的理論知識匱乏，即在暖通空調(diào)施工設(shè)計(jì)完成后，對不具備暖通空調(diào)基本理論知識的操作人員并沒有對暖通空調(diào)日后進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)就開始運(yùn)行，更不會根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，導(dǎo)致能耗加大。

4.3 現(xiàn)代人們對環(huán)保節(jié)能意識不斷提高，因此對于出現(xiàn)的眾多的環(huán)保與節(jié)能設(shè)計(jì)和方案，設(shè)計(jì)人員有時候無從下手。設(shè)計(jì)人員在缺乏對設(shè)計(jì)方案正確理解與評價方法情況下，使用錯誤的評價方法造成能源的浪費(fèi)。

5 結(jié)語

暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)與設(shè)計(jì)不僅是為了完善我們的居住環(huán)境，提高我們的生活質(zhì)量，保護(hù)我們?nèi)祟愘囈陨娴沫h(huán)境，還關(guān)系到國家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染，是關(guān)系國計(jì)民生和國家可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)主要是為了改變空氣溫度、濕度、氣流及人們周圍建筑環(huán)境等之間的輻射熱交換，完善家用空調(diào)，保持人體熱平衡的感官需求。建筑節(jié)能不僅是一項(xiàng)技術(shù)綜合課題，也是巨大的社會課題。我們要對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能存在的問題加以足夠的認(rèn)識與了解，同時充分了解暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的益處。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用。因此，我們節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，這些技術(shù)的合理應(yīng)用，一定能為建筑節(jié)能做出重要的貢獻(xiàn)。

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