暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計方法

林楊

摘 要：在資源能源不斷緊張的今天，各行各業(yè)的發(fā)展都面臨著關(guān)于可持續(xù)性的重要討論。在此之中，關(guān)于暖通空調(diào)的討論也日趨增多。其能耗大的特點導(dǎo)致節(jié)能設(shè)計在其中有著重要作用。本文將從節(jié)能設(shè)計的角度對暖通空調(diào)的節(jié)能性進行研究討論。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；能耗控制；設(shè)計要點

0 引言

當前階段，暖通空調(diào)越來越成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成，它的存在大大提升了人們?nèi)粘Ｉ畹氖孢m度。然而其高能耗的特點也是不可忽視的，往往能夠產(chǎn)生超過50%的建筑總耗。這在近幾年我國房地產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的進程中顯得尤為突出，當住宅面積增加后，如何在保持住戶舒適度和控制能耗二者之間做出合理選擇至關(guān)重要，這對于暖通空調(diào)設(shè)計無疑有著重要指導(dǎo)意義。

1 確保對于系統(tǒng)節(jié)能部分的針對性設(shè)計是重要保障

（1）設(shè)計方案對于系統(tǒng)節(jié)能發(fā)揮著重要的作用，尤其是在龐大而復(fù)雜的中央空調(diào)系統(tǒng)中，系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣就顯得十分重要了。根據(jù)實際工作中的經(jīng)驗，在設(shè)計階段需要注意在面對眾多的設(shè)計選擇時從節(jié)能的角度進行選優(yōu)；以冷熱源系統(tǒng)為例，由于暖通空調(diào)系統(tǒng)中冷熱源所造成的系統(tǒng)損耗占總的能量損耗的很大比例，所以相關(guān)設(shè)計者在進行該系統(tǒng)選擇時，不但要考慮它的投資費用，還有結(jié)合其在建筑結(jié)構(gòu)中的實際應(yīng)用和能源結(jié)構(gòu)等特點綜合考量，以能耗為標準進行綜合分析。與之類似，在系統(tǒng)形式選擇和劃分的環(huán)節(jié)中，朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)的差異也是重要的考量標準。將系統(tǒng)分開設(shè)置、分環(huán)以便分系統(tǒng)、分形式綜合考量，也可以大大避免某些區(qū)域因為季節(jié)變化而出現(xiàn)冷熱不均造成能量損耗。在實際的設(shè)計考量中兩種觀念是需要特殊注意的，一種觀點是片面追求新技術(shù)的創(chuàng)新推廣和應(yīng)用，忽視其在節(jié)能方面的具體效果，只以最新技術(shù)作為設(shè)計方案的考量標準。事實上在方案選優(yōu)的過程中應(yīng)對明確其具體的適用范圍，換一個角度從能耗指標入手，最新技術(shù)也有可能成為不合理甚至不符合標準的。所以在設(shè)計方案的綜合考量選優(yōu)中，往往要具體問題具體分析，不能根據(jù)單一情況一概而論。另一種觀念則認為結(jié)構(gòu)設(shè)計越是復(fù)雜。對應(yīng)的設(shè)計水準和實際效果就約好。事實上這種觀點是極為片面的，復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計勢必帶來大量的工作設(shè)備，不但要消耗大量的資金和運行維護費用，其可靠性、可控性也并不穩(wěn)定，相應(yīng)的節(jié)能效果也就不會理想。綜上而論，在設(shè)計方案的選擇中往往要進行有針對性的多角度考量。只有通過對負荷性、建筑使用性以及環(huán)境控制等因素綜合比對后才能確定最佳的設(shè)計方案，確保暖通空調(diào)的系統(tǒng)運行達到節(jié)能減排的合理優(yōu)化，實現(xiàn)良好的環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟節(jié)能同時實現(xiàn)的最終目的。

（2）認真地分析計算

精密的設(shè)計計算在暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計中具有十分重要的意義，相關(guān)設(shè)計者必須要在對具體施工狀況進行綜合掌握的基礎(chǔ)上進行全過程、全環(huán)境的合理分析計算，從而選擇最優(yōu)方案。只有通過合理而精密地計算，才能保障空調(diào)系統(tǒng)在不同氣象條件下實現(xiàn)合理而穩(wěn)定的運行，為最終的節(jié)能目的奠定基礎(chǔ)。認真計算從而確定系統(tǒng)合理的冷熱符合、管道阻力等也是十分必要的，只有依托嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)才能確保所選的各項設(shè)備在合理而穩(wěn)定的工作狀態(tài)下進行運行。不經(jīng)計算盲目按照特性及樣本名牌選擇水泵、風(fēng)機是非常不可取的，這種不負責(zé)任的做法極易造成機器運行超出自身能力，造成設(shè)備運行中產(chǎn)生大量能量損耗。再者，條件允許的情況下對系統(tǒng)進行綜合比較，合理減少介質(zhì)溫差從而減少運行輸送過程中的能耗，這種綜合考慮是十分必要的。

2 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計方案

2.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

保持冷熱負荷在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的合理比例，維護綜合結(jié)構(gòu)傳熱接受結(jié)構(gòu)保護保溫性能影響，結(jié)構(gòu)保溫性能的影響同時也對總負荷產(chǎn)生重要影響。在相關(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計標準的研究中，解決暖通空調(diào)的保溫性問題成為重點需要應(yīng)對的。設(shè)計者往往根據(jù)建筑工作中的實際需要做出改進，以保持維護結(jié)構(gòu)中的冷熱負荷達到相應(yīng)比例。伴隨而來的是增加屋頂、墻體保溫性等具體操作。以新型的節(jié)能墻體為例，這類最新型的墻體具有減輕建筑負荷的顯著功效。經(jīng)權(quán)威機構(gòu)檢驗，建筑熱損耗的40%至50%出現(xiàn)在門窗，可見門窗的密封性和跟進的保溫措施在維護機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中有著突出影響。

2.2 嚴格控制空調(diào)新風(fēng)量

在暖通空調(diào)的設(shè)計應(yīng)用中，新風(fēng)無疑是十分重要的考慮因素。如果風(fēng)量過大，超負荷運行和能耗超標便不可避免；風(fēng)量太小，又不利于室內(nèi)環(huán)境效果。因此控制合理的送風(fēng)比例就成了極為重要的部分。舉個例子，在春秋過渡季節(jié)中，空調(diào)往往不需要供冷供熱，因此新風(fēng)的利用是十分必要的，與此類推，冬夏時的新風(fēng)量控制就要在滿足室內(nèi)人員需求的基礎(chǔ)上盡量減小。

2.3 通過變頻技術(shù)降低能耗

如何運用合理的空調(diào)方式控制能耗已經(jīng)成為近年來暖通空調(diào)所面臨的重要課題。隨著變頻空調(diào)的飛速發(fā)展，其節(jié)能性與舒適性相適應(yīng)的特點成為行業(yè)關(guān)注的焦點。根據(jù)日本市場的調(diào)研，近90%的空調(diào)銷售業(yè)績由變頻空調(diào)創(chuàng)造，與大部分競爭對手相比節(jié)能成為這類空調(diào)的重要優(yōu)勢。在相同的冷負荷情況下，變頻空調(diào)的節(jié)能比率超過定頻空調(diào)34%。這一驚人的數(shù)據(jù)說明變頻空調(diào)已成未來的暖通空調(diào)發(fā)展趨勢。其原理大致可體現(xiàn)為變速風(fēng)機與變速泵取代傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥以提升效率；通過變流量的方式依據(jù)改變空調(diào)負荷達到節(jié)能效果。

2.4 通過冷熱回收利用增加能源利用率

回收利用空調(diào)的冷熱加以運用成為時下節(jié)能空調(diào)最主要的運用方式。以夏天為例，對衛(wèi)生熱水加以利用以及全熱回收器的推廣成為了新的創(chuàng)新之舉。它們的工作原理是將系統(tǒng)內(nèi)的多余能量進行轉(zhuǎn)移再利用。發(fā)揮能量回收設(shè)備在暖通空調(diào)中的作用，提升能量回收的效率。包括回收環(huán)路散熱器等設(shè)備。數(shù)據(jù)顯示，熱泵回收甚至可以完成110℃以下的能量回收。

3 結(jié)語

綜上所述，暖通工程是建筑節(jié)能環(huán)保課題中十分重要的組成，是建筑節(jié)能設(shè)計中不可忽視的部分。為了保障暖通設(shè)計的經(jīng)濟安全和環(huán)保節(jié)能，需要有關(guān)研究者不斷對暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計進行深入發(fā)掘和探討，不斷完善相關(guān)的設(shè)計方案，從而實現(xiàn)其經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的共同兼顧與提升。

參考文獻

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[2]陳昀，米泉齡，杜志宏.暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計研究[J].建筑設(shè)計管理，2010，（7）：55-56.

（作者單位：大連理工大學(xué)土木建筑設(shè)計研究院有限公司）