淺談暖通空調(diào)節(jié)能設計的要求與要點

姜孟軍

摘要：城市化建設的不斷推進促進了建筑業(yè)的快速發(fā)展，同時建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用也不斷增多，而暖通空調(diào)節(jié)能設計對于降低建筑物的能耗具有重要作用。并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)對人們生活、工作環(huán)境的影響也越來越重要，基于此，本文概述了暖通空調(diào)節(jié)能設計，對暖通空調(diào)節(jié)能設計要求與要點進行了論述分析。

關鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能設計；設計要求；設計要點

暖通空調(diào)能夠給人們帶來非常舒適的室內(nèi)環(huán)境，其己廣泛運用到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活當中，但是其能耗非常大，因此為了保障其節(jié)能設計的有效性，以下就暖通空調(diào)節(jié)能設計進行了探討分析。

一、暖通空調(diào)節(jié)能設計的概述

暖通空調(diào)工程對于現(xiàn)代建筑非常重要，其在建設過程中需要滿足日常生活環(huán)境要求、符合節(jié)能環(huán)保的要求、消音要求、達到自凈功能的要求。通常暖通空調(diào)節(jié)能設計是通過合理的結(jié)構(gòu)、功能設計以及新型技術的研發(fā)和應用在滿足目標負荷的前提下實現(xiàn)資源的合理利用，爭取將消耗的能源降低到最低。暖通空調(diào)裝置主要由冷源、熱源系統(tǒng)，經(jīng)水系統(tǒng)以及給風系統(tǒng)等組成，在實際工作中冷源、熱源系統(tǒng)消耗電能實現(xiàn)溫度的下降，然后經(jīng)過經(jīng)水系統(tǒng)傳遞給給風系統(tǒng)，給風系統(tǒng)以吹風的形式將溫度較低的冷空氣傳遞給需要調(diào)節(jié)溫度的房間，已達到所要求的室內(nèi)溫度和濕度。在這一過程中，通過合理的創(chuàng)新性設計將每一部分消耗的能量降低到最低，進而減小空調(diào)單位時間內(nèi)消耗的總能量是暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能設計的根本目標。

二、暖通空調(diào)節(jié)能設計要求的分析

暖通空調(diào)節(jié)能設計要求主要表現(xiàn)為：（1）節(jié)能要求。主要體現(xiàn)為：以熱舒適指標指導工程中的節(jié)能設計的實際應用。影響熱舒適指標的主要因素是：溫度、濕度、平均輻射溫度、風速、勞動強度。通過尋找這六者之間的合適比例，巧妙組合，達到舒適和節(jié)能的協(xié)調(diào)。同時恰當?shù)睦梅课輫o結(jié)構(gòu)的熱導性，抵抗室外氣候的變化，使得房間內(nèi)產(chǎn)生舒適的微氣候。管路系統(tǒng)設計要簡單，這樣管材消耗量少，而且便于施工，可以達到節(jié)省投資的目的。（2）保障室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。節(jié)能設計中總的發(fā)展趨勢是通風量應增大，在這個過程中必然要解決的就是空氣的質(zhì)量問題，消除空氣中的細菌、浮游塵埃、臭味等有害人體的物質(zhì)，通過室內(nèi)進排風合理的氣流組織，從而達到改善空氣的品質(zhì)，改善居住環(huán)境，節(jié)約能源的目的。

三、 暖通空調(diào)節(jié)能設計要點的分析

1、科學選擇暖通空調(diào)參數(shù)。暖通空調(diào)工程設計在對室內(nèi)設計計算溫度取值時，應當考慮到實際的具體情況，依據(jù)不同的地域、環(huán)境、室內(nèi)要求等合理地對室內(nèi)溫度進行取值。室內(nèi)溫度取值的高低與建造建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗密切相關，經(jīng)調(diào)查研究表明夏季制冷條件下，室內(nèi)溫度每升高1℃，能耗將會降低10%左右； 冬季制熱的情況下，溫度每降低1℃，能耗可減少8%左右。因此，科學合理地進行室內(nèi)溫度計算取值能夠有效地降低建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。我國《公共建筑節(jié)能設計標準》對一般民用建筑室內(nèi)供暖和制冷設計計算溫度的取值標準進行了科學合理嚴格的規(guī)定，公共建筑夏季空調(diào)制冷不應低于25℃，居民建筑和辦公室室內(nèi)冬季采暖溫度不得高于20℃。

2、冷熱源的合理選擇。暖通空調(diào)主機熱源側(cè)按冷卻形式分為空冷、水冷、蒸發(fā)冷。水冷與其他兩種冷卻方式對比，制冷性能系數(shù)COP較高，同時幾乎不受大氣環(huán)境溫度的影響，但受水源的限制。使用循環(huán)水時，必須配有冷卻塔或冷水池，保證水不斷得到冷卻；水源熱泵機組受水源的限制；地源熱泵打井面積的限制；因此水地源熱泵機組亦有一定的局限性。而蒸發(fā)式冷凝器是很受歡迎的一種冷卻方式，它利用水蒸發(fā)時吸收熱量使管內(nèi)制冷劑蒸氣凝結(jié)。近年來有些地區(qū)的蒸發(fā)式冷風機也很受歡迎，耗電量是傳統(tǒng)中央空調(diào)耗電1/8。

3、冷熱水系統(tǒng)節(jié)能設計分析。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計中蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組單位制冷量的能耗量是與制冷機的蒸發(fā)溫度以及冷凍水的供水溫度成反比的。選用滿液式蒸發(fā)器；提高冷凍水的供水溫度，這樣提高了蒸發(fā)溫度，提高了機組COP。或者選用溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)，即空調(diào)主機產(chǎn)生高溫冷水用于承擔室內(nèi)顯熱負荷，潛熱負荷用物理吸附的辦法處理；大大提高機組的COP，減少建筑的耗能。但同時帶來的設備復雜化及技術成熟度還有欠缺，同時溫濕度獨立控制前期投資較大，需綜合考慮。

4、冷卻水系統(tǒng)節(jié)能設計分析。很多建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝的區(qū)域自然水源十分匱乏，所以設計時建議采用冷卻塔循環(huán)使用的模式，其主要目的就是有效節(jié)約水源。設置冷卻塔的過程中必須具備良好的通風條件，工作環(huán)境要求干凈整潔，控制采用三通調(diào)節(jié)閥從而提高其冷卻的效率。另外，利用變頻調(diào)速的方式控制風機的啟停，也可以利用出水溫度控制，但都要注意節(jié)約電能。

5、風系統(tǒng)節(jié)能設計分析。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計中不同的區(qū)域可能對溫度、濕度以及工作時間的需求都有差異，那么就應該根據(jù)系統(tǒng)的實際運行條件將各個區(qū)域進行劃分。即使是在同一個建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，不同區(qū)域、不同要求的冷熱負荷也會有較大的差別，不同區(qū)域、不同的工作間對于滿負荷的運行時間各有不同，對于建筑的滿負荷運行、部分負荷運行必須綜合考慮。分別對不同的區(qū)域進行溫度、濕度的控制。因此建議選擇變風量的空氣調(diào)節(jié)機組，選用多速送風機、變頻送風機。 變風量的建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠準確的調(diào)節(jié)室內(nèi)的風量的變化情況，也能夠準確的確定系統(tǒng)的總風量，從而起到了降低風機的容量和能耗的作用。新風量的大小對空調(diào)系統(tǒng)來說不僅與能耗、初投資和運行費用密切相關，而且關系到人體的健康，建筑暖通空調(diào)設計者要充分考慮新風量的設計，不僅要滿足工作區(qū)對溫度、濕度、潔凈度、噪聲的需要，更要滿足空氣新鮮度的要求。因此《公共建筑節(jié)能設計標準》對其取值進行了規(guī)定，設計人員進行設計時，不應隨意增加或減少。另外，在人員密度相對較大并且變動較大的房間，更應該采用新風需求控制，設計變風量的新風空氣處理機組，根據(jù)室內(nèi)CO2濃度檢測值增加或減少新風量，使CO2濃度始終維持在衛(wèi)生標準規(guī)定的限值內(nèi)。民用建筑空間相對高大，人員通常都在底層活動，因此舒適性范圍大約為地面以上2—3m。

四、結(jié)束語

綜上所述，目前建筑暖通空調(diào)工程的使用日趨增多，同時其能耗也不斷增長。而且建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能不僅關系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果，還關系到能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。并且隨著低碳環(huán)保概念的不斷深入，建筑暖通空調(diào)工程必須加強節(jié)能設計，因此對其設計要求與設計要點進行分析具有重要意義。

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（作者單位：國家電投集團西安太陽能電力有限公司）