暖通空調的節(jié)能設計及設備降噪思考

廈門合立道工程設計集團股份有限公司，福建 廈門 361006

0 引言

隨著人們對節(jié)能減排問題的日益關注，暖通空調在節(jié)能方面的設計技術有了顯著的提升，與此同時，為了營造一個更為舒適的空調房間，暖通設計師需要保證暖通圖紙設計的合理性、科學性，加強對暖通設備的降噪處理。

1 暖通空調的節(jié)能設計

1.1 設計原則

暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計應綜合考慮空調冷熱源選型以及可再生能源利用的節(jié)能，并且對風系統(tǒng)及水輸配系統(tǒng)的節(jié)能、節(jié)能控制及其計量管理等工作嚴格把控，按照節(jié)能措施進行方案制定。

1.2 設計方法

針對不同的項目，需要對建筑物的空調節(jié)能采用不同的設計方案。因此，在設計過程中，要充分結合工程的實際情況，全面分析空調的使用功能、運行時間，并對各種可能產生的影響因素進行考慮，從而制作出一個更為科學、合理的設計規(guī)劃，進而確保暖通空調的節(jié)能和安全運行。

（1）合理采用冷熱源。選用性能系數COP 值較高的機組，在設備的選擇上要充分考慮該工程負荷變化曲線變化規(guī)律，確保與不同容量的機組相匹配，同時，要保證機組部分綜合平均性能系數IPLV 大于允許低限的設備。

空調面積大于500m2的各功能房間盡量采用全空氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)在過渡季節(jié)時，可不開暖通主系統(tǒng)進行全新風運行，大限度上利用天然冷源從而實現能源的節(jié)約。

（2）暖通水系統(tǒng)節(jié)能設計。降低暖通水系統(tǒng)水泵的運行能耗，可開采大溫差冷熱水主機提升節(jié)能效果：冷凍水供回水溫度：6/12℃；空調熱水供回水溫度：40/45℃，若條件允許的情況下可采用40/50℃。通過項目對比，一般采用6℃大溫差制冷系統(tǒng)比5℃常規(guī)制冷系統(tǒng)節(jié)省16%的循環(huán)水流量。

冷卻塔風機根據冷卻水的出水溫度變頻運行，整個建筑的空調制冷系統(tǒng)設置為自動控制，根據室外的氣象參數以及建筑物內空調系統(tǒng)的使用狀況來對冷水機組、水泵及冷卻塔的運行狀態(tài)進行自動控制，從而更好起到節(jié)能降噪的目的。

空調末端設備的控制：

①組合式空調箱控制：a.水量調節(jié)閥根據回風溫度控制；b.送風機根據送風溫度變頻；c.供冷季當室外空氣焓值低于室內空氣焓值時，按最大新風比運行；d.當室外空氣焓值高于室內空氣焓值時，新風量根據室內二氧化碳濃度控制；e.空調季節(jié)排風量應根據室內外空氣壓差進行調節(jié)。

②新風空調處理機溫度控制：根據設在送風口處感溫包測得送風溫度與設定值之偏差用比例積分控制來調節(jié)回水管上電動二通閥的開度，從而控制送風溫度。風機停聯(lián)鎖回水電動閥關。新風空調處理機根據室內二氧化碳濃度調節(jié)風量。

③風機盤管控制：由帶風機三速開關的室內恒溫器控制風機盤管回水管上電磁閥，使室溫保持在所要求的溫度范圍內；風機停電動二通電磁閥同時關閉。

（3）暖通風系統(tǒng)節(jié)能設計。全空氣系統(tǒng)空調箱設計變頻器，風量可根據實際需求進行調節(jié)。

設置室內空氣質量監(jiān)控系統(tǒng)，在空調系統(tǒng)回風管上設置CO2濃度傳感器，對室內的二氧化碳濃度進行數據采集、分析，并與通風空調系統(tǒng)聯(lián)動，使系統(tǒng)風機變頻運行，達到節(jié)能要求。

采用新風加風機盤管的空調形式：為了節(jié)約能源，新風、排風采用全熱回收組合空調箱；全熱回收組合空調箱既能排出廢氣，又能引進新風，室外新風和空調房間的排風通過熱交換器進行熱交換，利用排風的能量預處理新風，從而達到能量回收的目的。

空調不采用直接從吊頂回風，將回風口通過管道與暖通設備連接，經暖通設備處理后再送至空調房間。

車庫平時通風設計：①綠色建筑按一星設計時，為了節(jié)省造價，可設置定時啟停系統(tǒng)；規(guī)則可按以下時間段進行控制啟停：7：00～ 9：00、11：00～13：00、17：00～19：00 時間段內開啟通風機進行車庫通風。②綠色建筑按二星設計時，車庫平時排風必須設CO 濃度傳感器及電路控制器控制送、排風機的開關。

通風空調系統(tǒng)控制：其他通風系統(tǒng)控制：衛(wèi)生間通風器就地控制。

（4）設備材料的選擇。設備材料：風管與水管及空調設備的保溫采用優(yōu)質高效的保溫材料，保溫厚度應滿足節(jié)能要求，減少能耗。

2 暖通空調的設備降噪

2.1 消音設計

針對暖風系統(tǒng)的消音設計，需要選用噪聲低、震動小的設備，而對那些噪音較大的設備，應該盡量對其采用隔離等方法來進行相應的消聲處理，其具體處理措施為：為設備設置備用房，并且在機房內部貼上消音材料，此外，還要在風管處設置消音器和消音靜壓箱，通過這種方式最大程度上降低噪聲。

除此之外，冷水機組、冷卻塔、水泵、風機、末端設備等設備要求產品性能良好，低噪聲，性能參數也應當符合設計的實際要求［1］。在制冷機房、空調機房、發(fā)電機房墻面、吊頂做消聲處理。冷卻塔風機出口處需要設置消音導向風筒。并且，冷卻水泵需要采用變頻控制，冷卻塔的風機要能夠根據冷卻水的出水溫度進行變頻運行，從而實現降低噪音的目標。

空調機房常規(guī)設于各功能房間的周邊，因此對噪音要求較高的場所，空調機房應設隔振降噪措施，其做法可參照圖1 所示：

圖1 空調機組降噪構架圖

2.2 隔振設計

對水泵、冷水機組、空氣處理機等落地安裝振動設備來說，需設置隔振墊或者是彈簧減振器。對于冷凍機房內部管道設計，需要設置彈簧減振吊架；同時吊裝風機、新風機等設備上也需要相應地設置彈簧減振吊架，設備與管道連接采用柔性接頭。通風機與風管連接處均設襯膠帆布軟管，排煙風機與風管連接處設置不燃耐火布，長度均為150～200mm。

設計穿過墻體的管道時，用套管與隔振墊來封堵管道與墻體之間的縫隙，然后再用密封膠對其進行密封。

落地風機的隔振采用鋼結構隔振臺，隔振臺的質量必須要大于風機和點動機的運行總質量，應該選擇并使用低頻彈簧隔振器。吊裝設備則采用吊式彈簧隔振器吊裝于上一層的樓板結構上。

防、排煙系統(tǒng)作為獨立系統(tǒng)時，風機與風管應采用直接連接。只在排煙與排風共用風管系統(tǒng)時加設柔性軟接，防、排煙及火災補風機專用風機應設在混凝土或鋼架基礎上，且不應設置減振裝置；若排煙系統(tǒng)與通風空調系統(tǒng)共用且需要設置減振裝置時，不應使用橡膠減振裝置，使用彈簧減震。該柔性軟接必須滿足在高溫280℃下持續(xù)安全運行30min 及以上的不燃材料制作。

水泵機組的隔振，需要采用混凝土隔振臺進行設計，為了保證隔振效果，隔振臺的總重量需要大于水泵及電動機的運行總重量，要選擇使用低頻彈簧隔振器或者是橡膠隔振墊。

冷水機組在地下層冷凍機房內，隔振可以利用機組兩端的鋼板底座安裝橡膠隔振墊，厚度應該大于50mm，冷水機組的進出管道上需要安裝橡膠柔性接管，管道的吊支架采用吊式隔振器或者是彈簧隔振器來進行隔振［2］。第一個管道的支撐應該設置一個小型的混凝土隔振臺，隔振臺用隔振器支撐，管道坐落于隔振臺上。

3 結論

綜上所述，為了更好地滿足節(jié)能環(huán)保的實際需求，需要對暖通空調的節(jié)能設計及設備的降噪進行探究和思考。