暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能工程設(shè)計策略

文／毛澤琴 重慶市設(shè)計院有限公司 重慶 400010

引言：

雖然暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程的設(shè)計具有不可小覷的重要性，但是從現(xiàn)階段空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的實際情況來看其中依然存在著一些問題，在建設(shè)暖通工程的過程中，并未對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程設(shè)計引起足夠的重視，并且工作人員的素質(zhì)水平也有待進一步提高。這將嚴(yán)重影響空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。為此，工作人員在具體設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)的過程中，一定要對設(shè)計工作進行深刻的反思，以此全面的認識到空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)計節(jié)能工程的重要性以及設(shè)計過程中需要遵循的基本原則，以此有效的優(yōu)化和改進空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程的設(shè)計。

1、暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能工程設(shè)計基本原則

第一，以實際情況為設(shè)計基礎(chǔ)的基本原則。在設(shè)計暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能工程時，必須將實際情況作為設(shè)計的重要基礎(chǔ)。主要表現(xiàn)在兩方面，一方面，設(shè)備工程師應(yīng)該積極的參與到空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程設(shè)計中。工程師需要結(jié)合暖通工程的整體情況合理的設(shè)計與布置空調(diào)的安裝位置與安裝控件。如果沒有根據(jù)暖通工程的實際情況，將空調(diào)安裝在比較偏僻的位置，這時風(fēng)道的長度將明顯增加，這將直接影響空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程自身效用的充分發(fā)揮。另外，空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)機口與進風(fēng)口之間也不可以過近，不然將對正常通風(fēng)造成嚴(yán)重影響。另一方面，全面了解暖通工程的實際情況，以此設(shè)計出更為合理的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程方案。需要了解的情況主要有暖通工程的使用年限、暖通工程的整體管線布局等，同時還需要了解建筑工程的樓層數(shù)、高度、內(nèi)部固定人數(shù)等。

第二，需要遵循可行性基本原則。在設(shè)計暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程時，需要嚴(yán)格的按照有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計。除了要符合建筑內(nèi)人們對加空調(diào)系統(tǒng)的基本需求以外，還需要確保空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程設(shè)計的有效性與可靠性。

第三，需要遵循經(jīng)濟性基本原則。在暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程各方面基本情況均得以滿足的前提下，還需要注重提高設(shè)計方案的經(jīng)濟性。當(dāng)然，這并不代表過度強調(diào)節(jié)能工程設(shè)計方案的經(jīng)濟性，而忽視了一些基礎(chǔ)條件。

第四，遵循安全性基本原則。在設(shè)計暖通工程空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能工程時，必須遵循的一項基本原則就是安全性基本原則。注意對火災(zāi)、漏電等安全事故的防范。

第五，遵循可調(diào)節(jié)性基本原則。暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程的設(shè)計還需要遵循可調(diào)節(jié)性基本原則。除了需要根據(jù)建筑自身的負荷情況調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的輸出能力以外，同時還需要注意對能源消耗的調(diào)節(jié)，以此切實的達到節(jié)能的目的。

2、暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程設(shè)計的重要性

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平得到了很大提高，與此同時人們對建筑物的要求也在隨之不斷提高，尤其是對建筑物舒適性的要求。若想切實的滿足人們對建筑內(nèi)部環(huán)境舒適性的需求，就需要科學(xué)的、合理的設(shè)計建筑暖通工程的空調(diào)系統(tǒng)，并且還需要在保證內(nèi)部環(huán)境舒適性。但是這也意味著能源消耗的增加，這將對節(jié)約能源這一目標(biāo)的實現(xiàn)造成較大阻礙，并且和可持續(xù)發(fā)展理念并不相符。因此，必須對暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程設(shè)計引起足夠的重視。另外，由于很多暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的大部分能源為不可再生能源。從可持續(xù)發(fā)展角度來看，這對人類的發(fā)展非常不利。從現(xiàn)階段的實際情況來看，飄塵、酸雨已經(jīng)成為當(dāng)今社會上比較常見的一種現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著人們的正常生活與生產(chǎn)。而這些問題的出現(xiàn)與暖通工程中的空調(diào)系統(tǒng)存在著密切的關(guān)系。所以說，優(yōu)化暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程具有非常重要的意義，不單單可以實現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)，同時還可以在一定程度上改善環(huán)境。

3、暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程設(shè)計現(xiàn)狀

3.1 缺乏對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程設(shè)計的重視

雖然暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程的設(shè)計具有非常重要的作用，但是依然有一些設(shè)計部門和工作人員并未對此引起足夠的重視，致使在建設(shè)暖通工程的空調(diào)系統(tǒng)時消耗的投資較高，并且在空調(diào)系統(tǒng)運行的過程中能源消耗也較大，甚至已經(jīng)超過國家要求標(biāo)準(zhǔn)。通過檢測發(fā)現(xiàn)，部分暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗在建筑整體能源消耗中占60%。因此，相關(guān)部門一定要加強對暖通工程空調(diào)系統(tǒng)水的管控。

3.2 工作人員的素質(zhì)水平有待提高

對于普通工程空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程設(shè)計來說，節(jié)能工程的設(shè)計發(fā)揮著不可忽視的重要作用。對于一些單位的空調(diào)系統(tǒng)來說，其每年通常僅執(zhí)行開關(guān)機操作，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)很難實現(xiàn)節(jié)能。這就要求空調(diào)系統(tǒng)管理人員必須具備較高的責(zé)任心。但是，據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示部分工作人員的素質(zhì)水平有待提高，即便空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計相同，也會因為管理工作人員的素質(zhì)水平而導(dǎo)致能耗不同。

4、暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程設(shè)計的有效策略

4.1 加強可再生能源的使用

隨著人們生活水平的不斷提高，空調(diào)系統(tǒng)在建筑暖通工程中的應(yīng)用越來越廣泛，與此同時，空調(diào)系統(tǒng)消耗的不可再生能源總量不斷上升，并且還對生態(tài)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的破壞。所以在建設(shè)建筑工程的過程中，既要保證建筑工程的舒適性，通過空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用為建筑內(nèi)的居民提供一個溫度適宜的環(huán)境，同時又需要對暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能工程的設(shè)計引起足夠的重視，貫徹落實綠色建筑理念，加強可再生能源的使用。

一方面，加強太陽能的使用。太陽能自身熱流密度較低，并且容易發(fā)生波動，是一種低品位可再生能源，其在空調(diào)系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用前景。其中利用太陽能進行供暖的方式有兩種：其一為主動式太陽能供暖。也就是將電力能源作為供熱的輔助性能源，以此對利用太陽能加熱的水進行驅(qū)動，促使其可以在管道內(nèi)不停的流動，從而讓達到供熱的目的。其二為被動式太陽能供暖。利用太陽能制冷的方法同樣包括兩種，其一為通過太陽能的使用，對機械裝置進行驅(qū)動，再通過機械裝置對壓縮制冷設(shè)備的運行進行驅(qū)動。其二為通過太陽能的使用，達到吸附式制冷的效果。就是將空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻器、加熱器摘除。并整合吸附床和太陽能集熱器，促使其形成一個統(tǒng)一的整體。空調(diào)系統(tǒng)的冷卻功能可以通過夜間室外空氣來達到自然冷卻的效果。這兩種太陽能制冷技術(shù)的實現(xiàn)，均不需要使用到氟利昂，所以不會破壞臭氧層。正因為太陽能在空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程中的應(yīng)用既可以達到節(jié)約能源消耗的目的，又可以實現(xiàn)對環(huán)境的包括，所以其在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用有著光明的前景。

另一方面，加強對地下水的應(yīng)用。因為地層可以達到隔熱的效果，所以氣溫對地下水溫的影響比較小。所以在暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程設(shè)計時加強對地下水資源的使用。通過水源熱泵技術(shù)利用地球表面淺層的水源對地?zé)崮芎吞柲苓M行吸收，以此形成溫度較低的熱能資源，同時根據(jù)熱泵原理，輸入少量的電力資源，以此促使低品位熱力能源轉(zhuǎn)向高品位熱力能源。

4.2 加強對供暖和空調(diào)水系統(tǒng)定壓與補水設(shè)計的優(yōu)化

暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)每小時水的泄漏量決定著空調(diào)系統(tǒng)的補水管道的直徑、補水量、補水泵內(nèi)水的流量，同時也是補水量容量和水處理設(shè)備選擇的重要依據(jù)。還需要結(jié)合暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)自身的規(guī)模、空調(diào)系統(tǒng)的形式計算空調(diào)系統(tǒng)的水容量。而不是以按照空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的水流量加以計算。兩者之間具有較大的差距。如果以后者為依據(jù)進行計算，那么勢必會導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)補水量偏大，這就需要選擇型號偏大的補水管、補水泵、補水箱和軟水設(shè)備，這將會致使空調(diào)系統(tǒng)投資較高并且也難以實習(xí)能源的解決。暖通工程空調(diào)系統(tǒng)每小時泄漏量，最好按照空調(diào)系統(tǒng)水容量的1%進行計算，空調(diào)系統(tǒng)每小時的補水量需要是空調(diào)系統(tǒng)水容量的2%，也就是空調(diào)系統(tǒng)每小時的補水量需要為泄漏量的兩倍。

4.3 優(yōu)化供暖和空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)

在設(shè)計暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程時必須注重加強對供暖系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化。只有保證供暖系統(tǒng)的設(shè)計足夠的合理，才能夠促使供暖系統(tǒng)在運行過程中達到節(jié)約能源消耗的效果。不管是建設(shè)公共建筑還是住宅類建筑時，均需要合理的設(shè)計供暖系統(tǒng)的節(jié)能工程：首先，暖通工程中供暖系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化們必須確保除樓梯間以外的其他各個房間溫度的調(diào)節(jié)與控制均為獨立的。其次，在設(shè)計供暖系統(tǒng)時，將熱量進行分戶或者分室分攤，以便合理收取熱量費用。最后，在優(yōu)化設(shè)計供暖系統(tǒng)時，還需要盡可能的簡單化鋪設(shè)各個管路，這樣不單單可以減少管路材料的消耗，同時還可以降低初步投資金額。在對暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水系統(tǒng)設(shè)計進行優(yōu)化的過程中，必須嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定的要求，不單單要為空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水系統(tǒng)合理的設(shè)計一臺循環(huán)水泵與冷水機組以外，同時還需要設(shè)計能夠根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)運行過程中負荷的變化情況改變流量的系統(tǒng)，以此減少空調(diào)系統(tǒng)運行過程中水資源的消耗。

4.4 優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的保溫和保冷設(shè)計

對于暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)來說，其主要由冷凍水管道、熱水管道、空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管等設(shè)備構(gòu)成。在設(shè)計暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程時需要注意對保溫和保冷設(shè)計的優(yōu)化?？梢赃x擇使用高效的保溫或者保冷材料對空調(diào)系統(tǒng)的各個設(shè)備進行保溫或者保冷處理。像帶鋁箔的離心玻璃棉管、閉孔橡塑等都是非常不錯的保溫、保冷材料。并且在對空調(diào)系統(tǒng)各個構(gòu)成設(shè)備進行保溫或者保冷處理時，還需要注意密封性，避免水汽進入其中。對于空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水管道和空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管不可以選擇使用開孔性材料進行保冷處理，像巖棉材料。在確定保溫、保冷材料的使用厚度時，應(yīng)該嚴(yán)格的遵循經(jīng)濟性的基本設(shè)計原則。另外，保冷材料的厚度選擇還可以按照防結(jié)露的方式對其材料的厚度進行核算，再通過對比，選取其中比較大的數(shù)值。在設(shè)計空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)時，不可以簡單的選擇使用土建的方式形成空調(diào)系統(tǒng)輸送風(fēng)的風(fēng)道以及已經(jīng)做完過熱、過冷處理的新風(fēng)輸送風(fēng)道。當(dāng)然，在不得已的情況下也可以選擇土建的方式形成空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道，但是，為了達到節(jié)約能源消耗的目的，必須嚴(yán)格的做好保冷處理與防漏風(fēng)處理。

4.5 大力回收利用冷熱量

現(xiàn)階段在進行暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程設(shè)計的過程中，很容易忽略在換氣排風(fēng)時對冷熱量的回收與再利用。目前在我國大多數(shù)暖通工程空調(diào)系統(tǒng)中，均未對冷熱量進行回收，導(dǎo)致這些能量被浪費。為此在設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程時一定要大力回收與利用冷熱量。也就是通過某種設(shè)備的使用對空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)中產(chǎn)生的能量進行收集與再利用，以此處理新風(fēng)時產(chǎn)生的能源消耗。在回收暖通工程空調(diào)系統(tǒng)使用過程中散發(fā)的冷熱量時，一定要注意提高空調(diào)系統(tǒng)中能源的利用率。對于同一時間段，處于不同區(qū)域的居民來說其對暖通工程空調(diào)系統(tǒng)的需求往往也存在著較大的不同。部分地區(qū)天氣溫度比較低，所以當(dāng)?shù)氐木用裥枨蟮目赡芫褪侵茻?。而如果地區(qū)的溫度比較高，這時居民的需求可能就是制冷。如果可以將散發(fā)的冷熱量很好的回收起來同時進行轉(zhuǎn)移，便能夠減少空調(diào)系統(tǒng)排放的冷熱量，以此實現(xiàn)整體空調(diào)機組運行負荷的降低，從而達到減少能源消耗的目的。還需要特別注意的就是，在選擇使用回收設(shè)備時，需要綜合分析當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、經(jīng)濟情況和建筑業(yè)發(fā)展情況等。

在暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程合計中，應(yīng)用比較廣泛的一種設(shè)備就是進排風(fēng)換熱器設(shè)備，該設(shè)備為轉(zhuǎn)輪式換熱器，近些年，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展與進步，目前已經(jīng)制造出了第三代換熱器，其通常被稱之為儲熱傳遞式多功能換熱器。該設(shè)備根據(jù)以往熱輪產(chǎn)品、靜態(tài)傳遞式的基本特點，促使該設(shè)備的顯熱換熱率可以達到76%，換熱效率得到了顯著上升。另外，熱交換器的設(shè)計還需要結(jié)合室外新風(fēng)的實際情況，將其調(diào)整到最為適宜的工作狀態(tài)。在這一過程中，只需要調(diào)整換熱器的旋轉(zhuǎn)速度，便可以實現(xiàn)換熱效率比值的變化，甚至還能夠由處于全熱狀態(tài)的換熱器轉(zhuǎn)變成為單獨進行換熱工作。但是這種設(shè)備也存在著一定的弊端，那就是該設(shè)備的占用空間比較大。如果是在人員比較密集的場所使用，其風(fēng)量會表現(xiàn)出明顯不足。并且設(shè)備外余壓比較小，在克服風(fēng)管阻力時，風(fēng)量將變得更小，導(dǎo)致新形成的風(fēng)量與余壓值很難滿足當(dāng)前建筑工程的需求。

4.6 保證空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能工程設(shè)計的合理性

在設(shè)計暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程時，需要科學(xué)的確定室內(nèi)的溫度與濕度，防止在夏季溫度和濕度的設(shè)定值過低，而在冬季溫度和濕度的設(shè)定值又過高。只有科學(xué)的、有效的設(shè)定了室內(nèi)溫度與濕度的取值，才能夠準(zhǔn)確的計算出通過空調(diào)系統(tǒng)的運用調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度與濕度的區(qū)間。同時還需要通過科學(xué)的計算，適當(dāng)?shù)慕档托嘛L(fēng)量，當(dāng)然這些均需要建立在滿足人們對暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上。暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程的設(shè)計和人們的生產(chǎn)與生活存在著密切的關(guān)系，因此對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程的設(shè)計要求較高。設(shè)計人員在具體設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程時必須保證設(shè)計的合理性與科學(xué)性。在設(shè)計的過程中，設(shè)計人員通常會傾向于對空調(diào)運行最大負荷的分析。然而，在空調(diào)系統(tǒng)運行的過程中，通常并不會達到空調(diào)的最大負荷。如果達到了空調(diào)運行的最大負荷，那么室內(nèi)的溫度往往并不符合人們的需求，甚至還可能影響到人們的身體健康。因此，設(shè)計人員一定要認真、謹慎的處理這一問題。不可以僅為了確?？照{(diào)系統(tǒng)在最大負荷下的穩(wěn)定運行，而忽略空調(diào)系統(tǒng)各部分的運行負荷，這將導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能源消耗大大增加。

結(jié)語：

綜上所述，隨著社會的不斷發(fā)展與進步，人們已經(jīng)意識到在發(fā)展經(jīng)濟的過程中因為能源的過度消耗與浪費造成的不可逆轉(zhuǎn)的嚴(yán)重后果，人們的節(jié)能環(huán)保意識越來越強烈。為此在設(shè)計暖通工程中空調(diào)系統(tǒng)時，除了要保證所設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)可以滿足人們對建筑的舒適性需求以外，還需要對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工程的科學(xué)、合理設(shè)計引起足夠的重視，以此減少空調(diào)系統(tǒng)運行過程中的能源消耗。以往空調(diào)系統(tǒng)在運行的過程中不單單會消耗較多的能源，同時還會對環(huán)境造成一定的污染。為此在設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程時，一定要加強綠色工程與可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹與落實，加強對可再生能源的利用，大力回收與利用冷熱量，同時注重加強對空調(diào)系統(tǒng)各方面性能的優(yōu)化，從而更好的實現(xiàn)節(jié)能的目的。