暖通空调的节能设计与施工

李存雨

【摘 要】空调在给人们提供舒适环境的同时，又消耗了大量的能源。随着空调应用的日益普及，空调领域作为耗能大户应不断提高空调系统的节能设计水平，控制好空调运行节能重要环节，不断研究和开发利用新节能技术，最大限度地节约能源，保护环境，促进国民经济的可持续发展。

【关键词】暖通空调；节能设计；空调施工；节能方向

0.前言

暖通空调的设计是一个细致的工程，在设计时需要全面考虑、提升暖通空调的合理性。设计者在设计的时候，往往考虑的是空调运行中的最大负荷，即遵照最大负荷原则。但是，在实际运行中，很少通暖空调能达到最大负荷。所以，设计者在设计时，就应该考虑到这种情况，不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。这样，会导致空调的耗能增大，不符合节能原则。

1.暖通空调系统节能设计存在的问题

虽然我国建筑业发展迅速，但是，广泛采用新的建筑材料不考虑建筑物的热力状态的建筑设计方案，导致一系列不能满足室内微气候条件的情况出现。应该注意到建筑地区的气候特征，以及当地建筑经济特点。有的地方还存在这种情况，当建筑物采用隔热性能差的材料设计时，计算中要考虑采用昂贵的微气候的空调设备。而在执行该设计时，由于经济方面的原因，无法采用此种空调设备，结果会出现夏季过热和冬季过冷的现象。

在施工设计方面，往往由于设计、施工由不同承包商承包，造成利益倾向不同，很难达到最佳配合。比如在供暖方式上，我国采暖地区居住建筑存在着由于施工问题导致围护结构保温水平低，门窗气密性差，采暖设备热效率低的状况，而这主要是施工技术人员对图纸理解不够和施工人员素质较差，不同施工单位在节能意识和设计角度不同、不到位造成的。

在暖通空调节能系统的运行及维修设计上不科学。在运行过程中，由于缺少科学的设计方案，管理人员不能充分的认识空调运行系统，在运行高峰期的区分上不科学。通常是正常期和高峰期机器的运行数量一样，这样就造成了能量的极度浪费。而在维修和保养上，管理人员往往做不到位。因风道渗漏引起热损失、空调机盘管和过滤器附着异物引起机器性能下降等现象处处可见。对于低效率的设备不能及时维修和更换，造成不必要的能耗。

此外，人们的建筑节能意识差，暖通空调系统节能的设计得不到广泛的推行。还没有在社会上、建筑界形成共识。在技术执行标准上，缺乏行政法规和执行机构实行监督和强制。

2.暖通空调系统节能的设计方向

首先，要合理的选择热源系统。在设计暖通空调节能系统时，要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。一般来说，当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看，其中以热电站的效率最高，其次是热泵技术。

热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源，如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水（气）为热源，通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能，并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为：空气源（风冷）热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵（尤其是土壤型）可以节能30%左右，而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉，对于锅炉房来说，大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析，设计人员在设计暖通空调节能系统时，就可以根据工程建筑自身的情况，选择合理的可行的热源系统，因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样，所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。

其次，在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。一是在设计要求材料的选用上，制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能，如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上，可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试，采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术，以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制，进一步提高输送能量的效率，以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统，力求在设计时对动力系统的优选，以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道，输送效率高的载能介质的动力设备，这样就可以有效的减少输送过程的能耗，从而提高输送效率，既改善供暖质量又节约能源。

3.暖通工程施工过程中需要关注的几点问题

3.1空调施工

空调施工中一般存在以下问题：

（1）加强对原材料的质量控制。镀锌钢板应采用大型钢厂生产的优质热镀锌冷轧板，镀锌层质量应满足《通风管道技术规程》JGJ141-2004要求，其质量应不小于100g/m2，镀锌板厚度偏差不应超过允许误差值。

（2）应根据风管截面尺寸、长度及系统风压等因素采用合适的方法如轧制加强筋、管内设支撑、管外设角钢加固框等方式加固风管，防止颤动和噪声传递。

（3）在空调末端设备订货前，如所选品牌的技术参数（包括风量、冷量、余压、电机功率等）与图纸不符，应将技术参数报设计院确认。

（4）应在管路系统最低点以及水泵、冷水机组、风柜等设备的空调水接管位置较低的管道上设泄水阀，设备泄水阀一般设于供水管底端。

（5）应在空调水管路的立管、管路局部抬高的“蹦弯”（即“n”形管）、中间高两端低的管路等所有可能集聚空气的高点设自动排气阀。为方便检修，排气阀前应设等径的检修阀。

（6）冷凝水管与柜式空调机组及组合式空调机组相接处，应设置存水弯，存水弯水封高度必须满足设计要求。如设计未提供详细的技术要求，可按冷凝水排出口处机组内的最大负压值来确定水封的高度，但实际上该负压值既难以测试又难以计算，因此一般按机组的机外余压值来确定。

（7）阀门安装时，应注意阀体上流向标识，箭头所指即为水流方向，不能装反，尤其是电动调节阀、止回阀及截止阀等。

3.2通风与防排烟施工

通风与防排烟施工中一般存在以下问题

（1）防排烟系统（包括正压送风系统、排烟系统、排风兼排烟系统、补风系统）的柔性短管应采用不燃材料制作，最好采用成品软接。

（2）风管穿过有防火、防爆要求的墙体或楼板时应设预埋管或加套管，钢板厚度不应小于1.6mm。

（3）防排烟系统的风量及风压必须满足设计及消防规范的要求。

（4）大型风机悬吊安装时，如设置减振器，建议不采用吊式减振器.宜在风机底部设橡胶隔振器或隔振垫，以防风机运行时产生晃动。

（5）在风机订货前，如所选品牌的技术参数（包括风量、风压、电机功率等）与图纸不符，应将技术参数报设计院确认。

3.3供暖施工

供暖施工中一般存在以下问题：

（1）在板式换热器设备安装前应仔细核对图纸和产品说明书，以免一、二次侧的管道连接错误。

（2）板式换热器一、二次侧进水管上均应设水质过（下转第370页）（上接第363页）滤器，过滤器的目数应与板换的流道尺寸相适应。过滤器与设备之间的管道及管件在安装前应将杂物清除干净。

（3）热水管道及其附件必须设独立支架，不得把管道及其附件的重量传递给锅炉承受。

（4）锅炉燃气管上应安装过滤器、稳压装置、压力表等必要的管道附件及仪表。

4.结束语

建筑节能是目前十分重视的一项工程，节能意味着经济节约，节能技术的开发是暖通空调节能的基础。总之，只有克服暖通空调系统节能设计在目前存在的问题，才能实现暖通空调的经济性、节能性、安全性的作用。在暖通空调系统节能技术的研究方向上必须与世界接轨，实现暖通空调系统的节能。 [科]