暖通空调工程中的节能减排设计探究

袁焕萌 付志鹏 刘群

摘要：暖通空调系统的节能减排技术可以有效地控制我国建筑物总体的能源消耗，在暖通空调工程设计过程中应予以重视，明确节能减排的设计目标，通过合理的设计方案来实现暖通空调的节能减排。文章将重点介绍暖通空调工程中的节能减排设计探究，以供同行参考。

关键词：暖通空调，节能减排设计

中图分类号： TE08文献标识码： A

前言

近年来的社会发展中，伴随着我国国民经济的飞速发展，能源问题和环境问题之间的矛盾日益尖锐，成为影响城市化发展和人们生活水平的主要因素。截至目前，在城市化发展之中，由于建筑能耗造成的能源耗费现象越来越严重，已成为整个社会发展中能源浪费的核心结构。领因此，在目前的建筑工程项目中，节能减排为主的新型空调系统逐渐受到人们的重视，也成为建筑工程中备受关注的环节。

1．暖通空调系统组成和主要特点

1.1 暖通空调系统组成

暖通空调主要指的是集采暖、通风、空气调节装置和相关系统为一体的综合性空调设备。这种设备在应用的过程中其涉及范围非常广泛，其包含有物理学、流体力学、机械学、热力学等多个不同的工作领域，因此来说对其进行设计是一项相当复杂的工作，也是多个不同的工作体系和环节。

1.2 特点

在暖通空调系统的应用中，其最大的特点在于能够创造出一个舒适、宜人、优雅的室内环境，而一般的空调系统在应用的过程中最多只是解决室内环境的冷暖问题，而很少进行空气处理。

2.现阶段暖通空调工程中存在问题

在现阶段的规范要求的基础上，暖通空调工程要满足社会人们的生活、生产需求。与我国气候条件较为相似的发达国家相比较，我国每平方米建筑物的采暖的能源消耗量达到发达国家的 2~3 倍，还不能达到这些发达国家所提供的建筑环境舒适度。 分析这里面的原因，主要包括下面两点：其一是暖通设计人员没有严格执行基本原则，没有按照因地制宜的原则有效地作出合理的设计；其二是与暖通空调相匹配的供热排风系统设计不合理。

建筑暖通空调系统在施工中也存在较多现实问题。施工是实现暖通空调工程功能的重要环节。 现阶段由于管理制度不完善，相关从业人员没有优秀的职业素养。 导致在暖通空调工程施工过程中，施工企业为了追求更多的利润而在材料上以次充好，盲目追赶工期，造成工程存在较多的质量隐患。

除了设计和施工阶段导致的暖通空调系统能耗过大外，运行管理阶段也是影响其能耗的一大环节。管理人员需要结合建筑物的采暖空调负荷的状态、相关设备的使用状况以及室内外环节的变化进行实时的调整。 施工企业还需要重视暖通空调系统的使用中的维护工作，需要确保残余暖通工程维护的工作人员具备一定的理论基础和实践经验，懂得根据建筑物室内外温度变化情况来调节暖通空调系统的运行状况，尽量降低暖通空调系统的能源消耗量。

3.暖通空调工程的节能减排设计

3.1 设计的基本目标

建筑物的暖通空调系统的节能减排的设计， 需要在系统稳定、可靠的基础上，控制暖通空调系统的投资成本、运行成本达到节能减排的目的。因此，暖通空调工程设计人员需要紧密联系工程实际，结合有关的节能减排设计经验，采取必要的优化措施，发挥不同给排水、空调系统的节能措施，达到节能减排的最终目的。

3.2 设计的基本原则

暖通空调系统的设计企业要严格要求有关设计人员在进行建筑暖通空调工程项目设计过程中，对建筑物的冷热负荷进行详细的计算并提出相应的节能措施。 确定暖通空调系统的设计方案时，设计人员要与建设方进行深入沟通，并充分了解工程现场情况，根据建筑物的负荷情况和建筑功能要求、 当地的能源特点和气候特征综合考虑，合理地进行管道设备的布置，保证暖通空调工程施工过程中，与结构土建、建筑装饰、水电、消防等专业人员进行配合与协调，保证暖通空调工程的节能减排目标得以实现。

3.3 节能减排优化设计的基本策略

3.3.1 空调风系统的优化设计

建筑物的空调系统在运行时会释放大量的热量，有效地转移这些热量， 从而保证建筑物空调系统正常温度地运行时一个重要的过程。随着城市建筑物的高度和建筑面积日益增大，建筑物产生的余热也日益增加。因此在建筑物中使用水地源热泵空调系统可以解决建筑物空调散热的问题， 并且该系统的运行成本相比较传统空调会大幅度降低。 空调系统末端宜采用新风换气机组的形式，通过新风进入室内之前与回风有效热量交换的方式，达到降低耗电的目的。

3.3.2 空调水系统

空调睡系统中的开式系统在设备运行时的水泵扬程容易消耗较大的能量，设计时采用闭式的水循环系统可以降低能耗。 这是因为开式水循环系统中的冷、热水使用同一个管路形成回路，因此冷热交替过程中消耗较多的能量。空调的回路布置与空调运行成本具有较大的关系，如果空调水系统较为庞大，其较大回路阻力导致不同回路间负荷差距较大，造成较多能耗的产生，因此应使用变频泵系统。 此外，还可以在空调冷热源侧根据实际情况设有不同负荷级别的水泵进行水循环，可以进一步降低能耗。 另外，大型建筑的空调管路较长，所以冷热量损失也将必然增加。设计施工过程中空调管路的保温必须严格按照国家相关标准执行，以避免不必要的损失。

3.3.3 空调冷热源

空气调节系统的冷热源宜采用集中设置的冷(热)水机组或换热设备。 当前各种机组、设备品种繁多，电制冷机组、溴化锂吸收式制冷机组、冰蓄冷空调机组及水地源热泵空调机组等各具特色，由于机组或设备的选择受占地面积、使用特征、当地能源种类、投资和运行费用、环保规定等多种因素的影响和制约，设计人员只有在充分做好上述因素的调研后，客观全面地对冷热源方案进行综合论证，才能真正达到节能、使用效果的双赢目的。

4.暖通空调节能技术的相关应用

4.1 提高建筑物围护结构的保温隔热性能

建筑围护结构的能耗是建筑物的暖通空调系统在运行过程中的一部分能耗，提高建筑物的保温性能，可以有效地降低暖通空调系统运行所带来的损耗。 因此需要结合建筑物的实际情况，对建筑围护结构的保温隔热性能进行改善，可以在一定程度上控制暖通空调系统的能耗。

4.2 冰蓄冷系统应用

我国不同地区的经济发展状况存在较大的不平衡性，因此各地区的用电高峰、低谷时段也具有较大的差异性，因此容易产生不同的用电高峰时段出现电力供应紧张，而用电低谷阶段又发生能源过剩的现象，容易造成较大能源浪费。 针对这种情况可以应用蓄冷系统将用电高峰时段所产生的电量制作成冰， 从而可以在用电低谷阶段进行释放，缓解建筑暖通空调系统的用电消耗。

4.3 变频系统的应用

暖通空调系统在运行的过程中， 通常是不会产生全负荷运行的现象，因为系统在运行的过程中，其所处的外部环境也在随时发生变化，所以其负荷也会随着环境的变化而产生一定的变化。 同时，空调系统的运行条件是保证稳定的额定功率， 一旦额定功率发生变化，就会产生全负荷输出的现象，这时就会造成能源的浪费。 如果能够运用变频技术将其额定功率的变化控制在科学的范围内，空调系统本身就不会由于额定功率的改变而形成全负荷运转的状态，这样就达到了节能的目的。 因此，变频技术在空调系统中的使用时空调节能要求的必然结果，使用变频技术不仅可以对空调系统中的一些不足进行改善，同时还可以在一定程度上降低耗能，节约空调运行的费用。

结语

暖通空调系统的节能减排设计，需要综合考虑工程项目的设计、 施工以及后期运行维护过程中的能耗控制，在确保建筑物功能的实现的基础上，建设能源消耗，从而最终实现建筑能耗的降低的目标，促进我国经济建设的可持续发展。

参考文献

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