探析建筑设计中暖通空调节能技术的应用

黄成锋 漳平市村镇建设管理站，福建 漳平 364400

人们生活水平的不断提高，对建筑房屋的设计功能提出了更高的要求，不仅要求美观，还要求具有节能的功能。可持续发展和绿色环保观念的提出和不断深入，在建筑设计中逐渐出现了绿色建筑设计的观念，更加重视对建筑的节能设计。暖通空调作为建筑设计中的一项重要组成部分，在节能设计中占有较大的位置，是实现绿色建筑设计，促进建筑设计的可持续发展的一项重要途径。

1 暖通空调节能设计的重要性

随着我国社会经济的不断发展，在建筑设计中应用的能源数量不断增加，产生的能源消耗数量比例也不断加大。根据一定的统计结果发现，在发达国家，建筑能耗在总能耗中已经达到40%的比例，而我国某省的建筑能耗在该省总的能源消耗中也占到了27.8%的比例。在建筑能耗中，30%—60%的建筑能耗都是暖通空调系统的消耗，并且呈现出了逐年上升的趋势。这种状况，会激化我国能源的供求矛盾，不利于我国经济与社会的可持续发展。应用节能技术，可以有效的解决这些问题，降低20%—50%的空调系统能耗。所以，在建筑设计中应该重视对暖通空调系统的节能设计，以实现绿色建筑。

2 建筑设计中暖通空调节能技术的应用

暖通空调的节能设计过程中，应用的节能技术包括很多不同的类型，例如蓄能空调技术、热泵技术、变频技术、变流量技术、变风量技术、低温送风空调技术、热能的回收利用、对建筑围护结构保温性能的改善和可再生能演的利用等。这些不同的暖通空调节能技术，在建筑设计中具有不同的特点，发挥了重要的作用。

2.1 蓄能空调技术的应用

蓄能空调技术是我国建筑设计中，暖通系统节能设计的一项重要技术，包括蓄冷空调技术和蓄热空调技术。常规的蓄冷技术，主要是指水蓄冷空调和冰蓄冷空调，通过对介质温度的降低或者凝固，在介质中通过显热和潜热的形式实现对冷能的储存。主要设备包括蓄冷装置、自动控制系统、冷水主机、板式换热器和泵阀等。目前，我国的蓄热技术主要是利用电锅炉蓄热系统，主要的蓄热介质是水，不会排出有害气体，产生噪声和污染，具有较高的节能效果，产生的运行费用相对较低。

2.2 热泵技术

热泵技术是一种能从自然界中的空气、水、土壤中获取低品位热能，经过电力做功输出能用的高品位热能的技术。现在我国主要利用三种热泵技术，分别是水源热泵、地源热泵，以及空气源热泵。

2.3 变制冷剂流量技术

就是变频空调技术，它是在普通空调的基础上运用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。变频专用压缩机可以自动进行无级变速，它可以根据房间情况自动调节所需的制冷(热)量，避免了频繁启动的耗能又可以降低房间温度的波动，实现了节能和舒适的控温效果。

2.4 变流量技术

现代建筑大量采用全水，空气一水空调系统方式，室内的冷、热负荷主要由制冷机提供的冷冻水和锅炉房提供的热水来承担。因此，空调水系统相当庞大和复杂，不仅需要复杂的管路和较大的设备投资，而且水泵要消耗较大的输送能量。一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20%～25%;夏季供冷期间约占12%～24%，因此水系统节能也具有重要意义。实践证明，通过对水系统进行节能控制，一级泵、二级泵系统实现变流量运行可以达到显著的节能效果。

2.5 变风量技术

变风量空调系统(VAV 系统)，是一种可根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，自动调节空调系统送风量，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统。VAV 系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求，现在世界各地高档写字楼大量采用了VAV 系统。

2.6 低温送风空调技术

建筑设计中的低温送风暖通空调节能技术，主要是指从空气的集中处理机组中送出具有较低温度的冷风，进入空调房间。其中，低温主要是相对于常规的暖通空调系统中的送风温度。一般情况下，常规暖通空调系统中从空气处理器中散发的空气温度，大约保持在10 ～15℃。但是，低温送风空调中所散发出的送风温度，基本上保持在4 ～10℃。因为低温送风可以降低暖通空调系统中的送风温度，所以有效的减少了空调系统中的送风量。在一定程度上，减小了空气出料口设备的尺寸和产生的电量能源消耗，降低了暖通空调设备的初始投资。相对于常规温度的送风空调来说，低温送风空调具有节能、投资较少、节省空间、舒适度较高和运行费用较低等特点，是一项具有较好效果的节能技术，已经在实际的工程中应用。

2.7 可再生能源的利用

实现建筑设计中暖通空调系统的节能设计，应用可再生能源是一项有效的措施。其中，对可再生能源的充分利用，主要可以应用太阳能进行供暖和制冷、实现自然通风、利用地热能等技术。

(1)太阳能供暖和制冷。太阳能供暖主要是指利用主动式太阳能供暖系统或者应用被动式太阳能。一般情况下，利用太阳能进行制冷的方法主要有两种。一种是通过对太阳能的利用，实现对机械装置的驱动，然后机械装置再实现对压缩制冷循环的驱动;另外一种是直接利用太阳能获取一定的热量，实现对吸收式制冷机的驱动，从而实现对室内温度进行降低的作用。这两种制冷方法，都没有应用氟里昂，不会对臭氧层造成破坏。而且，应用的能源等级较低，具有良好的环保和节能作用。

(2)自然通风的应用。自然通风，主要是指充分的利用自然条件，是对热环境进行改善的一项有效措施。如果建筑室外中空气的干球温度和焓值，比建筑室内的数值低的时候，进行自然通风，可以以不消耗能源为前提，实现对建筑室内空气温度的有效降低，还能驱散潮湿气体，使人体产生热舒适感。如果建筑室外的空气温度超过了相应的舒适区标准，需要设计人员消耗一定的能源进行降湿和降温处理。

(3)地热能的应用。利用地热实现对建筑环境的供热和供冷，具有良好的应用前景，已经逐渐衍生出了地热水间接供热、地热泵供热加热、地热供暖加调峰锅炉和地偶冷却等新的节能方式。目前，我国的建筑设计中，在进行暖通空调安装的过程中，地热工程的应用已经非常广泛。不仅可以供热，还可以供冷，具有良好的节能效果和显著的经济效益。

3 总结

综上所述，在暖通空调系统的建筑设计过程中，进行节能设计具有重要的作用，可以通过对不同节能设计方法的应用，实现节能环保的观念，降低对能源消耗，促进我国建筑设计的可持续发展。

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［2］张莉，李尧，朱玉明.暖通空调节能技术分析［J］.山西建筑，2010，36(9):29－32.

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