探讨建筑暖通空调低碳节能设计施工要点

李立华

【摘要】随着暖通空调日益普及，暖通空调系统的能量消耗占整个建筑耗电量的50%以上，但目前绝大多数空调处在低效运行，能源浪费严重，做好暖通空调节能设计施工成为当务之急，本文在此从几个不同的角度对暖通空调低碳节能措施做了逐一的分析。

【关键词】暖通空调；低碳；能耗

前言：近年来我国建筑业飞快发展，而在世界能源危机不断凸显的情况下，减少建筑能耗势在必行，能源总消费量的比例已从20世纪70年代末的10%，上升到近年的27.48%，其中2/3为暖通空调系统所消耗。在建筑工程中暖通空调系统正慢慢的得以应用，用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，同时我国目前现有空调系统的能耗巨大。因此在暖通空调系统中考虑节能，意义十分重大。

一、暖通空调系统能耗的构成及主要特点

随着我国国民经济的迅速发展，能源和环境问题日益尖锐，城市化的飞速发展和人们生活水平的提高，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%～50%，且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度，现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求，而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备（风机和水泵）的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在：第一，系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二，维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求，如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三，暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗，有效利用能量。

二、建筑暖通空調节能措施

1、 准确计算、合理布置的节能设计

1）准确的符合计算

应加大投入空调设计软件的开发，为空调设计人员减少负荷计算的工作量，同时气象部门应免费提供气象参数，这样才能使空调设计人员不至于走捷径，另外，还应制定设计能耗指标，而设计能耗指标的制定政策性、技术性强，牵涉面广，是一项细致而复杂的系统工程。

2）采用合理的变风量空调系统设计

对于多数舒适性空调要求来说，并不需要十分严格的温度和湿度的控制。变风量系统则可以客服上述缺点，它可以通过改变送到房间或区域里去的风量的办法，来满足这些地方负荷变化的需要。当然，整个系统的总送风量也在发生变化。因此，变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。对于定风量的系统来说，由于它送到房间去的风量和系统总风量系统则可以适应一天中同一时间各个朝向房间的负荷并不都处于最大值的需要，可以在建筑物的各个朝向的房间之间进行转移，从而系统的总设计风量可以减少，这样，空调设备的容量也可以减少，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。

3）合理的空调水系统设计

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20%-25%夏季供冷期间约占12%-24%，目前，空调水系统存在很多问题，如选择水泵是按设计值查找水泵样本的铭牌参数确定，而不是按水泵特性曲线选定水泵号；

对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施，因此水力、热力失调现象严重；大流量、小温差现象普遍存在，设计中供、回水温差一般均取5℃，但经实测夏季冷冻水系统供回水温差较好的4℃，较差的只有2-2.5℃，造成实际水流量比设计量大1.5倍，是水系电耗大大增加。水系统节能应从如下方面着手，设计人员应重视水系统设计，认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡。认真核对和计算空调水系统相关系数，切实落实节能设计标准的要求值，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。

2、应用变频技术实现节能效果

空调的运行方式是空调节能的重要组成部分。近年来，变频空调由其节能与能提供舒适环境的鲜明特点而实现了快速发展。暖通空调中变频技术的应用是空调发展的一个突出趋势，让空调尽量能达到节能环保的要求。在如今的中央空调系统当中，我们应当充分利用变频技术，其主要实现形式有两种，即运用变速泵、变速风机以替换调节阀，从而减少系统内部的消耗，提升整机的效率。或者是运用变流量技术，依据空调的负荷来改变水流量或者风流量，从而实现节能之效果。

3、改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失

对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。比如同样形状的建筑物，南北朝向比东西朝向冷负荷小，因此合理的建筑物朝向的选择对节能是非常重要的。《规范》中规定：冬季供暖热负荷应包括四周围护结构散热量，屋顶和地面散热量，有温差的相邻房间的传热量，还应包括加热由门窗侵入和由其缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，但有时设计人员在计算供暖热负荷时漏算这部分耗热量，致使供暖热负荷值出入较大，因而要尽量减小外窗面积，并采取有效的遮阳措施，如选用特种玻璃，双层玻璃和窗帘等，或者使用可再生能源或低品位能源的空调系统。

4、采用新型节能舒适健康的空调方式，减少输送系统的能耗

系统形式的选择，直接影响冷、热源耗能和动力耗能。在室内，我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热，采用低温地板辐射采暖，该系统可以考虑采用间歇供暖方式，即通过降低日间温度来减小房间负荷，从而减小建筑物的能耗。低温地板辐射采暖是在地板上均匀布置散热盘管，热量以辐射对流的方式向上传递，克服室内温度上暖下凉，温度分布均匀，热舒适性比较好。地板供热具有舒适性好，减少扬尘，节省空间，私密性好，易于计量改造，可利用低位热源和节省维修费用等特点。

5、增加总能源的利用率

首先要增加终端用户的用能效率，实现能源利用的最大效率。当前形势下，人们将可以实现最大限度能源节约的建筑称为绿色建筑，其在保护环境的前提下，降低污染，为人们提供了健康舒适的使用空间。绿色建筑是将来的发展趋势，其不是单纯意义上的绿色，代表的是一种生活理念，一种生活方式，在不破坏生态平衡的前提下打造的一种建筑，与可持续发展理念融为一体。

三、结语

综上所述，节能技术的开发及可再生能源的循环利用，应当得到政府等有关部门的支持，并大力推广。并且设计、施工、监理、质监、市政管理等部门应密切配合，抓紧实施按冷、热计量装置收费，使老百姓真正从节能建筑中得到实惠，节能建筑和非节能建筑不能实行同样的采暖收费标准。同时要提高公众的节能意识，大力开发推广新的节能技术，从而实现社会的可持续发展。

参考文献：

[1]刘国梁.浅谈城市暖通空调的节能减排策略[J].建筑设计管理，2010年.

[2]罗桂荣.浅谈暖通空调系统中的节能技术[J].华章，2012年.