民用建筑暖通空调系统节能设计要点探讨

摘 要：众所周知，民用建筑行业属于一个高耗能的产业，如何减少建筑设计的能耗是当前需要思考的重要问题。暖通空调系统在现代民用建筑设计中的应用越来越广，而空调系统能耗与日俱增，现代暖通空调系统设计师应该将空调的节能设计作为重要任务。文章主要探讨了几点民用建筑暖通空调系统节能技术的要点，希望为广大设计师提供几点参考。

关键词：民用建筑；暖通空调系统；节能设计要点

能源短缺已经成为全球各国面临的一个重要问题，尤其是我国能源短缺现象越来越严重。虽然不管是社会经济水平，还是科学技术水平，我国近年来都有了很大发展，但是自从2010年以来，每年我国的能源消耗总量都是位列世界第一。根据相关数据统计表明，我国能源年度消耗率是20.5%，但是我国能源利用率只有32.8%，说明我国当前存在大量能源浪费现象，这将成为我国社会与经济发展的重要瓶颈。建筑能源消耗在我国总体能源消耗中占有很大比重，而建筑暖通空调系统能耗占到整个建筑能源消耗的1/2左右，因此非常有必要深入探讨民用建筑暖通空调系统节能设计的有效措施，这将对于我国建立资源节约型、环境友好型社会，促进我国的可持续发展都具有极其重要的现实意义。下面是作者经过自己的工作经验总结的几点暖通空调系统节能设计要点。

1 计算冷热负荷

在民用建筑暖通空调系统设计中，计算冷热负荷是其中非常重要的一个环节，主要是为末端设备、冷暖源容量、冷热输送管道大小以及水泵配置等确定提供科学的基础参考数据。准确计算冷热负荷，可有效减少民用建筑暖通空调系统建设过程中的能源消耗和浪费，减少后期运行维护费用，进而全面减少资源的损失和浪费。目前，很多设计师在工程设计阶段并没有根据工程实际情况计算冷热负荷，而是直接把技术措施以及设计手册中规定的单位建筑面积冷热负荷指标作为计算依据，这样往往会出现末端设备、水泵配置、冷热源设备装机容量、管道直径等偏大的问题，这样只会增加工程的投资预算，增加工程运行能耗以及后期维护费用。因此，设计师在设计的过程中，不仅应该借用以往丰富的设计经验，同时还应该以具有普遍规律的大量同类建筑工程单位面积的冷、热负荷统计值作为参考依据，然后进行统计回归进行计算，最终得出相应的设计指标。在具体的工程设计中，可能并不是非常精确，但是代表性较强。然而不同的工程，其实际情况也会有所不同，最后计算出来的冷、热负荷指标也存在很大差异，因此必须根据上下限分别采用两条曲线统计回归计算指标值。目前，很多省市明确作出了规定，设计院将设计文件送到施工图审查机构审查的过程中，还应该附带相应的冷热负荷计算书（经过正版软件计算）。这一规定主要是为了使广大设计人员能够高度重视冷热负荷计算，并且落实到实处，确保冷热负荷计算的准确性、科学性，尽量符合建筑节能设计的要求。

2 计算室内设计温度值

在计算建筑室内温度值的过程中，应该结合建筑实际情况，根据不同的室内功能要求、环境以及地域等各方面要求对室内温度进行合理取值。民用建筑暖通空调系统的能源消耗和室内温度取值的大小有密切的联系，根据相关数据统计表明，在炎热的夏天，暖通空调系统处于冬季制热的条件下，室内温度向下降低1℃的情况下，可以减少8%左右能源消耗；当其处于夏天制冷的条件下，其室内温度向上升1℃，会降低大概10%的能源消耗量。由此可见，合理的计算室内温度取值，可大大减少建筑暖通空调系统的能源消耗。在《公共建筑节能设计标准》中规定了科学、合理的民用建筑室内制冷、供暖计算温度值，在夏季，公共建筑的空调制冷温度应该》25℃；在冬季，办公室以及居民建筑的采暖温度应该≤20℃。在计算设计建筑室内温度的过程中，相关的工程设计人员应该严格根据相关的要求和规定执行。

3 空调以及采暖冷冻水系统的设计

在设计采暖系统的过程中，应该尽可能简化管路系统的结构，使整个系统便于操作，这样可有效减少相关设备的材料以及能源使用量，降低工程的前期建设成本，减少后期维护费用。同时也可以确保调温系统在不同的建筑空间内可以独立运行。可以分户分摊热量消耗。目前，较为常用的采暖系统形式有多种，包括高层建筑竖向分区供暖系统、上供下回垂直单双管系统、双管水平系统、平单管系统以及上供下回全带跨越管等，设计师在实际设计时应该结合不同的情况选择合适的设计系统。在设计空调冷冻水系统的过程中，应该严格根据国家出台的相关规定和标准，严格遵循负荷和系统流量同变化的原则，使系统流量自动改变，进而实现节能目的。通常情况下，一次、二次泵定流量系统以及两管制系统、四管制系统等都是当前比较常用的空调冷冻水系统。

4 合理选择冷热源设备

在冷热源设备选择的过程中，应该根据建筑的造价、建设规模、整体功能以及当地的气候条件、环境条件以及能源结构等诸多因素共同确定合适的型号。假如当地有工厂余热、区域供热系统等基础的情况下，可以将其继续用于空调热原系统内。如果当地有一个相对完善、系统的天然气供应体系，可以将天然气系统和当地的电力峰谷期协调配合起来，如果是供冷可以采用两种能源配合系統，如果是供热，可以采用电力供应。如果区域的能源形式相对比较复杂的情况下，也可以选择复合能源冷热供应系统。其次，在冬季可以将周围工业生产中的余热作为热源；在夏季可以通过溴化锂吸收式冷水机组对工业循环热水进行降温处理，然后再将其作为制冷源。这样经过科学、合理的技术手段处理后，可以在建筑暖通空调系统中合理的引入工业余热，不仅可以充分利用当地资源，也可以达到节能的目的。其次，也可以充分利用当地的太阳能、地热能、风能等纯天然的绿色能源作为冷热源，这样不仅节能，也有利于环保。

5 关于风系统设计

民用建筑暖通空调系统设计中主要包括通风系统以及空调自身风系统两大部分。其中，设计通风系统的主要目的是为了确保电气设备具有良好的散热性能，进而保证电气设备的正常、高效运转，使整个室内空气保持健康。因此，通风系统设计不仅和空调系统的正常运行密切相关，对于空调系统的节能性能也会造成间接的影响。应该根据国家提出的节能原则设计集中式空调通风系统的热回收功能以及排风功能，选择合适的设备。如果民用建筑对于通风系统并没有严格要求的情况下，可以仍然采用自然通风系统，这样可有效减少整个暖通空调系统的能耗。在设计空调自身风系统的过程中，应该严格根据我国的相关规定，对室内CO2浓度进行严格控制的情况下设计风系统。如果民用建筑的建设规模相对较大，在建筑内部人员数量比较多且分散的情况下，可以采用全空气空调系统；如果建筑内人员呈集中式分布，可以选择集中供暖系统。如果建筑比较高的情况下，可以选择分层式空调系统。

6 结束语

综上所述，暖通空调系统能耗在民用建筑设计中的能耗占比是最大的，做好暖通空调系统的节能设计对于减少建筑设计能耗，优化配置资源都具有极其重要的现实意义。相关设计人员一定要秉持节能设计理念，严格根据相关的规定要求，从节能的角度全面优化暖通空调系统设计，全面提高整个系统的性能，为我国能源事业做贡献。

参考文献

[1]郭志林.暖通空调系统中节能问题的探讨[J].商场现代化，2010（10）.

作者简介：黄雄伟（1976，10-），男，广西南宁市人，大学本科学历，南宁市武鸣县土地开垦整理中心，土木工程方向。