小议暖通空调节能设计

俞琳1 柴韩立2

1上海东方建筑设计研究院有限公司杭州分公司 310011；

2杭州联纵规划建筑设计院有限公司 310000

摘要：随着国民经济的快速发展，人们生活水平的提高，人们对于舒适指标的要求也越来越高，这使得采暖通风空调的使用日益普及。但随之而来的是暖通空调高能耗问题也更加严重。我国建筑能耗的总量呈逐年上升趋势，而暖通空调系统在建筑能耗中占有重要比重。本文分析了暖通空调系统存在的节能问题，探讨了暖通空调领域节能的措施。

关键词：暖通空调；节能

1、引言

我国是世界能源消费大国，能源消费量约占到目前世界消费量的20%，但是我国的人均能源消耗水平仍然很低，大约只有世界平均水平的一半。随着暖通空调的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源，而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏，这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。可见，采暖与空调能耗问题已逐步成为影响我国建筑发展和环境质量的突出重要问题。因此，对暖通专业提出更高的节能要求是必然的，也是大势所趋。

2、暖通空调节能的重要性

随着社会经济的发展，科学技术的不断进步。能源为经济的发展提供了动力。但是由于各种原因，能源的发展往往滞后于经济的发展。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题。

3、暖通空调系统能源消耗的组成及主要特点

3.1暖通空调系统能源消耗的组成

当前，随着经济的发展和城市化建设的加快，人民生活质量得到了显著的改善，与此同时建筑能耗的总量也逐年上升，能源问题和环境问题成为阻碍发展的重要因素。通常来说，暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分，它指建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等方面的能源消耗需求，其中暖通空调系统能源消耗大约占到三至五成，且呈现出逐年上升的趋势现代建筑通常采用设置暖通空调系统来保证建筑物内适宜的温湿度，暖通空调系统的能耗就是这种需求所消耗的能量。

暖通空调系统能耗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、室外气候条件、室内设计标准、以及其他设备照明等因素都对暖通空调系统的能源消耗有重要的影响。

3.2暖通空调系统耗能的特点

暖通空调系统的能耗与其它建筑能耗相比有一些特点：首先，能量使用效率受到系统设计、选型、运行管理等因素的影响，如果系统设计不合理将会降低能源消耗效率。其次，室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的质量 这就要求尽可能多的利用现有天然能源，如太阳能、风能、地热能等作为补充。第三，暖通空调系统的冷热是通过交换形式完成的。因此，针对这一特定热点，可以采用冷热量回收的方式来节能减排，从而提高能源的使用效益。

4、暖通空调节能设计原则

⑴节能设计的实际应用。影响热舒适指标的主要因素是：温度，湿度，平均辐射温度，风速，劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例，巧妙组合，达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性，抵抗室外气候的变化，使得房间内产生舒适的微气候。管路系统设计要简单，这样管材消耗量少，而且便于施工，可以达到节省初投资的目的。

⑵处理好整体和局部的关系。个人与全体兼顾在一定的条件下，实行集体供暖，无疑会很大的降低能耗，但是也需要注意满足个人需求，不强求全面统一，这样对节能和控制的灵活性均有利。一方面暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控；二是便于实现分户或分室热量分摊的功能。

⑶利用室内的通风量，控制室内空气品质节能设计中总的发展趋势是通风量应增大，在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题，消除空气中的细菌、浮游尘埃，臭味等有害人体的物质，通过室内进排风合理的气流组织，从而达到改善空气的品质，改善居住环境，节约能源的目的。

5、改善暖通空调系统的节能设计的措施

5.1采暖与空调冷冻水系统的设计

⑴采暖系统的设计

采暖系统设计得合理，采暖系统才能具备节能运行的功能。无论是住宅还是公建，合理设计节能采暖系统的主要原则有：一是采暖系统应能保证对各个房问（楼梯间除外）的室内温度能进行独立调控；二是便于实现分户或分室（区）热量（费）分摊的功能；三是管路系统简单.管材消耗量少.节省初投资。因此，对所有民用建筑室内热水集中采暖系统的设计都要满足上述三个原则的要求。

⑵空调冷冻水系统的设计

根据规定，除设计1台冷水机组和循环水泵的空调水系统外，空调冷冻水系统应能随着空调负荷的变化改变系统等流量，以降低空调水系统运行的能耗。目前，常用的空调冷冻水系统有以下两种形式：

①一次泵定流量系统。系统较小或各环路负荷特性或压力损失相差不大时，宜采用负荷侧变流量.冷源侧定流量的一次泵定流量系统。

②是一次泵变流量系统。具有较大空调水泵节能潜力的大型系统，在确保设备的适应性.控制方案和运行管理的可靠性的前提下，可采用冷源侧和负荷侧均变流量的一次泵变流量系统，且一次泵为变频调速泵。

5.2保温与保冷的设计

⑴冷冻（热）水管道.空调系统风管及有关设备等，应采用高效保温材料如闭孔橡塑保温材料或带铝箔的离心玻璃棉管壳等进行保温或保冷，并应注意隔汽层的密封。冷冻水管道和空调风管不应采用开孔性材料（如岩棉材料）保冷。保温与保冷材料的厚度应按经济厚度方法计算，保冷材料的度还需再按防结露方法計算核算，对比后取其较大值。

⑵空调风系统设计中，不应采用土建风道作为空调系统的送风道和已经进行过冷.热处理的新风送风道。不得已而使用土建风道时，必须采取严格的防漏风和保冷措施。

5.3空调冷却水系统的设计

⑴冷却塔应布置在环境清洁，气流通畅.通风良好，远离高温的地方，以确保其冷却效率。

⑵多台冷却塔并联使用时，冷却塔之间应设连通管或共用连通水槽，以避免各台冷却塔补水和溢水不均匀，造成浪费。连通管的管径宜比总回水管的管径放大一号，且与各塔出水管的连接应为管顶平接。

冷却塔的总供，回水管之间，宜设旁通管并装电动两通调节阀或采三通调节阀调节控制，保证冷却水混合温度满足冷水机组对冷却水低温保护要求；并宜采用出水温度控制风机启停或变频调速控制，达到节电目的。

5.4水力平衡装置的设置

在采暖与空调水系统中合理地设置水力平衡装置，是一个解决系统水力失调.降低系统能耗。创造舒适人工环境的全新解决方案和有效的技术措施，其设置原则如下：

⑴对于定流量系统，设计人员应首先通过管路和系统设计来实现各环路的水力平衡，即“设计平衡”；当由于管径.流速等原因的确无法做到“设计平衡”时，应考虑采用静态（手动）水力平衡阀通过初调试来实现水力平衡的方式；当设计认为系统可能出现由于运行管理原因（例如水泵运行台数的变化等等）有可能导致水量较大波动时，宜采用阀权度要求较高.阻力较大的动态流量平衡阀（也称自力式流量控制阀）。

⑵对于变流量系统来说，除了某些需要特定定流量的场所（例如为了保护特定设备的正常运行或特殊要求）外，不应在系统中设置动态流量平衡阀，而应设置动态压差控制阀（也称自力式压差控制阀和压差调节器）。

6、结束语

通过上述分析，环保节能技术在暖通空调领域的应用正在扩大和普及，而空调的耗能又是巨大的，应从设计、运行方面考虑节能，提高空调系统的节能总体水平。促使暖通空调系统具有发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的综合性作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。

参考文献：

[1]刘晓梅.暖通空调系统的节能设计要点分析[J]暖通空调，2012

[2]董润格.浅析暖通空调系统的节能性分析[J].科