建筑暖通空调节能优化设计策略探讨

李进明

摘 要：人们生活水平随着社会经济的发展不断的提升，这就对日常的生活环境也有了更高的要求。建筑施工中的暖通空调已经逐渐成为人们日常生活中的必须设备。暖通空调在使用中需要能源消耗，如何使得暖通空调节能设计得到进一步的优化，是当前暖通空调发展中的一个重要内容。

关键词：建筑；暖通空调；节能优化

1建筑中暖通空调的基本类型

1.1全空气暖通空调系统

此类型的暖通空调系统主要针对的是以空气为调节温度的主要方式进行的空气与温度调节，将组合式空调机组作为主要的调节设备，通过空调机组对高层建筑中空气的调节达到调节建筑内部温度与湿度的目的。全空气暖通空调系统优点是对于空气的除湿能力较强、设备较集中易于管理、对于居住者的影响较小还有节约能耗等。缺点也较为明显，因为“全空气”的特点因此需要截面较大的空气输送系统，对于不同用户的不同需求，满足起来较为困难。此外对于设备发生故障的情况影响范围较大，常常一个设备出现故障对整片区域都会造成影响。

1.2空气—水暖通空调系统

空气—水暖通空调系统主要是采用水和空气两种介质来完成对空气中热量和湿度的搬运过程，此类系统通常结构较为简单，维护和保养工作比较轻松，在对空气进行转换的过程中，除湿效果好，制冷迅速，已经成为越来越多的高层建筑的选择。同时空气—水暖通空调系统也存在着主动制热效果差，对于单一用户对空气的设置反应较慢的弊病。

1.3全水暖通空调系统

全水暖通空调系统主要依靠水为介质来调节室内空气的温度，对于高层建筑整体设计和施工的密闭性要求较高。通过冷水系统和热水系统的交替使用，能够灵活地控制室内的温度。缺点在于由于对于空气的湿度调节能力较差，施工成本较高，对于楼层中门窗的气密性不佳的情况下会有较多的能源损耗。

1.4地源热泵系统下的暖通空调系统

地源热泵系统，是将地源热泵接入到暖通空调的制冷塔和供暖系统中。需要对建筑内温度进行降温处理时，通过地源热泵吸收的地层的热量作为能源提供个冷却塔，对空气中的热量进行处理；在需要制热时，地源热泵的热量直接连入建筑的供暖系统，将热量直接供给建筑供使用。作为近几年新兴的可再生能源系统，地源热泵具有高清洁、可再生、能源利用率高等优点，目前已经被国内越来越多的建筑设计所应用。尽管地源热泵本身属于清洁能源，但是在应用的过程中仍然存在着一定的问题：南北所需温度情况不同，导致对土壤收放热量有差异会形成土壤温度的失衡影响到周边的生态平衡，目前通过使用冷却塔散热的方式已经开始逐步解决对地层放热的问题；在建筑过程中，地源热泵本身会受到市场供求关系的影响，通常在地源热泵建设的过程中需要大片的场地来完成地源热泵系统的打井埋管工作，而越来越狭小的施工场地也成了限制地源熱泵发展的一大因素。

2节能优化设计措施

2.1冷却水、冷热水、风系统的节能设计

从暖通空调冷热水系统节能设计角度来看，一是应通过减小空调系统供回水冷冻水温度差的方式，达到降低系统能耗的目的，并选择闭式循环模式增加空调系统使用年限，降低系统的输送能耗。二是通过选择一泵到顶的设计方法，减少后期维护保养工作，降低建筑耗电量，节约施工成本。三是在水资源相对较少的区域，通过选择冷却塔循环运行模式，降低循环水泵扬程和空调系统能耗，此时需注意冷却塔位置的设计要求通风效果好。从暖通空调风系统节能设计角度来看，以变风量设计为最佳，既可以控制空调系统总风量，还可准确调整其风量负荷，以此来达到减少风机能耗和运行容量的目的，最终达到节能效果。此外，根据不同用户需求及暖通空调实际运行条件进行有针对性的设计，如不同地区的温湿度差异，不同用户使用时间长短的差异，以及使用人数差异等。若用户未提出特殊要求，可设计单风管关风，若使用人数较多，可设计全空气空调模式，这种有针对性的设计可更加合理的发挥空调的作用，避免能源浪费，也能达到预期的使用效果。

2.2采用热回收装置进行节能设计

在实际应用中，暖通空调系统浪费了丰富的余热，而这些余热的利用价值十分大，若利用热回收装置来收集与重新利用这些余热，利用载热与状态不同的流体，以及热交换装置传递湿热或总热，降低冷热源能耗，达到空调湿、热变化需求，便大大节省了空调系统运行所消耗的能量。为保障室内环境质量，暖通空调系统运行过程中需排出一些空气，这也会增加系统能耗，且处理新风过程中还会再次增加系统能耗，但安装了热回收装置后，可充分回收系统的排风能量，并用它来处理新风，这样明显减少了系统能耗，降低了机组的运行负荷，使暖通空调系统具有明显的节能性和经济性优势。目前，暖通空调系统的热回收装置可利用热管换热器、热泵系统、蓄冷和蓄热系统、热回收环以及换热器等来实现，冷凝热回收过程中，还可通过热水系统和制冷机组的结合，将生活用水用回收的热量来加热处理，既方便了日常用水，又达到了节能减排的目的，减少了能源资源浪费。

2.3选择气流组织方式，优化输送系统

气流组织方式在建筑通风换气中发挥着重要作用，并影响着室内冷热温度的舒适情况，以及是否能够达到节能目的。建筑物结构、温湿度、室内设计与布局、空调型号等都不同程度的影响着气流组织方式，现在较为普遍的气流组织方式主要包括两种，即上送下回的笼罩式、下送上回的分层式，具体应用哪种气流组织方式应结合实际需求来选择，如商场空间较为开阔，面积较大，多应用笼罩式气流组织方式，而游泳馆等以大玻璃窗为主的建筑，由于玻璃窗易结露，多应用分层式气流组织方式。关于输送系统的优化，则主要是通过降低供水和送风温度，缩减水和风的输送能耗，并尽量减小使用管径，减低投资成本。同时，还可选择使用先进的变频水泵和变频压缩机技术，使水和风形成变量输送，以此来提升能量输送效率，改善空调设备的运行效率。

2.4采用现代化自控技术进行节能设计

近年来，随着计算机网络及电子技术的进步，暖通空调系统节能设计在软硬件方面取得了显著成就，将现代化自控技术应用到暖通空调系统中，既能有效控制室内温湿度，又能降低其热损。比如，将监控软件安装在暖通空调系统中，可实现系统运行的实时监控，并自动检测系统运行效果，根据室内温湿度进行自动调节，并利用在线监测系统实现对新风量的控制，使暖通空调逐渐实现智能化，既能为人们创造适宜的室内环境，又能起到节能作用。再如，将中央控制系统和计算机监测系统安装在暖通空调系统中，可根据室内温湿度及外界温湿度的对比，在保障系统正常运行的条件下，通过最节能的处理方法控制室内温湿度处于最佳状态，有效降低能耗，提高资源利用率。尤其是现代远程技术的发展，也使空调系统与移动终端联网成为可能，用户可远程操作空调系统，避免了由于人为因素造成的能源浪费。

3结语

随着全球环境保护意识的不断加强，各行业的节能环保发展观念已经逐渐的成为主要的行业发展动向。当前的建筑暖通空调设计作为建筑规划中不可或缺的一部分，在改善人民生活条件的同时，也应该重点对其设计过程中的节能进行考虑。这就要求设计人员要不断的提升设计理念和技术，并加强暖通空调节能效果的探究和实际工作的落实，在保障人民正常生活品质的同时实现空调暖通设计的环保节能目的。

参考文献：

[1]刘春华.试论建筑暖通空调节能优化设计策略[J].江西建材，2016，08：35+37.

[2]仲训禄.浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法[J].中国新技术新产品，2013，09：213.

[3]高晓辉.浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法[J].科技资讯，2015，02：87-88.