谈建筑暖通空调工程中的节能减排设计探究

刘筱钰

摘 要：随着经济的发展时代的进步，我国建筑行业的技术水平显著提升。同时，建筑的能耗也逐年增加，据统计，我国建筑的能耗量已经占到社会能耗总量的三分之一甚至二分之一，能源消费总量所占的比例也已经从上世纪七十年代的十分之一上升到现在的三分之一，这其中有三分之二是被暖通空调系统消耗掉的。随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的提高，暖通空调系统必将得到更为广泛的应用，而其消耗的能量也必将因此进一步增多，这必将进一步激化能源供求矛盾。现阶段的暖通空调系统所需要的能源大多为电能等高品位不可再生资源，在大量消耗能量的同时也加大了对环境的破坏。因此，采用合理的措施来节约空调能耗，不仅可以节约资源、保护环境，而且可避免不必要的电力建设投资，减少空调运行费用的开支，是一件利国利民的好事。

关键词：建筑；暖通空调；工程；节能减排；设计

1 前言

暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，暖通空调系统的节能不仅关系到人类的健康和安全，关系到人们的工作效果和产品质量，而且还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。本文探讨了建筑暖通空调工程的节能减排设计。

2 暖通空调的节能减排设计原则

2.1 整体性原则

这是设计的最基本的原则，要求设计者要具有全局观念，明确暖通工程的设计在整个建筑设计中的地位和作用，也明确了暖通设计在整个节能减排活动中所能发挥的作用，以一种整体的角度和视野看待问题，平衡利弊，才能做到最优化的设计上的处理，才能设计出一个最符合各方利益的方案，当然这个原则的实现，要依靠设计者对于其他方面知识的掌握，或者是要通过有关人员的专门辅导和培训。

2.2 动态性原则

暖通工程是一项复杂的工程，它是在不断的设计改良和摸索中不断变化着的，所以，我们要想做好这项工程，必须以一个发展的眼光去看待暖通工程的设计，要注意随时随地结合实际的情况，和具体工程的总的方向的变化，来调整暖通设计的方案和方向。

2.3 注重技术的发展

对于空调系统的改进和改良是另一种节能减排的有效方案，研发出一种能将资源最大化利用的方案，可以使用最少的资源，提供最高效的供暖，是我们改良系统的最终目的。空调系统产生至今，已经在不断的发展和完善自身的功能上取得了显著的成绩，接下来的发展方向必然是在如何做到低能耗低排放方面的改进，这是符合未来电器的总体发展前景的，也是符合人们对于环保家电的要求的。

3 建筑暖通空调工程的节能减排设计的策略

3.1 暖通空调系统设计方面

空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那系统的能耗是很大的。新风系统的设计中，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间。

提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅仅只是空气温度。这显然是不全面的，同时势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、使人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

3.2 空调方式选择方面

选择合适的空调方式是空调节能的一个重要方面。进几年来，变频空調由其具有节能和提供舒适内环境的显著特点得到飞速发展。到目前为止，变频空调器占日本房间空调器市场销售份额的80%以上。因此，变频空调应是空调发展的一个趋势，使空调尽可能达到节能要求。在中央空调系统中，我们应采用变频技术，变频技术主要有两种形式：用变速泵和变速风机替代调节阀，减少系统内部消耗，提高整机效率。或也可以采用变流量技术，根据空调负荷改变水流量或风流量，从而达到节能的效果。在变风量空调系统中，风机的送风量是根据被控房间的需求实时变化的，送风量应该恰好满足各个空调房间总的冷负荷。

3.3 选取合理的设计参数。

从节能的角度来确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。据资料测算，在保证生产工艺和人体健康的条件下，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃，就可使空调初投资总额减低约6%，运行费用减少8%左右。另外新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。

3.4 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。

3.5 新型能源等的利用方面

推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统也就是在这种形势下发展起来的，它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下的系统能耗大幅度下降。

综上所述，暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，暖通空调系统的节能不仅关系到人类的健康和安全，关系到人们的工作效果和产品质量，而且还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。因此，我们有必要对暖通空调系统目前存在的问题给予重视，除了本文提到的措施外，还可以通过多种途径对系统进行节能，如降低围护结构的传热系数、提高系统的效率、对设备管理和维护等等。同时，作为一位暖通专业工作者，我们有义务使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的功能，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] 牛海燕，牛言跃，徐婷.节能减排视角下我国电力行业面临的问题及对策[J].科技与管理，2008（1）.