浅谈暖通空调节能设计的要求与要点

姜孟军

摘要：城市化建设的不断推进促进了建筑业的快速发展，同时建筑暖通空调系统的使用也不断增多，而暖通空调节能设计对于降低建筑物的能耗具有重要作用。并且随着科学技术的不断发展，暖通空调系统对人们生活、工作环境的影响也越来越重要，基于此，本文概述了暖通空调节能设计，对暖通空调节能设计要求与要点進行了论述分析。

关键词：暖通空调；节能设计；设计要求；设计要点

暖通空调能够给人们带来非常舒适的室内环境，其己广泛运用到人们日常生产生活当中，但是其能耗非常大，因此为了保障其节能设计的有效性，以下就暖通空调节能设计进行了探讨分析。

一、暖通空调节能设计的概述

暖通空调工程对于现代建筑非常重要，其在建设过程中需要满足日常生活环境要求、符合节能环保的要求、消音要求、达到自净功能的要求。通常暖通空调节能设计是通过合理的结构、功能设计以及新型技术的研发和应用在满足目标负荷的前提下实现资源的合理利用，争取将消耗的能源降低到最低。暖通空调装置主要由冷源、热源系统，经水系统以及给风系统等组成，在实际工作中冷源、热源系统消耗电能实现温度的下降，然后经过经水系统传递给给风系统，给风系统以吹风的形式将温度较低的冷空气传递给需要调节温度的房间，已达到所要求的室内温度和湿度。在这一过程中，通过合理的创新性设计将每一部分消耗的能量降低到最低，进而减小空调单位时间内消耗的总能量是暖通空调系统中节能设计的根本目标。

二、暖通空调节能设计要求的分析

暖通空调节能设计要求主要表现为：（1）节能要求。主要体现为：以热舒适指标指导工程中的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。同时恰当的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，可以达到节省投资的目的。（2）保障室内空气品质的要求。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。

三、 暖通空调节能设计要点的分析

1、科学选择暖通空调参数。暖通空调工程设计在对室内设计计算温度取值时，应当考虑到实际的具体情况，依据不同的地域、环境、室内要求等合理地对室内温度进行取值。室内温度取值的高低与建造建筑暖通空调系统的能耗密切相关，经调查研究表明夏季制冷条件下，室内温度每升高1℃，能耗将会降低10%左右； 冬季制热的情况下，温度每降低1℃，能耗可减少8%左右。因此，科学合理地进行室内温度计算取值能够有效地降低建筑暖通空调系统的能耗。我国《公共建筑节能设计标准》对一般民用建筑室内供暖和制冷设计计算温度的取值标准进行了科学合理严格的规定，公共建筑夏季空调制冷不应低于25℃，居民建筑和办公室室内冬季采暖温度不得高于20℃。

2、冷热源的合理选择。暖通空调主机热源侧按冷却形式分为空冷、水冷、蒸发冷。水冷与其他两种冷却方式对比，制冷性能系数COP较高，同时几乎不受大气环境温度的影响，但受水源的限制。使用循环水时，必须配有冷却塔或冷水池，保证水不断得到冷却；水源热泵机组受水源的限制；地源热泵打井面积的限制；因此水地源热泵机组亦有一定的局限性。而蒸发式冷凝器是很受欢迎的一种冷却方式，它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷剂蒸气凝结。近年来有些地区的蒸发式冷风机也很受欢迎，耗电量是传统中央空调耗电1/8。

3、冷热水系统节能设计分析。建筑暖通空调系统的设计中蒸气压缩循环冷水（热泵）机组单位制冷量的能耗量是与制冷机的蒸发温度以及冷冻水的供水温度成反比的。选用满液式蒸发器；提高冷冻水的供水温度，这样提高了蒸发温度，提高了机组COP。或者选用温湿度独立控制空调系统，即空调主机产生高温冷水用于承担室内显热负荷，潜热负荷用物理吸附的办法处理；大大提高机组的COP，减少建筑的耗能。但同时带来的设备复杂化及技术成熟度还有欠缺，同时温湿度独立控制前期投资较大，需综合考虑。

4、冷却水系统节能设计分析。很多建筑暖通空调系统安装的区域自然水源十分匮乏，所以设计时建议采用冷却塔循环使用的模式，其主要目的就是有效节约水源。设置冷却塔的过程中必须具备良好的通风条件，工作环境要求干净整洁，控制采用三通调节阀从而提高其冷却的效率。另外，利用变频调速的方式控制风机的启停，也可以利用出水温度控制，但都要注意节约电能。

5、风系统节能设计分析。建筑暖通空调系统的设计中不同的区域可能对温度、湿度以及工作时间的需求都有差异，那么就应该根据系统的实际运行条件将各个区域进行划分。即使是在同一个建筑暖通空调系统中，不同区域、不同要求的冷热负荷也会有较大的差别，不同区域、不同的工作间对于满负荷的运行时间各有不同，对于建筑的满负荷运行、部分负荷运行必须综合考虑。分别对不同的区域进行温度、湿度的控制。因此建议选择变风量的空气调节机组，选用多速送风机、变频送风机。 变风量的建筑暖通空调系统能够准确的调节室内的风量的变化情况，也能够准确的确定系统的总风量，从而起到了降低风机的容量和能耗的作用。新风量的大小对空调系统来说不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关，而且关系到人体的健康，建筑暖通空调设计者要充分考虑新风量的设计，不仅要满足工作区对温度、湿度、洁净度、噪声的需要，更要满足空气新鲜度的要求。因此《公共建筑节能设计标准》对其取值进行了规定，设计人员进行设计时，不应随意增加或减少。另外，在人员密度相对较大并且变动较大的房间，更应该采用新风需求控制，设计变风量的新风空气处理机组，根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。民用建筑空间相对高大，人员通常都在底层活动，因此舒适性范围大约为地面以上2—3m。

四、结束语

综上所述，目前建筑暖通空调工程的使用日趋增多，同时其能耗也不断增长。而且建筑暖通空调工程的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果，还关系到能源安全、资源消耗和环境污染。并且随着低碳环保概念的不断深入，建筑暖通空调工程必须加强节能设计，因此对其设计要求与设计要点进行分析具有重要意义。

参考文献：

[1]杨金福.暖通空调系统节能设计思考[J].中国新技术新产品，2017.

[2]宋晓萌.关于高层建筑暖通空调设计问题及其解决措施的探析[J].建筑发展，2018.

[3]王晶等.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用[J].装饰装修天地，2018.

（作者单位：国家电投集团西安太阳能电力有限公司）