基于節能要求的采暖、通風與空氣調節的設計分析

能源是國民經濟的重要物質基礎，在暖通空調工程當中，“冷”和“熱”屬于同一概念，是能源的一種形式。因此，冷量和熱量的產生需要消耗大量的能源。在我們實際的暖通空調工程當中，需要根據具體的情況供給一定的冷量和熱量，以滿足用戶不同的需要。

同樣，能源的種類決定了暖通空調工程中的設備及其系統形式。所以，當代的暖通設計更加傾向于節能這個方向了。

一般規定，在施工圖設計的過程當中，必須先對該工程項目進行熱負荷和逐項逐時冷負荷的計算。從建筑物自身的節能設計的角度來看，衡量一個建筑物的形體是否符合節能的要求，首先考慮的就是它的形體系數—建筑物外表面積與其所包圍的體積之比。而對于一個確定的建筑，節能則主要依靠提高建筑物用能系統的能量利用效率。在選擇采暖、通風與空氣調節系統時，應該根據建筑物的用途、規模和使用特點，并且要符合建筑物當地的氣象條件與能源狀況等，通過技術經濟比較確定那種設計方式更節能。

在采暖、通風與空調系統的用能過程中，主要由三大部分組成：冷源和熱源的能量轉換，冷、熱量載體（水和空氣）的輸送，房間的供冷、供熱過程。因此，從這三方面來討論建筑用能過程的節能

措施。

采暖、通風與空調系統的選擇與劃分

系統的選擇與劃分要充分考慮到建筑物的功能和用途，同時，還要考慮到設備運行時調節和管理的要求。不同功能和用途的建筑物，系統的選擇會根據實際的情況而定的。若要求對小區域有不同要求的溫度調節，例如辦公樓，可以采用變風量（VAV）系統。若需要對整個空間的溫濕度進行統一調節，但像會議室、劇場等這樣的建筑物就不能采用VAV系統了，因為它反而會因風量下降而導致區域內溫度不均勻，且增加了設備的費用。

然而，從設備運行時的費用來分析，在選擇暖通設備之前一定要準確地進行負荷計算。國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003中已經對空調冷負荷必須進行逐時計算列為強制條文，若設計人員直接利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標，直接作為施工圖設計階段確定空調的冷、熱負荷的依據。這樣就會造成總負荷偏大，導致裝機容量偏大、管道直徑偏大、水泵配置偏大、末端設備偏大的“四大”現象。

所以，從節能方面來考慮，首先應當從建筑環境控制場合的特點和各系統具有的特點來分析，使得系統與控制環境達到最佳的配合。其次，應從系統的劃分來進行合理的負荷計算，正確地選用設備型號及空調系統的氣流模式，從而達到節能的效果。

冷熱源的合理選用

在選擇冷熱源時，要根據冷熱源系統設計原則和建筑物的實際情況，擬定冷源系統方案，對各方案進行技術、經濟比較。水源熱泵、地源熱泵、溴化鋰冷水機組、冷水機組冷+鍋爐等冷熱源系統都具有節能的優點，但不是所具有節能優點的系統都適合各種場合的應用。若以地處重慶的某一商場的冷熱源設計為例，重慶臨近長江，但水源熱泵對水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度，如果采用江水源的話為了滿足其清潔度，可能在使用之前必須對其進行處理，加大了經濟成本；而地源熱泵受地理條件限制，重慶多山地，安裝地盤管可能會受到阻礙，所以也不是很適合；而使用溴化鋰冷水機組，機組的壽命不長，本項目是用于商業，這樣后期的維修和更換工作很不方便。所以，綜合節能等多方面的因素，采用冷水機組加鍋爐的冷熱源系統比較合適。它的功能于一體、即可供冷，又可供熱，能實現夏季降溫，冬季采暖，一機多用，并且有高效、低噪音、結構合理、操作簡便、運行安全、安裝維護方便的特點。

在選用冷熱源設備時應注意各機組的性能系數，即使同一類型的機組，不同廠家的性能系數也相差很大。因此，在我國建筑節能設計標準中規定了各種熱源和冷源機組的熱效率、性能系數限值，并在選擇時不能低于這些限值。

水力計算中的能量損失

在整個采暖、通風與空調系統中，空氣與水通常是冷、熱量的載體。而承擔載體輸送和分配的管網系統稱為流體輸配管網，它包括管道、動力裝置、調節裝置、末端裝置及保證官網正常工作的其他附屬裝置。因此，水力計算中的能耗不僅包括了傳熱過程中的冷量損失還有輸送過程中的流動阻力損失。就節能方面來考慮，減少能耗可以從以下幾個方面著手：

（1）正確地計算流動阻力，精心做好管網的設計并選擇合適的泵與風機的型號，避免選擇流量、揚程或全壓過大的泵與風機，造成不必要的能量損失。

（2）做好管道的保溫工作，減少傳熱過程中的冷量損失。

（3）結合系統的總能耗、經濟性、環境控制質量來合理地選擇冷卻水和冷凍水的進出口水溫差。

我國《建筑節能法》中指出，節能是指加強用能管理，采用技術可行、經濟合理及環境和社會可以承擔的措施，減少從能源生產到消費各個環節的損失和浪費，更加有效合理地利用能源。所以，采暖、通風和空調的節能在建筑設備中就尤為重要，我們也要在已有的節能技術上開發更多的節能方法和手段。

（作者單位：重慶電訊職業學院）