民用建筑暖通空調系統節能設計要點探討

摘 要：眾所周知，民用建筑行業屬于一個高耗能的產業，如何減少建筑設計的能耗是當前需要思考的重要問題。暖通空調系統在現代民用建筑設計中的應用越來越廣，而空調系統能耗與日俱增，現代暖通空調系統設計師應該將空調的節能設計作為重要任務。文章主要探討了幾點民用建筑暖通空調系統節能技術的要點，希望為廣大設計師提供幾點參考。

關鍵詞：民用建筑；暖通空調系統；節能設計要點

能源短缺已經成為全球各國面臨的一個重要問題，尤其是我國能源短缺現象越來越嚴重。雖然不管是社會經濟水平，還是科學技術水平，我國近年來都有了很大發展，但是自從2010年以來，每年我國的能源消耗總量都是位列世界第一。根據相關數據統計表明，我國能源年度消耗率是20.5%，但是我國能源利用率只有32.8%，說明我國當前存在大量能源浪費現象，這將成為我國社會與經濟發展的重要瓶頸。建筑能源消耗在我國總體能源消耗中占有很大比重，而建筑暖通空調系統能耗占到整個建筑能源消耗的1/2左右，因此非常有必要深入探討民用建筑暖通空調系統節能設計的有效措施，這將對于我國建立資源節約型、環境友好型社會，促進我國的可持續發展都具有極其重要的現實意義。下面是作者經過自己的工作經驗總結的幾點暖通空調系統節能設計要點。

1 計算冷熱負荷

在民用建筑暖通空調系統設計中，計算冷熱負荷是其中非常重要的一個環節，主要是為末端設備、冷暖源容量、冷熱輸送管道大小以及水泵配置等確定提供科學的基礎參考數據。準確計算冷熱負荷，可有效減少民用建筑暖通空調系統建設過程中的能源消耗和浪費，減少后期運行維護費用，進而全面減少資源的損失和浪費。目前，很多設計師在工程設計階段并沒有根據工程實際情況計算冷熱負荷，而是直接把技術措施以及設計手冊中規定的單位建筑面積冷熱負荷指標作為計算依據，這樣往往會出現末端設備、水泵配置、冷熱源設備裝機容量、管道直徑等偏大的問題，這樣只會增加工程的投資預算，增加工程運行能耗以及后期維護費用。因此，設計師在設計的過程中，不僅應該借用以往豐富的設計經驗，同時還應該以具有普遍規律的大量同類建筑工程單位面積的冷、熱負荷統計值作為參考依據，然后進行統計回歸進行計算，最終得出相應的設計指標。在具體的工程設計中，可能并不是非常精確，但是代表性較強。然而不同的工程，其實際情況也會有所不同，最后計算出來的冷、熱負荷指標也存在很大差異，因此必須根據上下限分別采用兩條曲線統計回歸計算指標值。目前，很多省市明確作出了規定，設計院將設計文件送到施工圖審查機構審查的過程中，還應該附帶相應的冷熱負荷計算書（經過正版軟件計算）。這一規定主要是為了使廣大設計人員能夠高度重視冷熱負荷計算，并且落實到實處，確保冷熱負荷計算的準確性、科學性，盡量符合建筑節能設計的要求。

2 計算室內設計溫度值

在計算建筑室內溫度值的過程中，應該結合建筑實際情況，根據不同的室內功能要求、環境以及地域等各方面要求對室內溫度進行合理取值。民用建筑暖通空調系統的能源消耗和室內溫度取值的大小有密切的聯系，根據相關數據統計表明，在炎熱的夏天，暖通空調系統處于冬季制熱的條件下，室內溫度向下降低1℃的情況下，可以減少8%左右能源消耗；當其處于夏天制冷的條件下，其室內溫度向上升1℃，會降低大概10%的能源消耗量。由此可見，合理的計算室內溫度取值，可大大減少建筑暖通空調系統的能源消耗。在《公共建筑節能設計標準》中規定了科學、合理的民用建筑室內制冷、供暖計算溫度值，在夏季，公共建筑的空調制冷溫度應該》25℃；在冬季，辦公室以及居民建筑的采暖溫度應該≤20℃。在計算設計建筑室內溫度的過程中，相關的工程設計人員應該嚴格根據相關的要求和規定執行。

3 空調以及采暖冷凍水系統的設計

在設計采暖系統的過程中，應該盡可能簡化管路系統的結構，使整個系統便于操作，這樣可有效減少相關設備的材料以及能源使用量，降低工程的前期建設成本，減少后期維護費用。同時也可以確保調溫系統在不同的建筑空間內可以獨立運行。可以分戶分攤熱量消耗。目前，較為常用的采暖系統形式有多種，包括高層建筑豎向分區供暖系統、上供下回垂直單雙管系統、雙管水平系統、平單管系統以及上供下回全帶跨越管等，設計師在實際設計時應該結合不同的情況選擇合適的設計系統。在設計空調冷凍水系統的過程中，應該嚴格根據國家出臺的相關規定和標準，嚴格遵循負荷和系統流量同變化的原則，使系統流量自動改變，進而實現節能目的。通常情況下，一次、二次泵定流量系統以及兩管制系統、四管制系統等都是當前比較常用的空調冷凍水系統。

4 合理選擇冷熱源設備

在冷熱源設備選擇的過程中，應該根據建筑的造價、建設規模、整體功能以及當地的氣候條件、環境條件以及能源結構等諸多因素共同確定合適的型號。假如當地有工廠余熱、區域供熱系統等基礎的情況下，可以將其繼續用于空調熱原系統內。如果當地有一個相對完善、系統的天然氣供應體系，可以將天然氣系統和當地的電力峰谷期協調配合起來，如果是供冷可以采用兩種能源配合系統，如果是供熱，可以采用電力供應。如果區域的能源形式相對比較復雜的情況下，也可以選擇復合能源冷熱供應系統。其次，在冬季可以將周圍工業生產中的余熱作為熱源；在夏季可以通過溴化鋰吸收式冷水機組對工業循環熱水進行降溫處理，然后再將其作為制冷源。這樣經過科學、合理的技術手段處理后，可以在建筑暖通空調系統中合理的引入工業余熱，不僅可以充分利用當地資源，也可以達到節能的目的。其次，也可以充分利用當地的太陽能、地熱能、風能等純天然的綠色能源作為冷熱源，這樣不僅節能，也有利于環保。

5 關于風系統設計

民用建筑暖通空調系統設計中主要包括通風系統以及空調自身風系統兩大部分。其中，設計通風系統的主要目的是為了確保電氣設備具有良好的散熱性能，進而保證電氣設備的正常、高效運轉，使整個室內空氣保持健康。因此，通風系統設計不僅和空調系統的正常運行密切相關，對于空調系統的節能性能也會造成間接的影響。應該根據國家提出的節能原則設計集中式空調通風系統的熱回收功能以及排風功能，選擇合適的設備。如果民用建筑對于通風系統并沒有嚴格要求的情況下，可以仍然采用自然通風系統，這樣可有效減少整個暖通空調系統的能耗。在設計空調自身風系統的過程中，應該嚴格根據我國的相關規定，對室內CO2濃度進行嚴格控制的情況下設計風系統。如果民用建筑的建設規模相對較大，在建筑內部人員數量比較多且分散的情況下，可以采用全空氣空調系統；如果建筑內人員呈集中式分布，可以選擇集中供暖系統。如果建筑比較高的情況下，可以選擇分層式空調系統。

6 結束語

綜上所述，暖通空調系統能耗在民用建筑設計中的能耗占比是最大的，做好暖通空調系統的節能設計對于減少建筑設計能耗，優化配置資源都具有極其重要的現實意義。相關設計人員一定要秉持節能設計理念，嚴格根據相關的規定要求，從節能的角度全面優化暖通空調系統設計，全面提高整個系統的性能，為我國能源事業做貢獻。

參考文獻

[1]郭志林.暖通空調系統中節能問題的探討[J].商場現代化，2010（10）.

作者簡介：黃雄偉（1976，10-），男，廣西南寧市人，大學本科學歷，南寧市武鳴縣土地開墾整理中心，土木工程方向。