有關建筑暖通空調系統節能方案設計的探討

陳 亞 男

(山西華鼎建筑設計有限公司，山西 太原 030000)

有關建筑暖通空調系統節能方案設計的探討

陳 亞 男

(山西華鼎建筑設計有限公司，山西 太原 030000)

隨著社會的進步，人們對建筑節能環保的要求也越來越高，節能已成為當今建筑設計行業追求的主旋律，而暖通空調系統節能方案的設計又是整個建筑節能設計的主要環節。從分析建筑暖通空調系統耗能高的原因出發，分析了我國暖通空調節能方面存在的問題，并提出了一些節能設計方面的新技術、新方法，以供同行之間相互學習和交流。

建筑暖通空調系統,節能方案，設計

1 有關建筑暖通空調系統耗能高的原因

對于建筑暖通空調系統耗能高的原因，我們可以從以下幾個方面進行分析：

1)建筑暖通空調的調節系統設計不合理，空調的冷機、風機和水泵的運行效率不高，導致能源的利用率大大降低；另外，空調系統在運行的過程中，對調節系統的開關切換不及時，也使得空調能耗浪費嚴重。

2)對于外墻采用玻璃幕墻結構的建筑物，有些幕墻的進深和朝向設計不是很合理，也會導致空調系統發生內外區冷熱不均的現象，而系統的外區又容易受到外界氣象因素的影響，導致溫度較低時需要供熱，而溫度較高時又需要供冷。

3)暖通空調系統中冷凍水的水量不足，導致冷凍水的溫度偏高，此時冷機的運行效率較低；水量不足也會導致用戶溫濕度方面供應不足，對空調系統的節能效果造成很大的影響。

4)暖通空調系統的運行管理也會導致系統的耗能過高。最常見的就是由于未及時清洗空調設備，導致空調的過濾器和冷凝器堵塞，影響了空調系統的正常運行，這些進入空調系統的各種雜質，不僅會影響冷機的制冷效果，而且還會大大縮短冷機的工作壽命。

2 我國暖通空調系統節能存在的問題

2.1暖通空調系統的操作管理不規范

現實生活中，大部分單位只注重暖通空調系統的設計和施工，而對暖通空調操作人員的素質培訓和技能培訓并不是很重視。導致大部分暖通空調操作人員缺乏最基本的理論常識，在工作中不能根據室外溫度的變化合理調節空調系統。這些操作人員只負責空調的開機、關機以及夏季和冬季的轉換操作，根本不懂得如何實現暖通空調系統節能效果。

2.2對暖通空調系統節能方面的設計和施工不重視

我國制定暖通空調系統設計方面的規范和標準也較晚，負責暖通空調系統設計的部門和人員對空調系統的節能性能也不是很重視。另外在實際工作中，甲方對空調系統節能方面的意識淡薄，設定的設計周期也較短，導致一些設計單位只講究產品的數量，而忽視產品質量，對一些節能方面的關鍵技術性問題也沒有突破。因此，我國的暖通空調系統不僅施工投資大，系統運行過程中的耗能也大大超過了國家標準。

2.3暖通空調系統的節能設計評價沒有統一的標準

近幾年，我國在暖通空調節能優化設計方面也在不斷進步，也涌現出許多綠色節能和綠色環保方面的新技術，這對提高我國暖通空調系統的節能非常有利。但是我國目前在暖通空調系統的節能設計評價方面還沒有設定統一的標準，致使專業設計人員在工作中較為迷茫。

3 暖通空調系統節能設計中的新技術

3.1合理利用清潔再生能源技術

1)太陽能利用技術。

太陽能利用技術分為主動式太陽能利用技術和被動式太陽能利用技術。被動式太陽能利用技術主要是通過合理布置太陽能房的建筑方位，利用專門的建筑設備通過自然熱交換的形式獲取并利用太陽能的技術。被動式太陽能利用技術具有結構簡單、造價低廉的特點，且在實施過程中不需要其他任何輔助能源，因此在建筑節能設計中應用較為廣泛。但是被動式太陽能房的穩定性不高，節能效果不是很理想，因此越來越多的人們更傾向發展主動式太陽能利用技術，這種技術主要是利用性能穩定的太陽能集熱板、集熱墻和光電板等發電。雖然主動式太陽能利用技術造價高，但其性能穩定，節能效果更好。

2)水源熱泵節能技術。

水源熱泵節能技術主要是選擇溫度變化相對較小的地球淺層水和表面水作為空調系統中的介質，通過這種介質實現能量在高溫位與低溫位之間的轉移，而達到夏季制冷、冬季供暖的雙向高效節能效果。在高溫時，空調系統可以將室內收集的能量儲存在水體中，而在低溫時又將存在水體中的能量取回。水源熱泵節能技術不僅可以調節室溫，還可以為居民提供生活熱水，但在設計時需仔細校核其對環境的影響。

3)地源熱泵節能技術。

地源熱泵節能技術的原理與水源熱泵節能技術相類似，它是利用相對穩定的地下淺層土壤作為空調系統中的介質，在高溫時，空調系統將從室內收集的熱能儲存在至類似太陽能蓄能器的土壤中，并在冬季取暖時將能量取回。地源熱泵節能技術與水源熱泵節能技術相比，具有建筑空間小、穩定性高、性價比高的特點，節能效果非常顯著。設計時對于該系統對環境的影響需進行評估。

3.2冷熱量回收技術

冷熱量回收技術主要包括冷凝熱回收技術和排風熱回收技術。通常，冷凝熱回收技術會結合熱水系統使用，它是將壓縮后的制冷劑注入板式熱交換器中，這種制冷劑具有較高的溫度，可以將通過熱交換器的生活熱水加熱到洗澡用的溫度，并將其儲存在保溫水箱中，滿足人們日常生活的需要。這種技術可吸收的冷凝熱量包括高溫顯熱冷凝熱量、液化潛熱冷凝熱量和過冷熱量等，且回收效果非常明顯。

排風熱回收技術主要包括顯熱回收技術和全熱回收技術，熱回收設備主要有熱管式換熱器、板式顯熱交換器和轉輪全熱交換器等。為了維持室內風量的平衡狀態，設計時，在保持新風進入室內的同時還要設置排風系統。對于用戶集中的建筑，不僅所需新風量較大，其排風負荷也較大，因此充分回收排風熱量對新風進行預冷或預熱節能效果十分顯著。

3.3中央空調變頻技術的應用

中央空調冷凍水泵和冷卻水泵的葉輪在轉動的過程中，在一定的速度范圍內，空氣或液體對葉輪產生的阻力大致與其轉動速度的2次方成正比。隨著葉輪轉動速度的減小，其轉矩的減小速率與轉速的2次方成正比，而負載所需的功率與葉輪轉速的3次方成正比。因此，我們可以通過對空調機組、末端設備和水泵等設備采用變頻技術實現調節空調的風量和流量。這種技術不僅可大幅節約電能，而且在工作中避免了設備的頻繁啟停，大大延長了設備的使用壽命。

4 結語

科學技術的發展與應用為建筑暖通空調節能新技術和新工藝的發展提供了技術保障。目前，我國全國各地的用電量都比較緊張，而且這種需用電量還在逐年增加。因此，在建筑暖通空調節能設計中應重視改善系統的綜合運行能效，合理地選用節能新技術，節約能源、提高能源的回收利用率，加快研發節能新技術，全面實現建筑暖通空調節能，為推動我國的節能減排事業發展做出應有的貢獻。

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DiscussiononenergysavingdesignofbuildingHVACsystem

ChenYa’nan

(ShanxiHuadingArchitecturalDesignCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

With the progress of society, people on the construction requirements of energy saving and environmental protection are increasingly high, energy saving has become the main theme of the pursuit of the architectural design industry, energy saving design and HVAC system is the main part of the building energy saving design. This paper analyzes the reasons of high energy consumption in building HVAC system, analyzes the existing energy-saving HVAC system in our country, and puts forward some new techniques and new methods of energy saving design, for peer learning from each other and exchange between.

building HVAC system, energy saving scheme, design

1009-6825(2017)32-0175-02

2017-09-09

陳亞男(1987- )，女，助理工程師

TU201.5

A