芻議建筑暖通空調系統的優化節能設計

駱俊

【摘要】：在我國經濟突飛猛進，科學技術不斷進步的良好時態下，新技術、新材料也不斷推出，暖通空調系統設計受到普遍關注。科學合理地指出我國暖通空調系統現狀，明確其節能設計方向，不僅有利于節能降耗，保護環境，節約能源，對于推動我國暖通空調行業發展也具有重要現實意義。

【關鍵詞】：建筑暖通；暖通設計；節能設計

1.建筑暖通空調系統節能設計的現狀

城市化進程的加速帶動了建筑事業的發展，同時帶動了建筑產業鏈相關行業的發展，其中就包括暖通空調行業，目前暖通空閑行業市場競爭十分地激烈。發達國家通過運用新型材料研發新型節能設計，使得暖通空調系統的運行能耗大大降低。我國在新材料運用和新技術運用方面和發達國家還存有很大的差距，主要體現在技術研究力度不足及資金投入不夠。還有很多暖通空調邊緣行業也加入到市場競爭之中，僅通過簡單地改良和外觀設計便投入市場博得利益，不但沒有推動行業的良性發展，也不符合我國節能減排的發展理念。

2.暖通空調系統節能設計的優化策略

結合我國暖通空調系統發展現狀，以及暖通空調節能設計向著多功能性方向發展的要求，本文從以下五方面提出對我國暖通空調系統進行節能設計優化。

2.1 冷卻水、冷熱水、風系統的節能設計

從暖通空調冷熱水系統節能設計角度來看，本文認為一是應通過減小空調系統供回水冷凍水溫度差的方式，達到降低系統能耗的目的，并選擇閉式循環模式增加空調系統使用年限，降低系統的輸送能耗。二是通過選擇一泵到頂的設計方法，減少后期維護保養工作，降低建筑耗電量，節約施工成本。三是在水資源相對較少的區域，通過選擇冷卻塔循環運行模式，降低循環水泵揚程和空調系統能耗，此時需注意冷卻塔位置的設計要求通風效果好。從暖通空調風系統節能設計角度來看，以變風量設計為最佳，既可以控制空調系統總風量，還可準確調整其風量負荷，以此來達到減少風機能耗和運行容量的目的，最終達到節能效果。此外，根據不同用戶需求及暖通空調實際運行條件進行有針對性的設計，如不同地區的溫濕度差異，不同用戶使用時間長短的差異，以及使用人數差異等。若用戶未提出特殊要求，可設計單風管關風，若使用人數較多，可設計全空氣空調模式，這種有針對性的設計可更加合理的發揮空調的作用，避免能源浪費，也能達到預期的使用效果。

2.2 采用熱回收裝置進行節能設計

在實際應用中，暖通空調系統浪費了豐富的余熱，而這些余熱的利用價值十分大，若利用熱回收裝置來收集與重新利用這些余熱，利用載熱與狀態不同的流體，以及熱交換裝置傳遞濕熱或總熱，降低冷熱源能耗，達到空調濕、熱變化需求，便大大節省了空調系統運行所消耗的能量。為保障室內環境質量，暖通空調系統運行過程中需排出一些空氣，這也會增加系統能耗，且處理新風過程中還會再次增加系統能耗，但安裝了熱回收裝置后，可充分回收系統的排風能量，并用它來處理新風，這樣明顯減少了系統能耗，降低了機組的運行負荷，使暖通空調系統具有明顯的節能性和經濟性優勢。目前，暖通空調系統的熱回收裝置可利用熱管換熱器、熱泵系統、蓄冷和蓄熱系統、熱回收環以及換熱器等來實現，冷凝熱回收過程中，還可通過熱水系統和制冷機組的結合，將生活用水用回收的熱量來加熱處理，既方便了日常用水，又達到了節能減排的目的，減少了能源資源浪費。

2.3 選擇氣流組織方式，優化輸送系統

氣流組織方式在建筑通風換氣中發揮著重要作用，并影響著室內冷熱溫度的舒適情況，以及是否能夠達到節能目的。建筑物結構、溫濕度、室內設計與布局、空調型號等都不同程度的影響著氣流組織方式，現在較為普遍的氣流組織方式主要包括兩種，即上送下回的籠罩式、下送上回的分層式，具體應用哪種氣流組織方式應結合實際需求來選擇，如商場空間較為開闊，面積較大，多應用籠罩式氣流組織方式，而游泳館等以大玻璃窗為主的建筑，由于玻璃窗易結露，多應用分層式氣流組織方式。關于輸送系統的優化，則主要是通過降低供水和送風溫度，縮減水和風的輸送能耗，并盡量減小使用管徑，減低投資成本。

2.4采用現代化自控技術進行節能設計

近年來，隨著計算機網絡及電子技術的進步，暖通空調系統節能設計在軟硬件方面取得了顯著成就，將現代化自控技術應用到暖通空調系統中，既能有效控制室內溫濕度，又能降低其熱損。比如，將監控軟件安裝在暖通空調系統中，可實現系統運行的實時監控，并自動檢測系統運行效果，根據室內溫濕度進行自動調節，并利用在線監測系統實現對新風量的控制，使暖通空調逐漸實現智能化，既能為人們創造適宜的室內環境，又能起到節能作用。再如，將中央控制系統和計算機監測系統安裝在暖通空調系統中，可根據室內溫濕度及外界溫濕度的對比，在保障系統正常運行的條件下，通過最節能的處理方法控制室內溫濕度處于最佳狀態，有效降低能耗，提高資源利用率。

2.5 推廣可再生能源空調

目前，在暖通空調系統中應用較為廣泛的可再生能源主要包括地源熱泵與太陽能。地源熱泵主要是利用地下淺層的地熱資源，利用電能等高位能源，使低溫位能轉移到高溫位能，可實現制冷與供熱的雙重功效，它作為一種可再生能源，其使用價值逐漸被人們挖掘。在實際的使用過程中，地源熱泵在暖通空調系統中可發揮蓄熱器作用，我們可根據冬夏季對冷熱資源的不同來利用地源熱泵。夏季，暖通空調系統可將地源熱泵作為冷源，轉移室內熱量到低溫地源中，冬季，暖通空調系統可將地源熱泵作為熱源，轉移高溫地源到室內，提升室內溫度，這樣，大大提升了暖通空調的節能效率。太陽能是目前應用在多個領域的可再生能源，暖通空調系統可通過主動式和被動式兩種形式來利用太陽能，其中，被動式太陽能利用系統結構相對簡單，無需其它輔助能源的支持，只需合理設計建筑構件與布置方位，通過自然熱交換形式利用太陽能。而主動式太陽能系統設計較復雜，需要電力輔助能源的支持，成本較高。

結語

總體來說，我國的暖通空調系統的節能設計還有很多需要優化的地方，若暖通空調系統的設計沒有考慮節能的話，不僅不利于節能減排，也會進一步影響建筑空間的舒適度和健康程度。這就對設計人員提出了更高的要求，需要在實際工作中重視現有的問題，并采取積極有效的措施解決這些問題，不斷地積累經驗，經常和優秀的工作人士和團隊進行交流，從而推動暖通空調系統的節能減排事業的良性發展。

【參考文獻】

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