談建筑暖通空調工程中的節能減排設計探究

劉筱鈺

摘 要：隨著經濟的發展時代的進步，我國建筑行業的技術水平顯著提升。同時，建筑的能耗也逐年增加，據統計，我國建筑的能耗量已經占到社會能耗總量的三分之一甚至二分之一，能源消費總量所占的比例也已經從上世紀七十年代的十分之一上升到現在的三分之一，這其中有三分之二是被暖通空調系統消耗掉的。隨著我國城市化進程的加快和人民生活水平的提高，暖通空調系統必將得到更為廣泛的應用，而其消耗的能量也必將因此進一步增多，這必將進一步激化能源供求矛盾。現階段的暖通空調系統所需要的能源大多為電能等高品位不可再生資源，在大量消耗能量的同時也加大了對環境的破壞。因此，采用合理的措施來節約空調能耗，不僅可以節約資源、保護環境，而且可避免不必要的電力建設投資，減少空調運行費用的開支，是一件利國利民的好事。

關鍵詞：建筑；暖通空調；工程；節能減排；設計

1 前言

暖通空調系統的節能占建筑節能的主要部分，暖通空調系統的節能不僅關系到人類的健康和安全，關系到人們的工作效果和產品質量，而且還關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染。本文探討了建筑暖通空調工程的節能減排設計。

2 暖通空調的節能減排設計原則

2.1 整體性原則

這是設計的最基本的原則，要求設計者要具有全局觀念，明確暖通工程的設計在整個建筑設計中的地位和作用，也明確了暖通設計在整個節能減排活動中所能發揮的作用，以一種整體的角度和視野看待問題，平衡利弊，才能做到最優化的設計上的處理，才能設計出一個最符合各方利益的方案，當然這個原則的實現，要依靠設計者對于其他方面知識的掌握，或者是要通過有關人員的專門輔導和培訓。

2.2 動態性原則

暖通工程是一項復雜的工程，它是在不斷的設計改良和摸索中不斷變化著的，所以，我們要想做好這項工程，必須以一個發展的眼光去看待暖通工程的設計，要注意隨時隨地結合實際的情況，和具體工程的總的方向的變化，來調整暖通設計的方案和方向。

2.3 注重技術的發展

對于空調系統的改進和改良是另一種節能減排的有效方案，研發出一種能將資源最大化利用的方案，可以使用最少的資源，提供最高效的供暖，是我們改良系統的最終目的。空調系統產生至今，已經在不斷的發展和完善自身的功能上取得了顯著的成績，接下來的發展方向必然是在如何做到低能耗低排放方面的改進，這是符合未來電器的總體發展前景的，也是符合人們對于環保家電的要求的。

3 建筑暖通空調工程的節能減排設計的策略

3.1 暖通空調系統設計方面

空調系統的設計對系統的節能起著重要的作用。精心設計暖通空調系統，使其在高效經濟的狀況下運行暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統，系統設計的優劣直接影響到系統的使用性能。例如系統往往都是按最大負荷設計的，而實際運行基本上是在部分負荷下運行，如果系統各部分的設計不能滿足部分負荷運行的要求，那系統的能耗是很大的。新風系統的設計中，系統應該能隨著室外氣象參數的變化改變新風量，以最大限度地縮短主機的開啟時間。

提高系統控制水平，調整室內熱濕環境參數，盡可能降低空調系統能耗空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的，人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果。以往的空調控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅僅只是空氣溫度。這顯然是不全面的，同時勢必帶來許多問題，如空調系統對人體的作用不直接、當環境變化時對環境的調控不迅速、使人體感到不舒適、空調系統的這種調控方式不節能。熱濕環境研究成果的應用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎。如果采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數，可使空調系統在人體舒適的條件下節能30%左右。

3.2 空調方式選擇方面

選擇合適的空調方式是空調節能的一個重要方面。進幾年來，變頻空調由其具有節能和提供舒適內環境的顯著特點得到飛速發展。到目前為止，變頻空調器占日本房間空調器市場銷售份額的80%以上。因此，變頻空調應是空調發展的一個趨勢，使空調盡可能達到節能要求。在中央空調系統中，我們應采用變頻技術，變頻技術主要有兩種形式：用變速泵和變速風機替代調節閥，減少系統內部消耗，提高整機效率。或也可以采用變流量技術，根據空調負荷改變水流量或風流量，從而達到節能的效果。在變風量空調系統中，風機的送風量是根據被控房間的需求實時變化的，送風量應該恰好滿足各個空調房間總的冷負荷。

3.3 選取合理的設計參數。

從節能的角度來確定室內溫度、濕度的標準是節能的重要因素。空調系統能耗大小除與當地室外氣象參數、建筑物的外圍護結構及室內發熱散濕量有關外，室內設計溫、濕度標準也是直接影響負荷大小的重要因素。影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。據資料測算，在保證生產工藝和人體健康的條件下，僅僅將夏季室內空氣的設計溫度提高1℃，就可使空調初投資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。另外新風量新風負荷占空調總負荷的20%～40%，對其標準值高低的取舍，與節能關系重大，不可忽視。引進新風主要是為了滿足人員的衛生需求及部分工藝空調所需維持的室內外壓差。而新風量的多少直接影響空調的負載，從而影響空調系統的主機、冷卻塔、水泵、風機盤管等的耗電。

3.4 改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失。

對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小，亦即決定通過維護結構的空調負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節能設計規范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

3.5 新型能源等的利用方面

推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調系統隨著空調系統的廣泛應用，空調對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態環境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調系統也就是在這種形勢下發展起來的，它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調系統的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統能耗大幅度下降。

綜上所述，暖通空調系統的節能占建筑節能的主要部分，暖通空調系統的節能不僅關系到人類的健康和安全，關系到人們的工作效果和產品質量，而且還關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染。因此，我們有必要對暖通空調系統目前存在的問題給予重視，除了本文提到的措施外，還可以通過多種途徑對系統進行節能，如降低圍護結構的傳熱系數、提高系統的效率、對設備管理和維護等等。同時，作為一位暖通專業工作者，我們有義務使暖通空調系統具有并發揮經濟性、節能性、安全性、舒適性和美觀性的功能，使其對國民經濟的發展和人民生活的提高帶來正面效應。

參考文獻：

[1] 牛海燕，牛言躍，徐婷.節能減排視角下我國電力行業面臨的問題及對策[J].科技與管理，2008（1）.