建筑暖通設計中新型節能設計理念的應用研究

李慶梅

摘要：針對建筑工程暖通系統設計，對其節能設計理念具體應用進行深入分析，結合相關經驗，并借鑒現階段成熟做法，提出合理可行的節能措施，包括建筑圍護結構設計調整、設置合理的空調室內參數、空調風系統節能設計等，以此為實際的節能設計工作提供參考依據，有效提高建筑暖通系統節能水平，適應現階段節能減排需求。

關鍵詞：建筑暖通系統; 暖通設計; 節能設計;

建筑總能耗中，暖通系統能耗占據30%～50%，若能降低暖通系統能耗，對建筑節能和環保都具有重要現實意義。因此，從暖通設計中就必須秉承節能理念，針對不同的方面制定有效的節能措施，從而在保證系統功能的前提下，實現節能目標。

1 建筑圍護結構設計調整

（1） 設置必要的遮陽及隔熱設施。在建筑屋頂、外墻及外窗處容易產生熱量傳入，對此在設計中應考慮遮陽措施，比如使用雙層玻璃或架設遮陽板。在建筑的屋頂也要采取有效的隔熱措施，比如采用屋頂花園等。

（2） 對建筑圍護結構進行改善，提高其保溫性能，避免產生較大的冷熱損失。設計中應在圍護結構上使用保溫材料，加強門窗氣密性，通過設置密封條來保證。

2 設置合理的空調室內參數

2.1 室內溫度

在條件允許的情況下，應降低室內溫度參數設置標準，符合室內基本要求的基礎上，提高夏季時室內的溫度并降低冬季時室內的溫度。在室內制冷過程中，其溫度不宜低于26 ℃，而在制熱過程中，溫度不宜超過20 ℃。

2.2 室內濕度

當建筑對室內的濕度未提出明確要求時，可降低其設置標準，一般夏季時，建筑室內的濕度以不超過70%為宜，而在冬季時室內的濕度達到30%以上即可。

2.3 新風量

新風量在設計中應予以嚴格控制。在需要制冷與供熱的建筑房間中，系統能耗將隨著新風量的增加而變大，針對這種情況，需將新風量嚴格限制在滿足衛生要求最下限即可。而在春秋兩季，需要使自然通風達到最大，縮短新風機組實際運行時間，起到節能的作用。

在滿足衛生條件要求前提下，借助有效手段控制新風量，如減少換氣頻次、于新風入口處增加旁通，采用雙風機;于回風處設置二氧化碳檢測裝置，以回風中二氧化碳濃度為依據對新風風門實際開度進行調整;最大限度利用自然新風;根據室內人員流動情況，制定合理的風閥控制計劃。

3 空調風系統節能設計

（1） 盡量提高送風溫度差，以減少送風量，起到節能的作用。（2） 以溫度和濕度的控制標準為依據，結合控制精度、不同房間具體朝向與使用時間及對潔凈度提出的要求，進行空調區域劃分，以此減少或避免過冷過熱現象，并防止冷熱相互抵消而造成的能源浪費。（3） 將定風量系統改造為變風量，實現對風量的變頻控制，即隨著負荷發生的變化，對運行狀況做自動調節，從而實現節能目標。（4） 采用變頻風機，確保其工作頻率可以結合實際需求確定，從根本上避免風機始終處在全負荷狀態，有效減少能耗。（5） 對于空氣處理設備，在設計中應考慮充分利用回風，尤其是新風量，應采用允許范圍中對應的最小標準，且不可隨意增大。

4 空調水系統節能設計

（1） 有效考慮閉式循環，以此減少水泵實際消耗，并延長管道等附屬設備的壽命。（2） 選用變流量的形式，確保換熱器實際供水量及系統實際循環水量都能根據空調負荷發生的變化調節，從而減少輸送能量。（3） 采用變頻水平，確保水泵實際工作效率可以將實際需求作為依據進行調節，防止其始終處在全負荷狀態，有效減少能耗。（4） 在達到空氣處理條件時，提高冷水初始溫度，如果能提高制冷機組的蒸發溫度，則可以顯著減少制冷劑電耗，一般每提高1 ℃就能減少2%～3%的電耗。（5） 條件允許時，增加冷水系統中供水和回水的溫差，但要注意不可超過8 ℃，以此減少循環水需要達到的流量，起到節能的作用。

5 管理與控制的節能設計

（1） 在空調系統中引入監測及自動控制，如參數實時監測、設備與系統參數狀態顯示、系統自動控制及調節和不同工況條件下的自動轉換。（2） 考慮如果空調機盤或過濾器上附著異物會使熱量產生損失導致系統性能降低，造成能源浪費，故在設計中必須做好后續維護及保養分析，制定相應的措施。（3） 在春秋兩季應嚴格規定空調系統開啟時間，不必要時建議采用自然通風;另外設計中還應給出提出以下規定：當空調開啟時，室內的門窗必須關閉，人離開前將空調關閉等。（4） 借助傳感技術并根據自動控制基本理論，對室內的溫度和濕度做實時監測，根據監測結果對空調參數進行設定，保證空調系統始終處于高效區段運行。（5） 設計中規定好過濾器的檢查、清洗及更換的周期，對于新風過濾器，一般15～30 d進行一次清洗，對于風機盤管處所設過濾，一般30～40 d進行一次清晰，當檢測發現過濾器實際阻力超過最大阻力要求時，應對其進行更換。（6） 嚴格執行空調開啟條件，當夏季室內溫度超過30 ℃時即可開啟空調，當冬季室內溫度不足6 ℃時即可開啟空調。但夏季空調制冷溫度不能低于26 ℃，冬季空調制熱溫度不能超過20 ℃。考慮到傳統空調系統需要使用遙控器進行控制，隨意性較強，不便于管理，故應在有條件時采用智能控制器。當采用智能控制器時，將夏季制冷時的上下限溫度分別確定為30 ℃和26 ℃，將冬季制熱時的上下限溫度分別確定為26 ℃和20 ℃。這種情況下，如果夏季室內溫度在30 ℃以下或冬季室內溫度超過20 ℃，則空調電源關閉，即便有人操作遙控器也不會啟動;另外，夏季室內溫度符合開啟空調的條件，但開啟一段時間后室內溫度降至26 ℃以下，則空調自動關閉;同理，冬季室內溫度符合開啟空調的條件，但開啟一段時間后室內溫度升至20 ℃以上，空調也將自動關閉。這種全新的控制模式和以往由人工采用遙控器根據自身感覺進行控制的方式相比，能節省很大一部分能源，節能效果十分顯著，值得參考借鑒。

6其他節能設計

（1）采用具有較高能效且自帶能量調節功能的制冷機，在運行設計中考慮大小結合，符合基本要求基礎上，保證蒸發溫度，減小冷凝溫度，以此保證機械運行效率，避免不必要的能耗產生。（2） 設計中將調節閥替換為變速風機與泵機，以此降低系統內部實際消耗，保證整機運行效率。（3） 引入VAV系統，以空調房間內的實際負荷情況及其變化為依據，采用末端裝置對進入到房間中的風量進行自動調節，以此避免過冷過熱，使能量得到最大限度利用，實現預期的節能目標。（4） 引入VRV系統，以系統負荷及其變化情況為依據，對壓縮機實際轉速進行自動調節，通過制冷劑實際流量的合理改變，達到機組始終處在最高運行效率狀態的目標。（5） 在通風和排風口處設置熱交換器，借助預熱回收技術，對新風進行適當的預熱或加濕，也可以利用余冷對新風進行預冷，減少系統在這一部分的能耗。（6） 水系統設計中考慮采用水蓄冷槽，在用電低谷期進行低溫冷水的制取，而在高峰期由低溫冷水進行供冷，以此實現移峰填谷，降低系統的能耗和運行費用。（7） 充分利用變頻技術，使包含主機、水流量與風量在內的都實現變頻控制，真正做到負荷實時配置，當無須高負荷時，能自動降低自身功率，節省能耗。

7 結語

綜上所述，從建筑的圍護結構、參數設置、風系統、水系統、管理與控制等多個方面入手中綜合考慮建筑暖通節能設計，提出在節能設計中可以參考和運用的理念及措施，從而保證暖通節能設計合理性與有效性，達到預期的節能目標。

參考文獻

[1] 李東澤.試析綠色理念在建筑暖通空調系統節能設計中的應用[J].中國設備工程，2019（3）：150-152.