試論暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能措施與環(huán)保技術(shù)

程 斌

（容海川城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計有限公司， 山西 太原 030024）

經(jīng)濟的快速發(fā)展使得能源緊缺，有必要實施節(jié)能環(huán)保生活。研究表明，在建筑能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占建筑能耗的40%，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是必然的。隨著暖通空調(diào)應用的廣泛，能源的消耗量也將進一步提高，因此對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與環(huán)保技術(shù)提出更高的要求是發(fā)展的必然結(jié)果。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能措施

1） 根據(jù)實際情況完善系統(tǒng)設(shè)計。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計性能優(yōu)劣直接影響其使用效果與功能發(fā)揮。利用新方法來改善原有空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，能夠使其運行更加經(jīng)濟、科學，從而實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)運行效率與能源消耗的同步優(yōu)化。在實際工作中，設(shè)計人員應結(jié)合所在地的氣候、溫度變化等選取適宜的方案。

2） 通過控制措施改善系統(tǒng)能耗。保溫是暖通空調(diào)系統(tǒng)工作中不可缺少的，空調(diào)保溫系統(tǒng)的研究和傳熱系數(shù)分析通常都是以空調(diào)系統(tǒng)的負荷大小為依據(jù)，這對于工作中存在的能耗損失有著極為有效的控制優(yōu)勢，針對門窗等容易散熱的建筑結(jié)構(gòu)也要進行控制與分析。此外，空調(diào)輸送系統(tǒng)形式的選擇，直接影響冷、熱源能耗和動力能耗。

3） 提高系統(tǒng)控制力度。空調(diào)系統(tǒng)可對空氣的溫度、風速、濕度以及環(huán)境的輻射溫度等要求進行控制，并模擬人體對環(huán)境冷熱感覺進行綜合的分析和探討。技術(shù)人員可基于環(huán)境舒適性的要求對房屋的室內(nèi)環(huán)境進行總結(jié)和評價，從而設(shè)置一個能夠滿足室內(nèi)環(huán)境要求的空調(diào)系統(tǒng)，并將室內(nèi)空氣中存在的微生物進行處理。通過提高空調(diào)系統(tǒng)的控制能力，可實現(xiàn)約30%的節(jié)能。

4） 注重圍護結(jié)構(gòu)和建筑規(guī)劃的影響。圍護結(jié)構(gòu)包括外圍護結(jié)構(gòu)（屋面、外墻和窗戶等） 和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)（地面、頂棚、內(nèi)隔墻等）。由于圍護結(jié)構(gòu)的傳熱熱損失在建筑物總體熱損失中所占比例較大，因此改善圍護結(jié)構(gòu)性能對于建筑節(jié)能是重中之重。此外，建筑規(guī)劃設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要方面，規(guī)劃人員應從建設(shè)選址、分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行研究，從而形成有利于節(jié)能的居住環(huán)境。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的環(huán)保技術(shù)

1） 新興環(huán)保能源。利用各種可再生資源，如地源熱、地下水、太陽能、自然風、海洋能等自然資源。地源熱泵空調(diào)，是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然資源的能量，向建筑提熱能，夏天向天然資源釋放熱量，給建筑物供冷的一種高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。主要用于居民住宅、別墅、學校以及商業(yè)建筑。太陽能空調(diào)利用太陽光的輻射為能源進行制冷工作。彌補了供電不足的缺口，緩解了供電壓力而且環(huán)保，沒有傳統(tǒng)電空調(diào)使用過程中帶來的熱島效應，并且由于太陽能空調(diào)的使用原理中并不包括氟利昂，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)致污染環(huán)境。

2） 地源熱泵和空氣處理技術(shù)。建筑物中加入暖通空調(diào)系統(tǒng)的目的就是創(chuàng)造一個舒適的居住環(huán)境，而將地源熱泵和空氣處理技術(shù)運用于暖通空調(diào)系統(tǒng)，將會提高居住環(huán)境的舒適度。所謂的地源熱泵技術(shù)，即充分利用居住環(huán)境的地下土壤資源，將暖通空調(diào)系統(tǒng)所吸收后的室內(nèi)熱量通過地源熱泵傳輸?shù)降叵拢故覂?nèi)處于恒溫狀態(tài)，是較為節(jié)能的技術(shù)。空氣處理技術(shù)的主要作用為制冷保濕，對室外的空氣通過制冷技術(shù)進行制冷處理，對處理后的冷空氣轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，起保濕作用;在空氣進行制冷的過程中同時進行過濾，起到過濾空氣中病毒的作用。兩種技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應用，提高了居住環(huán)境的舒適度。

3） 采用變頻系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中通常會留有20%一25%范圍內(nèi)的設(shè)計余量，然而實際中空調(diào)設(shè)備的運行極少會達到全負荷工況。如果空調(diào)設(shè)備的運行不能隨著負荷的降低進行調(diào)整，則會造成能量的浪費。通過使用變頻技術(shù)使空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨負荷的變化而變化，則可以起到降低能耗、節(jié)省運行成本的綜合作用。此外，建筑物由于使用情況、室外氣候等變化，也會影響空調(diào)的實際負荷。隨著工業(yè)變頻器與暖通空調(diào)的技術(shù)結(jié)合，可通過對水流量、風量及主機等的變頻控制調(diào)節(jié)實現(xiàn)與空調(diào)負荷的實時匹配，產(chǎn)生顯著的節(jié)能效益。

4） 蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。基于區(qū)域性經(jīng)濟發(fā)展形式的特殊性和復雜性，必須充分利用蓄冷技術(shù)，發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)形式的最大化作用。在用電高峰期，必須及時對供電系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，節(jié)約成本的同時能有效的緩解高峰期壓力，進而取得理想的經(jīng)濟收益。蓄冷技術(shù)利用低谷時期的電價，采用蓄冷系統(tǒng)的應用技術(shù)，進而起到儲存能量的最用，在用電高峰期可以對現(xiàn)有能量進行利用，達到降溫的作用，從而調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部的電力負荷工作，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

5） 自然風在暖通系統(tǒng)設(shè)計中的應用。自然風供冷就是利用可再生能源實現(xiàn)供冷，成為暖通空調(diào)應用的關(guān)鍵組成。自然風應用系統(tǒng)在整個設(shè)計系統(tǒng)中有一定的作用，需要根據(jù)室內(nèi)外空氣指數(shù)確定合理的系統(tǒng)指標。此外在后期應用階段，需要采用新型設(shè)計形式，合理應用自然風提供的冷量。已有的設(shè)計形式在設(shè)計階段會不斷減少其他因素的消極影響，以為系統(tǒng)設(shè)計提供必要的冷量。和常規(guī)性空調(diào)系統(tǒng)相比，在運行過程中必須不斷減少用電量，節(jié)省能源的同時，減少對環(huán)境的消極影響。

在目前社會發(fā)展中人民在滿足室內(nèi)空氣適宜和舒適的同時，更是不斷的對空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化和調(diào)整，使得空調(diào)系統(tǒng)能夠在運行的過程中順應時代發(fā)展潮流進行，從而避免了由空調(diào)系統(tǒng)造成的能源損耗和浪費，這對于節(jié)能建筑概念的實施和落實有著重要的作用與意義，同時更是促進建筑行業(yè)快速、持續(xù)發(fā)展的重要舉措。