建筑暖通空調工程節能設計研究

丘桂達

(國貿地產集團有限公司，福建 廈門 361000)

1 暖通空調節能設計的基本原則

1.1 從整體性方面考慮

建筑暖通空調整體性原則是其節能設計的重要基礎和前提，在設計的過程中需要充分地認識到建筑節能的積極意義，從全局的角度出發，統籌考慮建筑暖通空調的總體設計規劃。同時要根據國家節能減排的相關要求以及現代建筑節能標準等，制定具有安全性、經濟性、合理性、舒適性的空調節能設計方案。這一過程要求建筑暖通空調節能設計人員具有專業的知識水平和設計能力，還要有前瞻性的設計眼光以及統籌全局的設計意識。

1.2 系統需考慮動態性

由于建筑暖通空調工程具有一定的復雜性，其涉及的領域和范圍相對較大，所以在節能設計時需要符合國家或當地的節能減排政策標準，結合建筑當地區域自然環境、能源利用等因素，堅持暖通空調工程節能設計的動態性，根據實際情況和需求對節能方案進行不斷的優化和調整，使其能夠在不斷變化的環境中盡可能地滿足節能減排的要求。

1.3 設計需考慮新能源新技術

在現階段隨著科學技術的不斷創新發展，新能源、新技術逐漸在建筑暖通空調領域中得到應用。在建筑暖通空調節能設計中，需要考慮新技術因素，對空調系統的核心技術不斷進行完善，實現現代建筑低消耗、低成本的目標。因此，在設計中相關人員需要考慮到新能源和新技術的應用，以實現建筑暖通空調系統的低排放和低能耗。

2 當前暖通空調節能設計存在的問題

2.1 冷熱源及末端系統設備選型不合理

在建筑暖通空調工程節能設計中，存在的最突出問題就是冷熱源及末端系統設備選型不合理。空調冷熱源是空調系統設計的基礎，冷熱源的能耗約占空調能耗的50%，選擇適當的空調冷熱源可以有效地降低能源消耗，節省投資費用及運行費用。不過在很多暖通空調項目設計中未結合綜合因素考慮節能措施,如集中熱源未優先考慮城市熱源，在工廠區附近時，未優先利用工業余熱和廢熱，未結合實際情況考慮可再生能源，如太陽能、地熱等。同時，很多項目空調箱、風機盤等末端設備的選擇也不合理，以空調箱為例，其選用要根據空調系統負荷計算的結果確定所需風量、風壓、冷熱量、出風口噪聲、空氣過濾等要求，方可選擇適當規格和性能的末端設備。由于暖通空調節能設計中忽視了對當地室外環境和室內環境的因素，導致節能設計中選用的冷熱源與末端系統設備不適應溫度和濕度，出現風冷不足、氣流組織不合理、箱體外表結露、電能浪費等問題[1]。

2.2 設計參數不符合規范

對建筑暖通空調工程節能的設計問題還包括設計參數不合理的問題。有資料顯示，在加熱工況下，室內計算溫度每降低1℃，能耗可減少5%～10%，在冷卻工況下，室內計算溫度每升高1℃，能耗可減少8%～10%。在很多項目中，對空調系統節能設計的參數未根據室內實際的溫度和濕度進行計算，選擇的室內設計參數冬季過高或夏季過低，對規范性的設計內容缺乏重視，對當地氣象參數和建筑外圍結構的影響考慮不足，對設計細節把握不夠。在空調系統安裝后可能就會出現冷熱不均、熱負荷過大，空調性能發揮作用比較差的現象，浪費了大量的能源。

2.3 空調系統不合理

在建筑暖通空調工程節能設計中還存在空調系統不合理的問題。近年來，由于新節能技術以及可再生能源的開發和應用，都需要對空調系統進行一定的調整，從而保障熱舒適性，節省能源消耗量。不過在實際的節能設計中，由于對新能源技術缺乏深入研究，就會導致空調系統不合理，嚴重影響空調的使用功能，也會造成能源的大量消耗以及浪費。

2.4 空調控制不靈活

建筑暖通空調控制的靈活性能夠根據實際情況進行溫、濕度控制，從而在保障適宜工作狀態的同時也能夠保障一定的節能效果。在暖通空調工程節能設計中，由于不同時期不同運行工況、不同空調區域不同運行時間，空調控制要求不一致，如果設計人員不了解暖通空調的操作控制方法，就會出現空調的自動調節功能失效，不能夠根據室內外溫度、濕度等參數的變化而做出適當的調節，在很大程度上會造成能源消耗量較大。

3 建筑暖通空調工程節能設計與優化

3.1 提高系統合理性

針對暖通空調工程的節能設計，對其進行優化首先就要保障空調系統設計的合理性。暖通空調節能設計的合理性將會直接關系到整個建筑內部空調系統運行的效果。因此，相關人員在對空調系統進行節能設計時，需要按照自身最大的負荷限制進行規劃，保障整體的運行性能良好。為滿足暖通空調工程節能設計，需要針對建筑室內進深、分隔、朝向、維護結構特點等因素分區設置系統，針對不同使用時間功能房分區設置系統，針對不同室內參數要求的區域分區設置系統，并合理規劃空調系統服務面積，合理設置新風量及新風系統并考慮過渡季節全新風運行方式，適當增大送風溫差和供回水溫差，合理設置排風熱回收裝置等。

3.2 增強圍護結構保溫性能

對建筑暖通空調節能設計來說，改善圍護結構的保溫性能具有減少冷熱量損失的重要作用。在暖通空調工程中需要建設合理的建筑圍護結構，在保證室內采光通風的前提下，適當控制窗墻比、提高門窗的氣密性、改善玻璃窗材料和組成、考慮遮陽設施等對空調系統自身的負荷大小有較大的影響。節能設計應根據我國現行的建筑規范和暖通空調工程設計標準將圍護結構的保溫性能納入到修建標準中，保障建筑自身的暖通空調發揮節能減排的實際作用。

3.3 尊重技術發展

對建筑暖通空調系統的節能設計要尊重新技術的發展，近年來變頻空調的出現，促使室內環境得到了進一步的改善，同時比其他普通類型的空調具有更為良好的節能效果。因此，在暖通空調工程中可以利用變頻技術減少能源的消耗，可以在冷負荷相同的情況下，通過變速風機、變速水泵取代調節閥、變頻壓縮機、能量回收裝置等技術，促使能源降低，另外還能夠采用變流量的方法，對空調的負荷進行調整以實現節能減排。

3.4 設置自控系統、能源計量及管理系統

現代建筑技術不斷發展，人們對環境要求越來越高，暖通空調等機電設備的規模越來越大，能源和運行效率問題日益突出，自動控制技術對節能設計顯得尤為重要，自控系統已被列為建筑設計的基本要求之一。要想保障建筑暖通空調工程節能設計的運行效果，就要設置自控系統以及能源計量和管理系統，通過對空調控制系統的管理，能夠實現自動調節室內空氣中的溫度、濕度、風速等，確保在不改變舒適度的前提下，保證空調設備能可靠、高效運行，實現空調系統的節能。能源計量系統中各子系統分開管理，其中空調管理系統完成空調運行數據的采集和系統的檢測控制，遠傳讀表系統采集每個主機及末端設備的耗電量數據并將傳送到電腦終端，分攤計費系統計算每臺空調設備的分攤比例，將空調耗電分攤給用戶，通過全年運行分析比較及多工況分區運行分析比較，實現空調分戶計量，并能反饋空調的能耗，以便適時調整自控系統，實現空調系統的節能。

4 結束語

建筑暖通空調的節能實際是現代建筑節能的重要基礎，對其設計過程中需要把握空調節能設計的原則，以降低能耗為目標，針對設計中存在的問題采取提高系統合理性、增強圍護結構保溫性能、尊重技術的創新發展、設置自控系統、能源計量及管理系統等優化措施，推動暖通空調節能設計進一步發展。

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