對民用建筑暖通空調系統節能設計措施的探討

林海軍

摘要：近年來隨著節能環保理念的不斷發展和深入，伴隨世界能源消耗量的不斷增加，節能減排和環保建設已然成為了保障人類生存和后續發展的重要項目。房地產作為高能耗企業，對其進行節能設計有助于我國的節能減排落實和開展，并幫助國家進一步的實現能源消耗的節約和能源使用的控制。基于此，本文就圍繞著民用建筑暖通空調系統節能設計進行研究，以期通過本文章的研究和論述為我國民用建筑暖通空調節能化發展提供策略支持。

關鍵詞：暖通空調系統;節能減排;節能設計

一、暖通空調系統節能的重要性

隨著人們對舒適建筑環境的追求，現代建筑能耗占比國民經濟總能耗的比重越來越大，我國部分中部省份的建筑能耗已經達到了27.8%。在建筑能耗之中，暖通能耗占比總能耗的30-50%，并保持著持續上升的態勢。隨著我國人均建筑面積的不斷增大及暖通空調的使用量越來越多，建筑暖通空調的能耗將進一步的增長，在這種增長的趨勢下必然會產生問題就是能源的供需矛盾激化。另一方面，我國目前所供給暖通設備的能源多為不可再生資源供能，其中燃煤發電占比最大。在我國某沿海城市，夏季的電力系統的最大負荷高達170萬kw，其中僅空調系統負荷就占比超過60萬kw。因此對建筑暖通空調系統進行節能減排建設將很大程度上緩解目前建筑能耗與供能之間的矛盾，并且實現對不可再生資源的保護和生態環境的保護，為我國的可持續發展和經濟建設提供能耗保障。

二、暖通空調節能設計要點

（一）合理選擇設計參數

暖通空調系統會受到建筑區域室外設計參數影響，還會受到室內濕度溫度影響。對于空調系統來說，室內設計參數應當考慮到濕度和溫度因素，通過上述因素對系統節能性能進行衡量。統計計算室內濕度和溫度，明確合理區間，確保其滿足不同時間段的居住要求。在確定新風量時，應當滿足生產要求和節能降耗要求。

（二）計算冷熱負荷

在設計暖通空調系統時，冷熱負荷會產生較大影響，主要表現在冷熱源能量、水泵配置、冷熱輸送配管以及末端設備設計當中。為了確保暖通空調設計效果，必須準確計算冷熱負荷，為各個環節提供數據支持，以此降低空調系統能源消耗。在方案設計和初步設計過程中，由于缺乏詳細的工程設計數據，所以在計算冷熱負荷時，必須選擇適宜的計算方法。在計算冷熱負荷時，還應當聯合建筑冷熱負荷統計值，并進行回歸計算，將計算結果作為空調系統設計的參考數值。

（三）合理選擇冷熱源

在選擇冷熱源時，需要采用集中設置冷水機組，對供熱設備和換熱設備進行集中設置。在選擇機組設備時，還應當考慮以下因素：第一，功能特征，第二，建設規模，第三，建筑所在區域的能源結構價格。第四，環保規定。在確定機組數量時，應當聯合建筑實際情況，遵循以下確定原則：其一，如果建筑周邊存在熱力發電廠，則應用熱力廠余熱作為供熱措施。如果供冷條件良好，則適當利用供冷功能。其二，如果建筑周邊區域存在供熱情況，則將其作為暖通空調系統的熱源。其三，如果建筑周邊存在大量天然氣，為了提升冷熱源穩定性和能源有效利用率，可以采用分布式燃氣冷熱電三聯供系統。其四，如果建筑周邊地熱資源和水資源豐富，可以通過水源熱泵達到供熱供冷效果。

三、民用建筑暖通空調節能設計措施

（一）優化設計暖通空調系統

在設計暖通空調系統時，必須遵循以下原則：第一，確保系統可以獨立調節室內空間溫度和濕度。第二，所有住戶平均分攤空調產生費用。第三，在設計空調管路時，必須堅持簡單原則，避免浪費材料。

在設計期間還應當聯合業主的要求，深入分析影響空調使用壽命的各項因素。按照用戶需求開展個性化設計，滿足品位和審美要求。在施工過程中，優先選擇中央空調，之后向各分支進行修建，確保空調性能滿足相關要求，提升溫度敏感度。同時，保障中央空調和管路保溫效果，合理調節室內溫度，提升居住空間的舒適度。

（二）風系統和冷熱水節能設計

在風系統和冷熱水系統設計期間，必須合理調節進出口冷熱水溫差，避免由于溫差降低能源消耗。在空調系統設計期間也可以應用封閉式循環模式，確保能源在系統內循環，以此減少能源消耗。通過此種節能設計方法，能夠有效維護和保養暖風空調，減少空調損壞率。對于運行方式來說，采用一臺水泵就可以完成整個運送，設計方案的節能效果明顯。將溫控裝置設計在室外，以此保護室內空氣環境，自動調節室內溫度。

（三）合理利用熱回收系統

暖通空調系統運行期間會釋放大量熱門，若熱能散播到空氣中，將會加大熱能損失。因此通過熱收及交換裝置，可以收集系統散發的熱量，將熱量通過流體傳導提供給系統，促進空調自身能量轉化，減少能源消耗。在民用建筑中，通過空調系統可以有效調節室內外溫度，此種調節過程也被稱為通風換氣過程，會產生一定量的能耗損失。收集排風系統的能量，待至能量積攢到一定程度，就可以交換新空氣。通過此種方式能夠減少空調設備能量負荷，還能夠降低系統能耗，經濟環保性能優勢，滿足低碳生活理念。

（四）推廣應用清潔能源空調

現階段，能源消耗問題比較嚴重，在設計暖通空調系統時，應當合理利用可再生資源。第一，地源熱泵。在建筑領域中開始廣泛應用地源熱泵，人們認識到地源熱泵的價值。地緣熱泵主要是利用地下淺層地熱資源，通過電能等高位能源轉移低溫位能源。在轉移過程中可以供熱制冷，節能效果顯著。一般情況下，地能在任何時間段的溫度都比較穩定。在夏季高溫季節，暖通空調系統可以通過地緣熱泵，將地能作為冷源，使建筑室內熱量向下方傳遞。在冬季寒冷季節，暖通空調可以利用地緣熱泵，將地能作為熱源，傳遞到低溫地區。暖通空調系統還可以將地熱源泵作為蓄熱器，全面提升系統能源利用率。第二，太陽能。太陽能資源在暖通空調系統中也屬于重要的可再生能源。從太陽能使用的基本形式來看，其主要分為主動式和被動式。對于主動式太陽能系統來說，設計復雜性比較高，需要借助電力輔助能源設施，相應導致工程造價增加。被動使太陽能系統的結構簡單，不需要應用其他輔助能源，可以有效處理建筑方位和系統結構，以此實現自然熱交換，提升太陽能資源的有效利用率。值得一提的是，在暖通空調系統中，通過太陽能光電板和集熱板，也能夠提升太陽能的有效利用率。

（五）優化設計空調冷凍水系統

在空調冷凍水系統設計過程中，可以采用以下措施，降低能源消耗量：第一，優先應用閉式循環系統，以此降低凈水率所需能耗，減少管道和設備腐蝕，提升空調系統的使用期限。第二，建筑部分區域需要全年供應冷水，而部分區域需要交替供應冷熱水，此時可以應用分區兩管制水系統設計方法。若全年冷熱工況交替頻繁，或需要同時供冷供熱，可以采用四管制水系統設計方法。第三，在滿足室內設計溫度的前提下，提升冷凍水供水溫度，相應增加制冷機的蒸發溫度，降低制冷能耗量。第四，加大冷凍水供回水的溫度差，以此減少循環水泵運行流量，進一步降低能源消耗。

結束語：

民用建筑暖通空調系統的節能設計對于國計民生而言是一個大工程和大項目，其關系著我國建筑節能的發展，及建筑節能減排的落實。通過對暖通空調系統進行節能設計，對我國創造和諧環境和人與自然協調相處的氛圍有著十分重要的作用。基于此，我國的相關從業人員和管理人員要注重對暖通空調系統節能技術的研發和實踐，要積極的在技術上進行創新，在設備上進行優化，在制度上進行豐富，以此來推動我國的節能減排工作的發展和暖通空調節能化建設的發展。

參考文獻：

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