工業廠房暖通空調的節能設計探討

周媛媛

遼寧省建筑設計研究院有限責任公司 遼寧沈陽 110000

近年來我國整體發展良好，社會各行業發展中所用技術與理念得到一定完善、優化與創新。在現代建筑工程之中，暖通空調正常運轉需要耗費大量能源，能源逐漸稀缺的趨勢下，節能技術研究更加受到重視。現代城市建筑的暖通空調需要消耗50%左右的能源，這就需要建筑行業在設計暖通空調時靈活運用節能技術，從而在真正意義上促使建筑工程中的暖通空調達成節能環保目標[1]。

1 暖通空調節能設計的必要性

暖通空調憑借著突出的環境調節能力在建筑工程中應用較多，綠色可持續發展理念下，人們要求實現暖通空調的節能化設計。其必要性體現在以下層面：第一，傳統空調利用形式中，暖通空調的能耗較為嚴重，有研究顯示，建筑行業能耗占到社會總能耗的2/3，而暖通空調的能耗占到建筑能耗的2/3，這使得建筑投入使用后能耗嚴重，不利于建筑經濟效益的實現。第二，創造一個舒適高雅的室內環境是暖通空調系統設計的核心主旨，在實際設計中，暖通空調設計需要考慮流體力學、力學、熱力學等理念，整體設計過程較為復雜，在以往設計中，設計人員過度關注空調的美觀性，這使得部分空調功能應用難以達到預期效果。節能化是人們對暖通空調設計的內在要求，合理進行空調節能設計，能實現其應用功能的優化。第三，步入新時期以來，我國倡導綠色、可持續發展理念，能源節約與循環利用是踐行綠色可持續發展理念的重要內容，可見，實現建筑暖通空調節能設計是綠色可持續發展的內在需要[2]。

2 工業廠房暖通空調的節能設計

2.1 變頻技術

在設計建筑工程暖通空調時有兩種設計方式，分別是變頻與定頻。其中變頻暖通空調自身功能、節能效果與效率會更加優越。這種變頻暖通空調主要運用變頻節能技術，當建筑之中的暖通空調負荷情況出現較為明顯的變動時，可以通過風機、水泵及冷水機組等設施減少暖通空調能源消耗量，促使暖通空調在運行狀態中也可達到相關的節能標準，通過變頻技術可以促使暖通空調節能效果達到30%以上。而且在運用變頻技術后，暖通空調之中的變頻系統與變風裝置會構成變風量系統，這種系統能夠增加建筑居民的舒適性，還能減少暖通空調能源消耗量。如果可以在建筑工程暖通空調之中合理運用變頻技術，可以切實達成以下幾方面節能目的：其一，變頻技術能夠在暖通空調開始運轉之后，針對能源消耗情況進行有效調節，控制暖通空調運轉時能源的輸出速度與頻率，即便暖通空調處于較差環境中變頻技術也可以正常對暖通空調進行有效調節，促使暖通空調所耗能源得到徹底控制。其二，在整個建筑所有房間之中都能夠自行對暖通空調展開運行操作或調節操作，所有房間之中的暖通空調不會相互約束或限制，幫助建筑居民得到更加舒適的體驗與感受。其三，通過變頻技術可以將暖通空調對于冷熱能源輸出速度保持在平衡狀態，切實保護暖通空調中水泵和降低冷熱能源消耗程度。

2.2 廠房的通風

工業廠房的通風有許多種，不應局限于一種通風方式：如果車間或廠房的工種相同，那么可以做全室的通風換氣，否則散熱區域可以進行排風處理，盡量減少一些不必要的通風量；如果車間或者廠房的散熱量不大，可以選用屋頂自然采光通風器的廠房設計，來實現無動力散熱排風，達到節能減排的目的；如果車間或者廠房的面積較大，僅用自然通風的方式則很難滿足通風散熱的要求。除了要滿足散熱要求外，還要滿足排煙、除塵等方面的要求。在一些化工企業中，廠房內會產生一些有毒有害的氣體，在設計這類廠房或者車間時，設計人員要先了解工藝專業，確定氣體或者煙塵的量級，而且還要了解廠房的生產規模，然后選擇局部排風凈化處理或全車間煙塵凈化。廠房生產中產生的有害氣體以及煙塵，需要在氣體排放前進行凈化處理。例如，某車間長630m、寬100m，如果僅僅通過外墻的窗戶進行通風，顯然該車間無法滿足通風的要求，可以在廠房中間的屋頂上設置雙速風機，該風機具有排風、排煙功能。

2.3 加大熱回收裝置設計與應用

空調機組運行中，長時間的設備運用會產生大量廢熱，這些冗余熱量的流失本質上是一種能源浪費現象。為實現空調余熱的有效回收，可采用熱回收裝置進行余熱處理。從熱回收裝置應用過程來看，其能借助不同載熱及狀態的流體，實現濕熱或是總熱的有效傳遞。經此轉化，空調機組冷熱源的消耗極大減少，其在空調節能控制的基礎上，滿足了室內溫濕度調控需要。目前，在空調節能中，可采用熱泵系統、蓄冷和蓄熱系統、換熱器等單元進行熱回收裝置設計。當熱回收系統采用冷凝熱回收設計方式時，應注重熱水系統和制冷機組的相互結合，這樣在收集一定的余熱后，可借助這些余熱對生活用水加熱，最終實現冗余熱量高效利用，節省了熱水電能消耗的節省[3]。

2.4 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 結語

隨著節能環保理念的深入，節能減排與環保理念被廣泛應用在建筑工程設計之中。由于工業廠房類的建筑會產生較大的能源消耗，這就要求做好暖通空調的節能設計，如控制廠房的通風、選擇冷熱源、做好潔凈通風設計等，通過各種節能技術與手段來降低廠房的能耗，提升節能水平。