绿色建筑设计的空调系统

林仙义 贾明奇

摘要：随着社会经济的迅速发展，采暖空调的应用范围口益增大，尤其是在公共建筑中的使用更为广泛，由十公共建筑功能的多样和复杂，能否正确的分析其建筑能耗，对合理利用能源，保护生态环境具有重大的现实意义。

关键词：绿色建筑;设计;空调系统

Abstract: With the rapid development of social economy, heating and air conditioning applications export increases, especially in public buildings in use is more extensive, consisting of ten public buildings function varied and complex, the correct analysis of the building energy consumption, the rational use of energy, the protection of ecological environment has significant practical significance.

Key words: green building; design; air conditioning system

中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：

1.建筑节能设计

建筑本身的结构特点和热工性能是空调节能的重要基础。如果建筑自身结构不利十节能，热工性能不良，将会大大增加空调系统负荷，即使空调系统节能设计再好，其节能效果也是有限的。

1.1科学规划整体布局

建筑师在进行建筑设计时，应合理规划设计布局、建筑平面与体形。建筑体形力求方正，避免狭长、细高，避免过多的凹凸，将体型系数控制在一个较低的水平上:合理选择建筑朝向。

1.2改善建筑围护结构的热工性能

影响建筑能耗最直接的因素是建筑围护结构保温隔热性能的好坏，据有关资料介绍，在其他参数不变的条件下，围护结构的传热系数每增加1 W/m2·℃，空调系统设计负荷增加近30%，因此增强围护结构的保温隔热性能是最直接有效降低建筑物能耗的方法。

增强围护结构的保温隔热性能的方法很多，如多使用具有低热转移值的外墙材料，通过在外墙增加保温层的做法提高建筑外墙的热工性能等等.

2.空调节能设计

2.1降低设计负荷

2.1.1确定合理的室内空气温湿度控制参数

根据规范规定，设计室内温度选取:在夏季取26~28℃，在冬季取16~18℃，在满足要求的前提下，夏季应尽可能取其上限值，冬季尽可能取其下限值。以降低空调负荷。另外，除了合理选择室内设计温度外，对相对湿度的设计值以及温湿度参数的优化也是减小设计负荷的重要途径，特别是在新风量要求较大的场合，适当提高相对湿度，可大大降低设计负荷。

2.1.2做好负荷分析计算

（1）考虑系统特点和同时使用系数:设计中定风量空调系统的负荷为各房间逐时负荷最大值之和，变风量空调系统负荷为各房间逐时负荷之和的最大值如果不考虑系统的特点，Ifn只是简单地把各房间的负荷最大值相加作为总负荷，显然是不合理的。应考虑各系统同时使用系数，以降低冷水机组、水泵等设备的容量。

（2）热负荷设计时考虑内部热源散热:在大多数情况下，空调系统冬季热负荷的计算，以围护结构散热量为主。对一些特殊性质的建筑，如内部有大发热量的车间，人员众多、照明功率很大的商场、超市等，如果只是简单把内部热源散热作为富裕值，则会使供热系统容量过大。因此应在设计系统的总负荷中适当考虑内部热源发热因素，减少供热系统容量。

2.1.3减少新风负荷

新风负荷在空调设计负荷中占有很大的比重，向室内引入新风的目的，是为了稀释各种有害气体，补充新鲜空气，保证人体的健康。因此，在满足卫生条件的前提下，减小新风量，是减小新风负荷的一项有效措施。

2.1.4重视空调系统的分区

对十大型建筑，合理进行内外分区尽可能把温湿度精度要求、朝向、使用时间、洁净等级不同的房间划分为不同的系统，可避免建筑不同房间出现过冷、过热和冷热的互相抵消，减少不必要的能源消耗。

内区和周边区的划分:在空间进深比较大的情况下，宜按照与外围护结构的关系，分成内区和周边区。内区是指进深大十5m，无外围护结构的区域内区没有与室外环境相接触的外墙、外窗，因其冬季与夏季的负荷特性近十相同，受外界气候变化的影响较小，比较稳定。周边区则是指离外墙5m范围内，或顶层、底层部分的空间。周边区由十与室外环境相接触，负荷变化受全年室外气象变化的影响较大，波动较大。

按朝向不同分区:作为周边区，各部分的朝向可能不同，这种不同会导致最大负荷出现时间的差异，这也是空调分区的合理根据。

2.2空调系统节能设计

2.2.1冷热源设备节能

空调采暖系统在公共建筑中是能耗大户，空调冷热源机组的能耗在整个系统中又占有相当大的比例。大多数的空调设计人员，在选择设备时，都是以满足负荷需要为前提，很少考虑节能问题。但设备选择和节能有大的关系，合理选择冷源和热源设备，会大大提高系统节能效果。

2.2.2空调水系统节能

在目前使用的中央空调系统中，普遍存在问题是水泵选择不合适，流量、扬程选择过大设计人员对水系统水力平衡计算不够详细，供、回水温差选择不够经济合理，水系统的输送能效比较低等。

2.2.3空调风系统节能

为了保证人们生活卫生和舒适的基本要求，空调系统中需要送入一定量的室外新风。处理这部分新风负荷所需能耗较大，尤其是在室内外温差较大时，处理新风的能耗大约占总能耗的20%~30%，对十一些人员较多的场合(如商场、剧院、会议室等)甚至高达40%，因此正确的处理新风，降低新风能耗是空调系统节能的有效措施。

2.2.4使用能量回收系统

热回收技术的应用之一是在中央空调风系统中安装排风热回收装置，即采用全热交换器或转轮式热回收装置，使新、排风进行热交换，最大限度地把排风的显热(冷)和潜热(冷)交换到新风系统中去，可有效的解决了新风的节能问题，提高空调系统的经济性。

热回收技术的应用之二是在冷凝热的回收。传统上，冷凝热是通过冷却水系统送到冷却塔排放到大气中，这不仅造成热量的浪费，同时也加强了城市大环境的热岛效应。从节能角度看，如果在空调系统中安装冷凝热回收系统的装置，有效回收冷凝热，可替代传统锅炉对大型公共建筑(例如大型的宾馆)进行热水供应，节约锅炉燃油消耗。

2.2.5利用冰蓄冷技术

全量蓄冷系统是指设计口的冷负荷总量全部由蓄冷装置供应。

部分蓄冷系统又可分为蓄冷优先和主机优先两种运行模式。蓄冷优先指以蓄冷装置释冷供冷为主，不足部分由制冷机组供冷补充。主机优先方式是指在空调工况以制冷机组优先供冷为主，不足部分由蓄冷装置释冷补充。蓄冷优先可以更好地利用峰谷电价差，更多地节省运行电费，但蓄冷设备初投资较大，机组利用率低。制冷优先系统中制冷机组大部分时间在满负荷工况下运行，设备利用率较高，但运行费用相对较高。

冰蓄冷技术可以较好地转移了电力高峰期的用电量，其中部分蓄冷系统可较大程度的减少了空调系统设备容量，合理的使用能源，充分利用峰谷电价差，节省更多地运行费用。

2.3空调输送系统节能

通过调查测试发现目前空调水系统运行中普遍存在着大流量小温差问题，这导致系统输送能耗较大。要减少功耗可以从以下二方面来考虑采取措施:减小流量、降低系统阻力和提高风机、水泵的效率。

2.4加强自动化控制

上述各种方法都能在不同程度上降低中央空调系统的能量消耗，但从中央空调系统的运行原理分析可以知道:只有改变中央空调系统运行时的经济性，使中央空调运行在最节能工作点的优化控制才是最重要的。这就需要建立和完善有监控与控制功能的建筑物自动化系统来实现中央空调系统在任何工况下都能运行在最节能工作点的优化控制。

建筑物自动化系统可根据室内外气象条件，结合不同的处理过程和设备，针对控制精度要求，调节品质、节省能量等条件，编制专用程序，实现最优化运行最大限度的节省能量。

从全年来看，室外空气参数等十设计计算参数的时间是很少的，绝大部分时间是随季节的变化Ifn变化的，同时室内的空调负荷也是在经常性变化的。因此，如果不对空调运行设备进行相应的调节，那么将会导致空调设备不能在最佳工作状态下运行，造成能源和费用的浪费，

参考文献：

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