暖通空调设计中常用的节能措施分析

王素娟　张杰

摘 要：暖通空调系统的节能问题是建筑节能设计中的重点环节，综合利用技术支持和先进的管理方式能够有效提升暖通空调系统的安全性、舒适性和经济性，使建筑节能实现巨大的综合效益，为我国建设资源节约型和环境友好型社会奠定基础。文章笔者对暖通空调设计中常用的节能措施进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词：暖通空调；设计；节能；措施

据统计，建筑上的能源消耗所占的比例越来越大，而在建筑中暖通空调占据了绝大部分。在一个大型的公共建筑的全年能耗里，有一半以上的能耗用于了空调得制热或制冷系统。暖通空调在能源消耗方面位居前列，如果在空调系统的节能方面给予重视和实施，就会提高能源的利用率降低能耗。由此可见，暖通空调的节能措施具有重要作用。

1 暖通空调系统节能设计的总体原则

暖通空调的设计开发最初目的是满足人们改变室内环境的愿望，随着空调设计和制造技术的逐渐成熟，暖通空调具有的大能耗缺陷逐渐暴露出来，因此权衡空调设计的舒适度和节能型成为暖通空调设计领域的关键问题。暖通空调系统的设计首先要保证节能，目前市场上主流的暖通空调和建筑节能布局都能满足基本的供暖效果，因此评价暖通空调总体性能的指标就是空调能否在保证供暖稳定的同时实现最大程度的节能减排。

在工程应用中可以利用PMV指标，达到对温度、湿度、风速以及平均辐射温度的综合调控；其次，暖通空调的设计要满足个性化的需求。节能设计不能够片面求全，而应该根据个人需求对控制因素进行灵活的调整；再次，要满足新型舒适度的要求，人们生活质量的提升主要体现在对生活品质的追求，因此暖通空调还要具有光色、声音、照明、外观等方面的独特设计；最后，暖通空调要能够保证室内空气质量，特别是要加强室内微尘、特殊气味以及细菌的抑制作用。

2 暖通空调的节能设计

暖通空调的能量消耗主要体现在空调系统的配置、布置、以及所选择的设备。由此可见，降低暖通空调的能耗要从以上几个方面入手，尽量降低暖通空调的工作负荷。

2.1 对室内环境的湿热参数进行合理调整。目前的空调设计的调控不节能体现在对人体不能进行直接作用、对环境变化调控不灵敏、人体在空调环境中不舒适等，人体对环境的感知是人对环境整体综合作用产生的结果。暖通空调的节能减耗是通过人体对空气环境的温度、湿度、风量作用于人体的，取代了原有的只是监测和空气温度的控制方式，从而达到舒适的空调环境。根据《夏热冬冷地区居住建设节能设计标准》，夏季取参考值的上限，冬季取参考值的下线。湿度值也要做到合理，并对湿度值进行优化。在风量需求比较大的场所，要适当提高湿度值。这样能够降低负荷，做到节能的目的。

2.2 热源系统的利用要合理。目前市场上的热源有很多，其中主要以热电站、锅炉、热泵等为主。其中从能量的利用这个角度看，热电站位于首位，其次就是热泵。热泵是以大气、地热、废水废气等大自然中的低热能为热源，通过其他工具转换成高热能。水源热泵在南北方以及一些过度地区的城市建筑中被广泛运用。它有节能、节水、省空间、环保的优势，而且运行可靠，获得了支持和运用。相比水源热泵而言，地源热泵技术节能效率较高可达到 30%。地源热泵能够运用于制热也可以运用于制冷，是一种高效空调热源。它有能够自行运行、不会产生污染、易维护、节约空间、有利于环境保护的特点。通过科学分析，在暖通空调的节能设计上，要根据建筑本身的特点，合理的选择合适的冷源。

2.3 减少传送过程中的热能损耗。可以从三个方面减少热能的损耗，一是可以在材料的选择上，选择保温效果较好的保温材料，比如采用保温直埋管等。二是在可以利用计算机等技术对输送系统进行全面系统的水力调试。运用专用平衡阀等一系列的智能仪对管网水力平衡进行调节，通过对管网水流量的分配和智能控制，提高输送效率，降低输送过程中的能量损耗。三是选择实用性强的输送系统，可以选择高效率的动力设施以及低负荷、低流速、低阻力的管道。不仅能够提高传输效率和供暖供冷质量，还能够节能。

2.4 选择合理的能与空调结合的采暖通风系统。依据建筑设计标准，根据实际需要，在实施时不仅要注意使用差异、朝向进行系统的选择和划分。还要注意分开或分环设置，方便进行管理、控制和调节。例如可以采用多分区的空调机和新风机系统，对内区和外区各自独立输送不同风量参数。风量也可以进行独立的控制和调节，由此可以避免过能量的浪费现象。或在窗户下的外墙安装散热板或散热器，散热器的安装形式、通往的方向也可以实行分开控制。比如在房间较多的会议中心或会议厅中，可以在有外窗的外区设置自动或手动通风窗，实现自然通风；在无外窗的内区采用变风量的空调系统，楼内可以设置独立的空调器。

2.5 加强对能源的回收和再利用。从能源节约的角度出发，能源的回收和再利用也是必不可缺的一种方式，对冷热进行回收和再利用已经有了很大的发展，比如空调的回收器、换热器等都能将排出的热能进行回收利用。将空调系统的余热回收并运用于其他需要能源的地方，从中节省能源，最为普遍的是利用热泵进行回收利用。热泵能够利用空气等自然环境和太阳热、余热等低热源，从而节约供热所需的燃料，把热泵和热回收装置相结合能大大提高回收的效率。比如在办公楼的最顶层设置热回收的装置系统，冬季的新风能通过热回收装置加热，然后输送到各个办公室，经过换热以后的排风就顺利的排到屋外。

2.6 注重系统形式选择。建筑结构节能设计对于整个系统的运行节能程度和温度调节效果有重要影响，基本决定了系统的节能经济效益和客户接受度。因用途不同建筑结构节能设计可以分为居住建筑结构设计和公共建筑设计。但是从节能这一根本目的来讲，两者都要满足一下三个原则：第一是合理布控供暖系统分支，保证每个房间能够进行独立的温度调控；第二是使分户热量分摊更易于实施；第三是科学设计路径，减少管材消耗以及原始投资。

目前大多数住宅通常采用楼层集中供暖管道安装技术，很少出现穿越楼板架设管道的供暖设计，为了满足这一既定路径模式的要求，暖通空调系统设计用应用共用立管、分户独立循环的节能结构。

公共建筑与住宅建筑供暖系统最大的差别是系统的集中度问题，公共建筑暖通空调节能系统必须满足分区调控和分栋计量的需要，因此对其进行结构优化可以采取下供下回垂直双管系统，这种系统主要应用于低层建筑，如四层及四层以下大型商场等。利用该结构方式的主要原因是其水力状况具有较大的优势，但是其缺陷也相当明显，就是空调的排气问题。为了达到良好的节能效果和温控效果，可以采取设置自动排气阀的方式解决排气问题，在条件允许的情况下还可以通过设置集中排气管的方式增强系统的排气性能。

3 结语

在公共建筑中，将节能措施运用于暖通空调技术，能够降低能耗，缓解资源枯竭现状，高效运用现有的资源，有助于促进我国节能政策的贯彻落实，对节能意识的形成有重要意义。

参考文献

[1] 顾彬彬.关于暖通空调系统节能问题的探讨[J].科协论坛（下半月），2009（01）.

[2] 郭文明.暖通空调系统节能技术分析与设计方法[J].中国科技纵横，2011（13）.

作者简介：王素娟，身份证号码：371122198604201589；张杰，身份证号码：370181198407267158。