提高公共建筑节能水平的暖通空调设计措施

赵昊天+张昊

[摘要]公共建筑的增多给城市带来巨大的能源压力，对建筑节能水平也提出了更高的要求。本文提出了暖通空调节能设计的原则及设计措施。以加强暖通空调节能设计，提高公共建筑节能水平。

[关键词]公共建筑；节能设计；暖通空调

文章编号：2095-4085（2015）12-0061-02

公共建筑的能耗主要表现为暖通空调用电。暖通空调用电一般占总能耗的40%～60%-。目前暖通空调存在较高比例的不合理能耗，除了施工工艺不熟练、运行管理不完善之外，最重要的原因是缺少实用的节能设计措施，造成设备与系统的运行效率不高。

1 暖通空调节能设计原则

现代暖通空调的可持续设计是采用传感器搜集信息，建立舒适度评价指标体系、保证舒适与节能的统一、实现温度的精确和灵活调控，对于不同地区气候、不同结构特点、不同经济条件的公共建筑采取针对性的节能设计方法。我国大型商场的暖通空调设计借鉴国外夏季空调设计，片面追求凉爽效果，不仅造成能源浪费，且使消费者身体不适。可持续设计是在亚热带气候地区的商场采取自然风供冷和自然采光，达到室内需要舒适度的方式。能源节约要与环境保护保持一致性，对于传统化石类能源，应该采取高效的能源利用方式，减少碳排放。对于工业余热、汽车尾气等低品位热能，应该加大其利用效率，此外，太阳能、风能、潮汐能、地热、氢能等可再生能源的利用也应纳入设计方案中。

2 暖通空调节能设计措施

2.1分区或分组空调

不同功能的房间对温度、湿度和室内环境等要求不一。采用分区空调，使不同空调系统适应各个区域的负荷情况，并在不同区域之间架设通风窗、空气幕等，尽量消除冷热对流损失，从而降低能耗。此外，为了匹配全年负荷随季节的变化，还可采用搭配多台大小冷水机组的非对称设计，在冷负荷低时使用小机组，冷负荷高时开启大机组，避免能源浪费。

2.2选择气流组织方式

气流组织方式是公共建筑通风换气的关键影响因素，直接关系到室内冷热环境的舒适和节能与否。气流组织方式受到温湿度、建筑物类型、室内布置、空调型号等条件的综合影响。目前有下送上回的分层式和上送下回的笼罩式两大类。例如，游泳馆玻璃窗多且易结露，一般选用分层式气流组织方式；而商场进深大且中间阻拦少，适合笼罩式气流组织方式。

2.3优化输送系统

通过降低供水和送风温度，使冷却水系统和送风系统的工作温差提高，降低水和风的输送能耗，同时减小使用管径，削减初次投资成本。采用变频水泵和变频压缩机技术，使水和风形成变量输送，提高运行效率和输送能效。冷源系统运行安排由空调系统整体节能情况决定，在保证工作量的前提下，应尽量增加冷源系统能效。

2.4建立蓄热系统

蓄热系统是利用低品位热能和太阳能的重要途径之一，其原理是通过蓄热材料储存暖通空调排放的多余热量，在需要时再将工质（如新风）通入换热器获得热量，从而达到节能和削减运行成本目的。目前蓄热方式主要分显热和相变潜热两类，一个蓄热单元一般由某种结构换热器和蓄热材料组成。

2.5配置自控系统

通过配置建筑设备自动控制系统（BAS）来解决暖通空调经常出现的空载运转，使用效率低等问题。BAS的主要任务是监测并控制机组运行、施工环境和建筑节能，控制对象包括：冷冻水和冷却水系统、热交换系统、暖通系统等。使用该系统可使节能幅度最高提升30%，还能够提高室内舒适度、削减人工成本。

3 结语

公共建筑数量逐年增长使城市面临巨大的能源压力，公共建筑的能耗主要来源于暖通空调。因此，暖通空调的节能设计研究具有重要的经济和社会意义。本文针对公共建筑的能耗特点，提出暖通空调可持续设计需要遵循的原则，从分区空调、气流组织方式、输送系统、蓄热系统和自控系统等方面列举节能设计措施，为提高公共建筑的节能水平提供一定理论参考。