刍议建筑暖通空调系统的优化节能设计

骆俊

【摘要】：在我国经济突飞猛进，科学技术不断进步的良好时态下，新技术、新材料也不断推出，暖通空调系统设计受到普遍关注。科学合理地指出我国暖通空调系统现状，明确其节能设计方向，不仅有利于节能降耗，保护环境，节约能源，对于推动我国暖通空调行业发展也具有重要现实意义。

【关键词】：建筑暖通；暖通设计；节能设计

1.建筑暖通空调系统节能设计的现状

城市化进程的加速带动了建筑事业的发展，同时带动了建筑产业链相关行业的发展，其中就包括暖通空调行业，目前暖通空闲行业市场竞争十分地激烈。发达国家通过运用新型材料研发新型節能设计，使得暖通空调系统的运行能耗大大降低。我国在新材料运用和新技术运用方面和发达国家还存有很大的差距，主要体现在技术研究力度不足及资金投入不够。还有很多暖通空调边缘行业也加入到市场竞争之中，仅通过简单地改良和外观设计便投入市场博得利益，不但没有推动行业的良性发展，也不符合我国节能减排的发展理念。

2.暖通空调系统节能设计的优化策略

结合我国暖通空调系统发展现状，以及暖通空调节能设计向着多功能性方向发展的要求，本文从以下五方面提出对我国暖通空调系统进行节能设计优化。

2.1 冷却水、冷热水、风系统的节能设计

从暖通空调冷热水系统节能设计角度来看，本文认为一是应通过减小空调系统供回水冷冻水温度差的方式，达到降低系统能耗的目的，并选择闭式循环模式增加空调系统使用年限，降低系统的输送能耗。二是通过选择一泵到顶的设计方法，减少后期维护保养工作，降低建筑耗电量，节约施工成本。三是在水资源相对较少的区域，通过选择冷却塔循环运行模式，降低循环水泵扬程和空调系统能耗，此时需注意冷却塔位置的设计要求通风效果好。从暖通空调风系统节能设计角度来看，以变风量设计为最佳，既可以控制空调系统总风量，还可准确调整其风量负荷，以此来达到减少风机能耗和运行容量的目的，最终达到节能效果。此外，根据不同用户需求及暖通空调实际运行条件进行有针对性的设计，如不同地区的温湿度差异，不同用户使用时间长短的差异，以及使用人数差异等。若用户未提出特殊要求，可设计单风管关风，若使用人数较多，可设计全空气空调模式，这种有针对性的设计可更加合理的发挥空调的作用，避免能源浪费，也能达到预期的使用效果。

2.2 采用热回收装置进行节能设计

在实际应用中，暖通空调系统浪费了丰富的余热，而这些余热的利用价值十分大，若利用热回收装置来收集与重新利用这些余热，利用载热与状态不同的流体，以及热交换装置传递湿热或总热，降低冷热源能耗，达到空调湿、热变化需求，便大大节省了空调系统运行所消耗的能量。为保障室内环境质量，暖通空调系统运行过程中需排出一些空气，这也会增加系统能耗，且处理新风过程中还会再次增加系统能耗，但安装了热回收装置后，可充分回收系统的排风能量，并用它来处理新风，这样明显减少了系统能耗，降低了机组的运行负荷，使暖通空调系统具有明显的节能性和经济性优势。目前，暖通空调系统的热回收装置可利用热管换热器、热泵系统、蓄冷和蓄热系统、热回收环以及换热器等来实现，冷凝热回收过程中，还可通过热水系统和制冷机组的结合，将生活用水用回收的热量来加热处理，既方便了日常用水，又达到了节能减排的目的，减少了能源资源浪费。

2.3 选择气流组织方式，优化输送系统

气流组织方式在建筑通风换气中发挥着重要作用，并影响着室内冷热温度的舒适情况，以及是否能够达到节能目的。建筑物结构、温湿度、室内设计与布局、空调型号等都不同程度的影响着气流组织方式，现在较为普遍的气流组织方式主要包括两种，即上送下回的笼罩式、下送上回的分层式，具体应用哪种气流组织方式应结合实际需求来选择，如商场空间较为开阔，面积较大，多应用笼罩式气流组织方式，而游泳馆等以大玻璃窗为主的建筑，由于玻璃窗易结露，多应用分层式气流组织方式。关于输送系统的优化，则主要是通过降低供水和送风温度，缩减水和风的输送能耗，并尽量减小使用管径，减低投资成本。

2.4采用现代化自控技术进行节能设计

近年来，随着计算机网络及电子技术的进步，暖通空调系统节能设计在软硬件方面取得了显著成就，将现代化自控技术应用到暖通空调系统中，既能有效控制室内温湿度，又能降低其热损。比如，将监控软件安装在暖通空调系统中，可实现系统运行的实时监控，并自动检测系统运行效果，根据室内温湿度进行自动调节，并利用在线监测系统实现对新风量的控制，使暖通空调逐渐实现智能化，既能为人们创造适宜的室内环境，又能起到节能作用。再如，将中央控制系统和计算机监测系统安装在暖通空调系统中，可根据室内温湿度及外界温湿度的对比，在保障系统正常运行的条件下，通过最节能的处理方法控制室内温湿度处于最佳状态，有效降低能耗，提高资源利用率。

2.5 推广可再生能源空调

目前，在暖通空调系统中应用较为广泛的可再生能源主要包括地源热泵与太阳能。地源热泵主要是利用地下浅层的地热资源，利用电能等高位能源，使低温位能转移到高温位能，可实现制冷与供热的双重功效，它作为一种可再生能源，其使用价值逐渐被人们挖掘。在实际的使用过程中，地源热泵在暖通空调系统中可发挥蓄热器作用，我们可根据冬夏季对冷热资源的不同来利用地源热泵。夏季，暖通空调系统可将地源热泵作为冷源，转移室内热量到低温地源中，冬季，暖通空调系统可将地源热泵作为热源，转移高温地源到室内，提升室内温度，这样，大大提升了暖通空调的节能效率。太阳能是目前应用在多个领域的可再生能源，暖通空调系统可通过主动式和被动式两种形式来利用太阳能，其中，被动式太阳能利用系统结构相对简单，无需其它辅助能源的支持，只需合理设计建筑构件与布置方位，通过自然热交换形式利用太阳能。而主动式太阳能系统设计较复杂，需要电力辅助能源的支持，成本较高。

结语

总体来说，我国的暖通空调系统的节能设计还有很多需要优化的地方，若暖通空调系统的设计没有考虑节能的话，不仅不利于节能减排，也会进一步影响建筑空间的舒适度和健康程度。这就对设计人员提出了更高的要求，需要在实际工作中重视现有的问题，并采取积极有效的措施解决这些问题，不断地积累经验，经常和优秀的工作人士和团队进行交流，从而推动暖通空调系统的节能减排事业的良性发展。

【参考文献】

[1] 王谢虹.绿色暖通空调系统的节能与优化[J].住宅与房地产，2016，（9）.

[2] 吴志明.绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施[J].江西建材，2015，23.