绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施

贾书玥

摘 要：随着人们的生活水平提高，暖通空调系统的受用人群及使用面越来越广，对于建筑内环境的要求也随之上涨，不再满足于最初的基本温度要求，同时也注重空气龄、气流组织、暖通空调系统布置形式、室内相对湿度、风速等问题，这样的改变对于设计者来说试一次重大的挑战，受用者的直观感受将直接的影响其对于系统的评价。而伴随着绿色建筑的发展，暖通空调设计更是作为重点关注的对象，故在本文中主要对绿色建筑的暖通空调设计进行了简单的分析与探讨。

关键词：绿色建筑；暖通空调设计；节能与优化措施

1 绿色建筑发展现状

美国能源部指出绿色建筑需要从全生命周期角度考虑建筑性能，以及其经济效益、环境效益和社会效益。绿色建筑的设计、建造和运行等生命周期阶段需要利用环境回馈和资源利用效率的集成思维，尽可能地节约资源、降低对环境影响与废弃物排放量、降低运行与维护成本，为用户营造舒适、健康、安全的生活与工作环境。20世纪60、70年代全球性能源危机的爆发和环境问题的频繁出现，发达国家的建筑师们率先意识到建筑建设和运行过程的节能环保潜力很大，为了降低建筑消耗的能源和产生的污染，绿色环保理念在英、美等发达国家开始被应用于建筑领域，进而以节能环保为主要性能特征的绿色建筑应运而生，主要应用太阳能、风等可再生能源和围护结构的节能技术。到20世纪80年代末，己建成了一批以“绿色”为标签的建筑，随着90年代可持续发展思想达成全球性的共识，绿色建筑被更多发达国家大力推广和实践，是全球建筑行业的发展方向。历经将近半个世纪的发展，绿色建筑己成为建筑行业的发展方向，是解決建筑行业能耗和污染问题的主要方法，近20年来，不仅数量增长很快，在质上也取得了很大的突破

2 绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施

2.1 风机盘管新风终状态

夏季工况风机盘管空调系统对于不同新风状态的选择具有影响：（1）选择合适的工程实例，采用不同终状态进行空调系统设计，汇总各类数据。（2）在上述理论基础上，结合CF。数值模拟方法，对所选工程实例进行建模分析。（3）通过计算机模拟计算，得出各自的温度场、速度场、空气龄，PMV，PPD等参数，选择合适的截面做横向比较，通过上述各参数间的比较选择较为合适的终状态作。（4）舒适性固然是空调系统重要的评价标准，但是并非是唯一的选择依据，在舒适性分析的基础上，再从系统形式、控制难度、实际设计难度等多方面综合考察，最终确定出合适此建筑的系统终状态。

2.2 空调冷水系统形式

水泵是整个系统的动力之源，其重要性不言而喻。在空调冷水系统设计时，系统形式多种多样，一级泵定流量系统、一级泵旁通变流量系统、二级泵变频调速变流量系统、一二级泵台数控制。随着水系统技术的发展，结合 不同的控制方法，其形式多种多样，但是在设计选择时却大有讲究，不同的形式对于不同特征的项目有着不一样的效果。GB 50019-2015《采暖通风与空气调节设计规范》第6.4.4条对二级泵系统的选用条件作出了规定：“中小型工程宜采用一次泵系统；系统较大、阻力较高，且各环路负荷特性或阻力相差悬殊时，宜在空气调节水的冷热源侧和负荷侧分别设一级泵和二级泵”。伴随着技术的发展和普遍设计者认识的提高，有必要对二级泵系统的选用条件深入思考，标准条文力争表述得更准确，以指导设计人员正确选用 和设计空调水系统的设备配置形式，真正达到节能的目的。

2.3 空调冷水系统控制方式

目前常见的控制方式有压差控制、温差控制，而常用的压差控制又有多种形式，如末端设备压差控制、供回水管压差控制、水泵扬程控制等。温差控制方式的应用范围较压差控制方式而言比较有限，但是对于压差控制中的多种形式见的选择的研究虽然比较多，但是局限性较大，工程实际应用的参考价值有限。

2.4 空调冷水系统水泵

水泵是空调冷水循环的动力源，其重要性不言而喻。设计阶段确定水泵时，往往是仅根据管路所需要的资用压力及系统额定工况下总流量，作为主要依据来选择循环水泵型号，在使用定流量空调冷水系统时是基本可行的，但是在变流量系统时，所选择的水泵就不一定就能够很好的适应变流量要求，以达到较佳的效果。根据相关的设计手册与规范中所述，水泵最好不要在非高效区长时间运行，会降低水泵使用寿命，降低水泵工作效率。在此要求下，循环水泵的性能曲线的陡降程度、高效区区间对应流量变化大小对于系统运行和实现流量变化需求，同样有着决定性的作用。

2.5 水泵输出扬程控制设计

水泵输出扬程控制方式主要有压差传感器、变频控制器，冷水泵及管路所组成。当空调负荷变化时，与之相应管路上调节阀门的开度变化，引起管路上压差的改变，控制器检测到这一变化之后，与其设定值比较，按照预先设定的控制算法算出偏差，并产生输出信号控制水泵电机的输入电流频率使转速变化，从而通过改变水泵的流量、扬程来适应新的空调负荷需求。根据水泵样本参数中所给出的流量与扬程数据，由相似率可以得到变频后的单个水泵流量、扬程参数。很多工程采用控制水泵出口压力的方式，因此保证水泵高效区最大扬程点不得低于控制的压力。当某些用户冷量需求下降时，调节阀开度减小，水泵出口压力增加，水泵扬程变大，这时压力变送器将新的压力值传回变频器，变频器经计算后，调节电机的输入电源频率，进而改变二级泵转速，水泵性能曲线发生变化，使水泵新工况点扬程保持在设置的压力值处。当用户负荷继续减小，直到变频泵运行工况点超出水泵高效区为止，需要停止一台定频泵，变频泵切换至额定转速。若用户侧需冷量继续降低，则水泵的启停与上述步骤类似，直至单台变频泵独立运行在其极限频率下时，此系统的流量变化亦达到了极限。

3 结束语

总之，在对暖通空调系统进行节能设计时，要应用绿色理念，有效提高建筑的节能环保效果。建筑暖通空调系统在实际应用绿色理念进行设计节能与优化的过程中，需要对暖通空调系统进行总体的优化设计，只要这样才能确保暖通空调设计的效果。

参考文献：

[1] 彭华.绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施[J].城市建筑，2016（14）：164.

[2] 赵天佑，田盼.暖通空调节能设计的优化措施分析[J].建筑工程技术与设计，2015（5）.