工民建暖通空调节能设计的技术研究

马靖国

【摘  要】在我国提出可持续发展战略以来，建筑行业也随之提出“绿色建筑”的发展目标，以尽可能降低建筑能耗为己任。而作为工民建当中的能耗“巨头”，有研究数据显示，暖通空调所消耗的能源在整个工民建中的占比超过40%，因此控制暖通空调的能耗也是工民建实现“绿色建筑”目标的关键所在。在此背景之下，本文将从简单介绍暖通空调及其能耗组成出发，简要分析工民建暖通空调节能设计的相关技术。

【关键词】工民建;暖通空调;节能设计

1暖通空调概述

1.1暖通空调的应用意义

应用暖通空调可以改善和调节室内空气的气流速度、湿度、温度、与人体的辐射传热，甚至可以影响周围环境，以使用户的室内环境更加的舒适和健康。通常暖通空调的功能只需要满足维持人体热平衡的要求即可。但有些暖通空调也适用于工业厂房，应用此类暖通空调也能同时满足相关行业的所用设备以及员工基本需求。

1.2暖通空调对人体健康的意义

据相关调查，人类活动空间多是在室内。由此可知，室内空气质量参数对于人的健康有着至关重要的作用和意义。随着我国城市化进程的不断推进，种类繁多的室内装饰越来越多的走进了我国居民的家中。由于建筑一般具有封闭性，因此排放室内污染物是非常困难的。一般家庭中的内饰大量使用油漆或者涂料，在装修时产生大量的有害气味和灰尘，严重威胁居民的人体健康。加之室内一般设有家具、地毯等，有些建筑室内还会存放着一些化学品，如果室内空气不能循环畅通，那么势必导致室内空气质量参数下降，这更加严重的威胁着人体的生命健康安全。因此，使用暖通空调改善室内空气质量对于提高人体的健康有着重要的意义。

1.3暖通空调改善室内空气质量

改善室内空气质量的主要方式就是使用空调。经研究发现，提高室内通风率可以有效提高室内空气质量。为了改善空气质量，必须深入研究暖通空调在通风和排气方面的性能。设计空调时，需要不断创新，改善排气效果，改善通风率，使室内空气稀释以及室内和室外空气不断交换和循环，从而改善室内空气质量。

2工民建暖通空调的节能设计技术

2.1现代自控技术

随着互联网技术和现代电子信息技术在我国的不断发展和广泛使用，暖通空调在节能设计方面，其硬件条件和软件条件也得到极大提升。通过在工民建暖通空调当中运用现代化、智能化的自动控制技术，使得暖通空调可以根据当前的具体情况对室内的温度和湿度进行灵活调节，进而使得热损失能够得到有效控制。譬如说可以在工民建暖通空调当中运用相应的监控软件，借助专业化的监控软件对工民建暖通空调进行无间歇监督和管控，对暖通空调的运行情况进行自动检测，并在此基础之上自动调节室内的温度和湿度以及风量，从而可以在为人们提供更加舒适宜人的室内环境的同时，有效降低能耗。除此之外，在工民建暖通空调当中，还可以通过积极安装中央控制系统以及计算机监测系统，在随时对建筑外的温度和湿度进行检测的基础之上，同其在室内自动监测下获得的室内温度与湿度值进行比对，进而根据比对结果对暖通空调进行自动调节和控制，使得暖通空调可以用最节能的方式不断调整室内的温度与湿度，保持室内的良好环境。

2.2优化气流组织

对于工民建而言，其通过建筑自然的通风换气也可以在很大程度上达到调节室内温度和湿度的目的，而如果可以尽可能多地利用建筑自然通风换气，则必将有利于实现暖通空调的节能降耗。事实上，工民建自身的结构以及设计布局、暖通空调的型号等各个方面都会对气流组织方式产生一定影响。而对于建筑面积相对较大且室内空间开阔的建筑如大型商场、写字楼等则可以通过采用上送下回的笼罩式气流组织方式进行通风换气。而对于建筑面积相对较小且为封闭室内的游泳馆、展览馆等，因建筑内使用了大量玻璃，容易出现结露情况，因此最好可以使用下送上回的分层式气流组织形式。而为了能够使得工民建暖通空调输水、输风过程中产生的能耗可以得到有效控制，则可以通过控制管径数量并大量运用变频水泵及压缩机，以变频变量的方式输送水和风，进而在有效提升能量输送效率的同时可以进一步达到节能减排的效果。

2.3回收丰富余热

暖通空调在使用过程中会产生大量的余热，但以往由于未能对余热进行充分利用，不仅导致能源被白白消耗，同时也使得暖通空调的经济成本一直居高不下。而通过在设计工民建暖通空调当中使用节能技术，则要求对暖通空调所产生的余热进行有效回收和循环利用。因此在条件允许的情况下，可以积极在暖通空调中安装热回收装置和热交换装置，譬如说热管换热器、热泵系统等等其在有效收集余热的同时可以通过进行载热、湿热的传递，进而使得冷热源能耗可以得到有效控制，并保障空调能够始终处于湿热平衡的状态。有研究人员曾经对暖通空调安装热回收装置前后所产生的能耗进行统计，统计结果如表1所示。通过观察下表我们可以直观地看出，使用热回收装置之后，暖通空调可以对排风能量进行充分利用，而在将其处理成新风之后，使得机组运行负荷和能耗均得到大幅降低。

2.4降低系统能耗

针对工民建暖通空调的冷水系统，在对其进行节能设计的过程当中可以通过尽量缩小空调供回水冷冻水温差并采用闭式循环模式，在有效延长空调使用周期的同时，使得空调系统在输水输风中可以达到能耗最小的目的。此外还可以通过将暖通空调设计成一泵到顶的形式，在减少电量能耗的基础之上有效减少后期对暖通空调的保养工作。

3设计中应注意的问题

3.1設计观念和力法要有变革

（1）要有综合观念，我们国家在考虑建筑节能时，是以提高建筑围护结构热工性能，减少热负荷为主线，要把建筑物和周围的环境作为一个整体进行考虑，要考虑我们的设计成果对国家能源资源和环境保护的种种影响，同时吸收国际上的先进设计思想，改进设计方法。（2）对暖通的设计实行动态管理，按照PDCA循环进行设计，按照设计计划，比对实际执行情况，发现问题，及时采取纠偏措施。由于现实情况不断发生变化，不可能靠稳态设计工况就能满足使用。所以在设计前要分析建筑使用中期内可能出现的种种情况，有针对性的做好方案，一方面要考虑最不利条件下的设计要达到要求，而且还预测今后使用条件下可能发生的问题，在此基础上进行分析计算，并预先提出应对对策，对在实施过程中出现的问题，要及时分析问题产生的原因，并提出相关解决措施。

3.2重视规划设计

规划设计是建筑节能设计的重要方面，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，通过合理的规划布局，在考虑当地的风向，地形，辐射和大气环流等因素，做到因地制宜。在不能全部满足的情况下，运用最优化原理，把能耗的成本降到最低。

3.3推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统

空调能耗较大，而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害，这时人们的注意就注意到了可再生资源或低品位能源的开发和应用上，一批绿色能源技术得到了不断的研发，设计人员应时刻注意新技术的发展，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。另外，作为目前最清洁的能源-太阳能，也是人们研究和利用的重点，目前太阳能技术得到了人们的广泛的接受，但是利用的深度还不够，如何提高太阳能利用的效率是目前研究的重点。

4结束语

总而言之，在我国可持续战略的要求之下，工民建暖通空调在设计过程中需要充分结合实际情况，灵活使用相应的节能技术。通过对空调的输送能耗、耗电量等进行有效控制，并运用现代化的自动控制技术等方式和手段，帮助暖通空调实现节能降耗的目标，推动工民建在新时期下的长久稳定发展。

参考文献：

[1]刘递多.暖通空调系统节能设计及施工技术分析.绿色环保建材，2018.08.58+60

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