节能环保理念在高层建筑暖通空调设计中的应用

沈在敏

（中元（厦门）工程设计研究院有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

不合理的中央空调系统设计会加大能耗，提高建筑施工成本，且暖通空调设备布置及管道配置的不合理会造成能耗较大。随着我国节能减排战略提出，空调系统应将节能作为主要考虑因素。暖通空调系统设计应突出节能理念，设计中需要采取科学方法降低能耗，实现建筑业的持续发展。

1 建筑暖通空调节能环保设计概述

随着空调系统大量使用，空调用电占总耗电的57.91%，对系统节能要求提到重要位置。空调用制冷剂CFCs破坏臭氧层，全球变暖问题成为人们关注的环保问题。暖通空调系统是建筑业中的重要系统，要采取科学的节能措施，处理好建筑节能与室内环境品质的关系。节能减排是减少能源浪费的有效举措，是我国发展的重要战略任务，当前中央空调系统设计节能存在许多问题，需要加强中央空调系统节能环保技术研究。现代空调技术发展中出现许多先进节能型产品，在满足成本控制的前提下中央空调系统应优先选择节能型产品。

2 高层建筑暖通空调节能环保设计现状

高层建筑作为能耗大户，空调系统的节能有利于促进能源资源节约合理利用，实现经济社会可持续发展，提高人民的生活质量。中央空调系统可以创造舒适的室内环境，提高人们的工作效率。目前暖通空调领域的节能手段多种多样，空调节能设计受资金、创新意识等因素制约。暖通空调系统设计中存在许多经济性问题。高层建筑暖通空调系统设计要求遵循整体性原则，要明确暖通空调在建筑设计中的作用。空调运行系统优化目的是满足合理的室内空气品质与系统能耗。高层建筑暖通空调工程是复杂的综合系统，节能环保设计要及时分析建筑暖通空调工程实际情况，消除不利因素，不断完善优化工程设计方案。

3 高层建筑暖通空调节能环保设计

3.1 设计原则

设计阶段是影响工程成本的重要阶段，空调系统由冷热源及末端处理设备等组成，设计中应考虑建筑物使用功能等多方面因素。暖通空调系统节能环保设计要遵循一定原则，如坚持关系适度原则等。设计中要分析温湿度等各种热舒适指标影响因素，且应保证满足日常生活环境要求。要调整好整体与局部的关系，设计时应保证每个房间进行独立温度调控，实现节能目标。要从长远角度考虑投用后的能耗费用，兼顾选用暖通空调设备及施工安装等费用。

3.2 暖通空调系统节能设计

随着社会经济的发展，空调产业发展前景广阔，节能环保已经成为空调产品选购中的重要标准。高层建筑暖通空调设计策略包括能耗传输、节能设计等。建筑暖通空调可以采用变频调速技术控制，采用变频调速技术可根据实际情况确定设备运行频率，降低暖通空调运行能耗。暖通空调使用中会消耗大量能源，对中央空调的系统冷冻水泵、冷（热）水机组、冷却水泵、冷却塔风机等完成智能化控制、节能运行和设备精细化管理。针对冷源特点，采用有效的控制方法，以实现该系统良好的节能效果，提供第三方管理系统接口，可实现远程控制与信息共享。大部分空调能源运用不可再生资源，要加快科技的研发，运用可再生资源，暖通空调调节温度会影响建筑能耗，夏季空调标准温度在26～28℃可节约大量能源。

3.3 暖通空调节能设计控制策略

当前暖通空调节能工作存在许多问题，要通过优化设计管理等措施，提升工程节能减排效果。水冷中央空调系统节能控制，可采用中央空调智能化控制与节能系统进行控制。水冷中央空调智能化控制与节能系统，对冷冻水泵采用负荷随动技术进行调节控制，负荷随动技术是中央空调智能化控制与节能系统根据空调冷冻水系统供回水温度、温差、压差和流量的变化以及空调末端的冷量负荷需求变化，通过系统自带的数据库及变压差技术，感应空调末端负荷变化，并预测出未来某一时段空调负荷所需的制冷量和系统的运行参数，以此调节冷冻水泵各控制柜的变频器输出频率，改变冷冻水泵的转速或启停相应冷冻水泵，改变冷冻水流量，在系统输出能量满足末端负荷需求的同时，最大限度地减少中央空调的能耗。

中央空调智能化控制与节能系统及冷却水系统，可采用网络算法进行节能控制。算法是将制冷主机、冷却水泵以及冷却塔风机三者的总能耗之和作为一个整体，通过网络算法模型进行计算，在满足空调末端冷量需求的前提下，找到制冷主机、冷却水泵以及冷却塔风机三者的总能耗之和的最低值，并以此调节冷却水泵和冷却塔风机的转速或运行台数，动态调节冷却水的流量，从而保证整个空调系统始终处于整体能耗最低值。变冷媒流量空调系统应由设备供应商提供自动程序控制、冷量电量计量、冷媒分配器等系统必要的节能控制措施，且应通过网络通信接入建筑中央空调控制室，实现远程启停。

4 结语

随着社会经济的发展，大量高层建筑工程兴建，近年来高层建筑暖通空调能耗不断加大，暖通空调、能源环保与人民的生活密切相关，暖通空调系统节能减排具有重要意义。要结合节能环保理念，保证系统高效运行，体现工程的经济性、节能性，必须深入考察研究工程项目的具体情况，要根据建筑特点采用合理技术方法，全面考虑设计系统的实用性等因素，提升建筑节能效果，促进建筑业持续健康发展。