简析暖通空调的节能设计

摘　要：随着社会经济的发展，暖通空调能耗日益增加，暖通空调节能问题，在实际应用中得以实施应用。本文就暖通空调节能设计原则的重要性及设计中的问题探讨措施。

关键词：暖通空调 ，节能设计， 问题探讨
一、暖通空调节能的重要性
　　随着社会经济的发展，科学技术的不断进步。能源为经济的发展提供了动力。但是由于各种原因，能源的发展往往滞后于经济的发展。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题。
二、暖通空调节能设计原则
　　⑴节能设计的实际应用。影响热舒适指标的主要因素是：温度，湿度，平均辐射温度，风速，劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例，巧妙组合，达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性，抵抗室外气候的变化，使得房间内产生舒适的微气候。管路系统设计要简单，这样管材消耗量少，而且便于施工，可以达到节省初投资的目的。
　　⑵处理好整体和局部的关系。个人与全体兼顾在一定的条件下，实行集体供暖，无疑会很大的降低能耗，但是也需要注意满足个人需求，不强求全面统一，这样对节能和控制的灵活性均有利。一方面暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控；二是便于实现分户或分室热量分摊的功能。
　　⑶满足生活环境中的声、光、色的要求尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境，但是这三者同样是不可忽视的因素。比如人们居住的室内环境以暖色调为主，可以让人们心理上感觉到温暖，从而不必要需要较高的室内温度，自然也就避免了能源的消耗。
　　⑷利用室内的通风量，控制室内空气品质节能设计中总的发展趋势是通风量应增大，在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题，消除空气中的细菌、浮游尘埃，臭味等有害人体的物质，通过室内进排风合理的气流组织，从而达到改善空气的品质，改善居住环境，节约能源的目的。
三、暖通空调系统节能设计的具体应用
　　⑴方案设计。现在非常流行的空调设计方案是：在低能耗，高室内环境品质的前提下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统。为了平衡高层办公楼中设备、照明等主要热源形成的辐射热量采用辐射形式供冷。冷辐射吊顶应结合置换式送风，将新风采用下送风方式送人室内，既保证室内空气品质，又保证良好的室内热环境。而采用空调去湿方案，首先可以保证室内空气品质；其次采用去湿保证了绿色建筑对室内
湿度控制在60％以下的要求。
　　(2)新风的作用。某些建筑由于装修材料含有挥发性有害物质造成室内空气污染。因此。绿色建筑中的暖通空调应该具备良好的通风系统，实现合理的自然通风。因为新风在室内的流动对健康是必不可少的。
　　(3)蒸发冷却技术。蒸发冷却空调技术是一种绿色仿生空调技术，包括问接蒸发冷却(IEC)和直接蒸发冷却(DEC)。该系统采用水作为制冷剂，实现空调运行对环境无污染；另外，蒸发冷却系统的COP／t 直比机械制冷大得多。且它的制冷不消耗压缩功，它是一种节能环保型绿色空调技术。
　　(4)地源热泵空调系统。地源热泵空调系统是利用土壤、地下水或江河湖水作为冷热源的一种高效空调方式。土壤是一种很适宜的热源，其温度适宜、稳定，蓄热性能好且到处都有。她源热泵全年运行工况稳定，不需要其他辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热夏季供冷。地源热泵的COP 值可达4．0 以上。对于采用深井回灌方式的水源热泵，由于地下水抽出后经过换热器同灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源，也不会污染地下水源。
　　(5)免费供冷空调系统。免费供冷技术通过水系统来利用自然冷源。它也称冷却塔供冷，是一种节能降耗的系统形式。免费供冷的实现方式是：当室外空气湿度温度下降到某值以下时关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，提供建筑空调所需要的冷负荷。在空调系统中，冷水机组的能耗占有极高的比例，如用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组，其节能效率将会是显著的。
四、暖通空调节能设计中存在的问题
　　⑴暖通空调系统在设计管理方面存在问题。暖通空调系统的设计是空调节能的基础，对空调系统的节能效果有着重要的影响。然而，在实际工作中些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之我国目前的建筑设计领域还普遍存在以业主为中心的观念，为追求经济效益，盲目赶工期，使得工程设计周期普遍较短，其中一些设计问题并内有得到有效细致的处理，一些设计单位只求数量，忽视质
量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。此外，在缺乏一套完整科学的节能系统评价标准，或者仅以一些单一指标进行节能效果的评价，而且随着节能技术的不断发展，新的技术方案不断涌现，如何科学评价选用这些方案就显得非常迫切，
　　⑵在设计中有的设计人员工作不够仔细。对规范的贯彻方面有的地方做的不到位《设计规范》规定，冬季室内空气的设计标准是：盥洗室、厕所不应低于12℃，浴室不应低于25℃。然而，有的公共建筑的厕所、盥洗间(设有外窗、外墙)、住宅建筑的卫生间未设散热器，室内的气温就很达到规范的要求，不符合《设计规范》的要求。在住宅建筑的厨房内存在同样的问题，所以在这些容易被忽视的地方同样要设置散热器，以保证室内的温度。
　　⑶根据《设计规范》的要求，热水采暖系统应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。在出图的过程中会有所遗漏，会导致图纸审核不合格，所以审图部门经常提出意见。
　　⑷设计时没有考虑到能源管理的需求因为“调整优化”概念的缺乏，系统往往不能达到设计要求。很多大型的建筑缺乏基本的能耗监控和分析功能，在一定程度上对运营管理是不利的。同时很多大楼的节能改造，其实只要对系统进行认真的调试使之达到设计功能、将系统的调节控制功能发挥出来，就可以将能耗降下来。但这种“软”改造没有多大的经济收益，所以商业化运作的能源服务公司往往不愿意进行这种改造。造成暖通设计问题的原因很多，有的是设

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计人员本身
的素质问题，如实际工作经验不足、对规范不熟悉、设计人员责任心不强与工作马虎。其中还有一部分就是有些问题在技术上并没有得到解决，在实际中的应用还不规范，这个问题的解决有赖于相关技术部门的一起努力，实现技术的进步。要杜绝设计工作的失误，首先，要加强设计人员自身的专业知识学习及对规范的学习，与安装人员多交流，掌握第一手的现场资料，根据使用情况，不断改进设计。施工图的审查也是纠正设计中问题的一个重要环节，对提高设计工作质量起到了非常重要的作用。
五、暖通空调节能设计中应注意的问题
　　⑴设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。
　　⑵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。
　　⑶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。在地热丰富的地区，应大力推广地源热泵空调系统，这种系统在加拿大等发达国家得到了广泛的应用，我国的地热资源十分丰富，这种系统在我国同样有着很好的发展前途。另外，作为目前最清洁的能源一太阳能，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。在符合当地技术经济条件的情况下，局部供暖和特殊需要的场所考虑采用电热供暖。推广应用新的绿色的技能技术是设计人员不可推卸的社会责任。
六、结语
　　随着国内建筑和交通的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。虽然暖通空调能耗是建筑能耗中的大户，但其节能潜力巨大。就新建建筑而言，应该在设计阶段准确动态地计算建筑冷热负荷，积极采用一些节能技术，提高暖通空调系统的能效，提高运行管理人员的节能意识，培养有强烈的责任心的运行管理人员。

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