建筑暖通空调节能设计方法研究

孔祥敏

摘 要：随着人们生活水平的不断提高，人们对居住环境有了更高的要求，这也使建筑暖通空调使用量日益增加，由此而带来的建筑能耗比重不断加大。因此需要对建筑暖通空调节能设计进行分析，从而实现建筑节能的目标。文章分析了建筑暖通空调节能的设计原则，并进一步阐述了建筑暖通空调节能设计的方法。

关键词：建筑暖通空调；节能；设计原则；方法

近年来，能源危机越演越烈，在这种情况下，建筑能耗越来越被大家所关注。建筑能源占社会总能源消耗的比重较大，而暖通空调更是在建筑能耗中占较大的比重。在当前大力提倡节能减排的新形势下，针对建筑暖通空调能耗大的问题，需要采取切实可行的节能设计方法有效地降低暖通空调的能耗，确保建筑整体能耗的下降，为社会和环境的可持续发展起到积极的促进作用。

1 建筑暖通空调节能的设计原则

1.1 基本原则——节能

在对建筑暖通空调设计时，需要遵循的最基本原则即节能，以热舒适指标作为节能设计的重要指标。在具体节能设计过程中，需要对温度、空气湿度、风速、劳动强度及辐射温度等各种热舒适指标的影响因素进行分析，并将这些因素进行科学的组合，从而实现舒适度与节能效果的协调。

1.2 满足日常生活环境要求

环境的舒适性是影响人体舒适度的最主要因素，在日常生活中，光线、声音和色彩等都会对人体舒适性带来一定的影响，因此在暖通空调设计过程中，需要确保其能够满足日常生活环境要求，在满足室内温度舒适度要求的基础上，实现能源消耗的最小化。

1.3 正确处理整体与局部关系

目前我国现实生活中通常都会采用集体供暖来降低能源消耗，提高能源的利用效率。因此在建筑暖通空调设计过程中，为了能够满足个人的不同需求，在具体设计时需要保证独立的每一个房间内的温度，同时还要对热量进行分户和分室分摊，实现能源的高效利用，确保节能目标的实现。

1.4 控制室内空气品质

为了能够更好地解决空气质量问题，暖通节能空调设计时都会保证通风量大的特点，通过合理的排风和进风来调节室内气流，在确保了室内空气质量提高的基础上，也实现了节能的目的。

2 建筑暖通空调节能设计的方法

2.1 合理地选择暖通空调系统的设计参数

在建筑暖通空调设计过程中，需要对建筑室内设计计算温度进行取值，室内温度取值的高低与建造暖通空调系统的能耗具有非常密切的联系，这就需要根据实际的情况，根据不同地域、环境及室内要求等来对室内温度进行合理取值，从而确保暖通空调系统能耗的降低。在相关的建筑节能设计标准中对于民用建筑室内供暖和制冷设计的计算温度取值标准进行严格的规定，夏季空调制冷要保持在25℃以上，居民建筑和办公室室内冬季采暖温度不得高于20℃。

2.2 空调冷热源的节能选择

在空调主机热源侧根据冷却形式的不同，可以分为空冷、水冷及蒸发冷几种形式。水冷不仅制冷性能系数COP较高，而且很少受到大气环境温度的影响。但会受制于水源的限制。特别是在使用循环水时，需要配备冷却塔或是冷水池，确保水能够冷却。水源热泵机组会受到水源的限制，而地源热泵会受到打井面积的限制，因此无论是水源热泵机组还是地源热泵机组都存在着一定的局限性。目前蒸发式冷凝器很受大家欢迎，其主要是利用水蒸发时吸收热量来使管内制冷剂蒸气凝结，相较于传统中央空调的耗电量来讲，蒸发式冷风机耗电量较少，具有较好的节能效果。

另外还要选择好空调主机的冷媒，相较于其他制冷剂来讲，R32具有较好的效果，其热力参数与R410A非常相近，而且充注量仅为R22的0.6倍。R32冷凝温度要低于R410A，蒸发温度要高于R410A，具有较好的传热性能，使用R32作为制冷剂其性能要高于R410A。

2.3 空调风系统的节能设计

在对暖通空调系统进行设计时，由于不同区域对温度、湿度和工作时间的需求都会有所差异，因此在具体设计时，需要根据系统的实际运行条件来对各个区域进行划分。其实即使在同一个暖通空调系统中，不同区域及不同要求的冷热负荷也会具有一定的差异，而且不同区域及不同工作间对于满负荷的运行时间也会有不同的要求，因此在设计时需要对建筑的满负荷运行及部分负荷运行进行充分的考虑，需要针对不同区域具体要求来控制温度和湿度。可以选择变风量的空气调节机组，宜选用多速送风机和变频送风机。利用变风量的暖通空调系统能够对室内风量的变化情况进行准确调节，同时准确对系统的总风量进行确定，从而实现风机容量和能耗的降低。

新风量的大小对空调系统来说不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关，而且关系到人体的健康，暖通空调设计者要充分考虑新风量的设计，不仅要满足工作区对温度、湿度、洁净度、噪声的需要，更要满足空气新鲜度的要求。设计人员设计时，需要严格按照相关的节能设计标准中对取值的规定进行设计，不应随意增加或减少。另外，在人员密度相对较大并且变动较大的房间，应该采用新风需求控制，设计变风量的新风空气处理机组，根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。

民用建筑空间较大，人员活动多处于底层空间，因此需要选择适宜的送风形式，确保活动范围内具备良好的舒适度。在采用上送风时，需要将送风风速控制在一定范围内，特别是取暖季节更需要对送风风速进行有效控制。也可以利用分层空调，将人活动区域范围内的空气参数控制在舒适性的使用要求范围内。在实际工程中，可以使送风气流只负担人员活动区，而且高空则可以设置机械换气。另外，也可以考虑使用新风换气机，从而实现能源的节约。

2.4 空调冷热水系统的节能设计

暖通空调系统的设计中蒸气压缩循环冷水（热泵）机组单位制冷量的能耗量是与制冷机的蒸发温度以及冷冻水的供水温度成反比的。选用满液式蒸发器；提高冷冻水的供水溫度，这样提高了蒸发温度，提高了机组COP。或者选用温湿度独立控制空调系统，大大提高机组的COP，减少建筑的耗能。但同时带来的设备复杂化及技术成熟度还有欠缺，同时温湿度独立控制前期投资较大，需综合考虑。

2.5 空调冷却水系统的节能设计

部分暖通空调系统安装区域缺少自然水源，因此在设计时多需要采用冷却塔循环使用的模式，实现水源的节约。在对冷却塔设置过程中需要确保具备良好的通风条件，工作环境也需要具备较好的干净整洁性，采用三通调节阀进行控制，确保冷却效率的提高。同时风机的启停需要采用变频调速的方式进行控制，如果利用出水温度控制时需要注意电能的节约。

3 结束语

人们对环境越来越关注，低碳概念也受到人们的广泛重视，在当前节约型社会建设的新形势下，国家对节能非常重视。因此在暖通系统中如何充分地利用节能技术来有效实现能耗的降低具有非常重要的意义。通过采用切实可行的设计方法来降低暖通空调的能耗，这不仅能够对能源紧缺的局面起到一定的缓解作用，而且对社会和自然环境的可持续发展也能够起到积极的促进作用。

参考文献

[1]伍小亭.暖通空调系统节能设计思考[J].暖通空调，2012.

[2]梁琳，翟荣兵，黄红.建筑工程项目暖通空调节能设计的相关问题[J].科技创新与应用，2014.

[3]高志强.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].山西建筑，2013.