对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨

林海军

摘要：近年来随着节能环保理念的不断发展和深入，伴随世界能源消耗量的不断增加，节能减排和环保建设已然成为了保障人类生存和后续发展的重要项目。房地产作为高能耗企业，对其进行节能设计有助于我国的节能减排落实和开展，并帮助国家进一步的实现能源消耗的节约和能源使用的控制。基于此，本文就围绕着民用建筑暖通空调系统节能设计进行研究，以期通过本文章的研究和论述为我国民用建筑暖通空调节能化发展提供策略支持。

关键词：暖通空调系统;节能减排;节能设计

一、暖通空调系统节能的重要性

随着人们对舒适建筑环境的追求，现代建筑能耗占比国民经济总能耗的比重越来越大，我国部分中部省份的建筑能耗已经达到了27.8%。在建筑能耗之中，暖通能耗占比总能耗的30-50%，并保持着持续上升的态势。随着我国人均建筑面积的不断增大及暖通空调的使用量越来越多，建筑暖通空调的能耗将进一步的增长，在这种增长的趋势下必然会产生问题就是能源的供需矛盾激化。另一方面，我国目前所供给暖通设备的能源多为不可再生资源供能，其中燃煤发电占比最大。在我国某沿海城市，夏季的电力系统的最大负荷高达170万kw，其中仅空调系统负荷就占比超过60万kw。因此对建筑暖通空调系统进行节能减排建设将很大程度上缓解目前建筑能耗与供能之间的矛盾，并且实现对不可再生资源的保护和生态环境的保护，为我国的可持续发展和经济建设提供能耗保障。

二、暖通空调节能设计要点

（一）合理选择设计参数

暖通空调系统会受到建筑区域室外设计参数影响，还会受到室内湿度温度影响。对于空调系统来说，室内设计参数应当考虑到湿度和温度因素，通过上述因素对系统节能性能进行衡量。统计计算室内湿度和温度，明确合理区间，确保其满足不同时间段的居住要求。在确定新风量时，应当满足生产要求和节能降耗要求。

（二）计算冷热负荷

在设计暖通空调系统时，冷热负荷会产生较大影响，主要表现在冷热源能量、水泵配置、冷热输送配管以及末端设备设计当中。为了确保暖通空调设计效果，必须准确计算冷热负荷，为各个环节提供数据支持，以此降低空调系统能源消耗。在方案设计和初步设计过程中，由于缺乏详细的工程设计数据，所以在计算冷热负荷时，必须选择适宜的计算方法。在计算冷热负荷时，还应当联合建筑冷热负荷统计值，并进行回归计算，将计算结果作为空调系统设计的参考数值。

（三）合理选择冷热源

在选择冷热源时，需要采用集中设置冷水机组，对供热设备和换热设备进行集中设置。在选择机组设备时，还应当考虑以下因素：第一，功能特征，第二，建设规模，第三，建筑所在区域的能源结构价格。第四，环保规定。在确定机组数量时，应当联合建筑实际情况，遵循以下确定原则：其一，如果建筑周边存在热力发电厂，则应用热力厂余热作为供热措施。如果供冷条件良好，则适当利用供冷功能。其二，如果建筑周边区域存在供热情况，则将其作为暖通空调系统的热源。其三，如果建筑周边存在大量天然气，为了提升冷热源稳定性和能源有效利用率，可以采用分布式燃气冷热电三联供系统。其四，如果建筑周边地热资源和水资源丰富，可以通过水源热泵达到供热供冷效果。

三、民用建筑暖通空调节能设计措施

（一）优化设计暖通空调系统

在设计暖通空调系统时，必须遵循以下原则：第一，确保系统可以独立调节室内空间温度和湿度。第二，所有住户平均分摊空调产生费用。第三，在设计空调管路时，必须坚持简单原则，避免浪费材料。

在设计期间还应当联合业主的要求，深入分析影响空调使用寿命的各项因素。按照用户需求开展个性化设计，满足品位和审美要求。在施工过程中，优先选择中央空调，之后向各分支进行修建，确保空调性能满足相关要求，提升温度敏感度。同时，保障中央空调和管路保温效果，合理调节室内温度，提升居住空间的舒适度。

（二）风系统和冷热水节能设计

在风系统和冷热水系统设计期间，必须合理调节进出口冷热水温差，避免由于温差降低能源消耗。在空调系统设计期间也可以应用封闭式循环模式，确保能源在系统内循环，以此减少能源消耗。通过此种节能设计方法，能够有效维护和保养暖风空调，减少空调损坏率。对于运行方式来说，采用一台水泵就可以完成整个运送，设计方案的节能效果明显。将温控装置设计在室外，以此保护室内空气环境，自动调节室内温度。

（三）合理利用热回收系统

暖通空调系统运行期间会释放大量热门，若热能散播到空气中，将会加大热能损失。因此通过热收及交换装置，可以收集系统散发的热量，将热量通过流体传导提供给系统，促进空调自身能量转化，减少能源消耗。在民用建筑中，通过空调系统可以有效调节室内外温度，此种调节过程也被称为通风换气过程，会产生一定量的能耗损失。收集排风系统的能量，待至能量积攒到一定程度，就可以交换新空气。通过此种方式能够减少空调设备能量负荷，还能够降低系统能耗，经济环保性能优势，满足低碳生活理念。

（四）推广应用清洁能源空调

现阶段，能源消耗问题比较严重，在设计暖通空调系统时，应当合理利用可再生资源。第一，地源热泵。在建筑领域中开始广泛应用地源热泵，人们认识到地源热泵的价值。地缘热泵主要是利用地下浅层地热资源，通过电能等高位能源转移低温位能源。在转移过程中可以供热制冷，节能效果显著。一般情况下，地能在任何时间段的温度都比较稳定。在夏季高温季节，暖通空调系统可以通过地缘热泵，将地能作为冷源，使建筑室内热量向下方传递。在冬季寒冷季节，暖通空调可以利用地缘热泵，将地能作为热源，传递到低温地区。暖通空调系统还可以将地热源泵作为蓄热器，全面提升系统能源利用率。第二，太阳能。太阳能资源在暖通空调系统中也属于重要的可再生能源。从太阳能使用的基本形式来看，其主要分为主动式和被动式。对于主动式太阳能系统来说，设计复杂性比较高，需要借助电力辅助能源设施，相应导致工程造价增加。被动使太阳能系统的结构简单，不需要应用其他辅助能源，可以有效处理建筑方位和系统结构，以此实现自然热交换，提升太阳能资源的有效利用率。值得一提的是，在暖通空调系统中，通过太阳能光电板和集热板，也能够提升太阳能的有效利用率。

（五）优化设计空调冷冻水系统

在空调冷冻水系统设计過程中，可以采用以下措施，降低能源消耗量：第一，优先应用闭式循环系统，以此降低净水率所需能耗，减少管道和设备腐蚀，提升空调系统的使用期限。第二，建筑部分区域需要全年供应冷水，而部分区域需要交替供应冷热水，此时可以应用分区两管制水系统设计方法。若全年冷热工况交替频繁，或需要同时供冷供热，可以采用四管制水系统设计方法。第三，在满足室内设计温度的前提下，提升冷冻水供水温度，相应增加制冷机的蒸发温度，降低制冷能耗量。第四，加大冷冻水供回水的温度差，以此减少循环水泵运行流量，进一步降低能源消耗。

结束语：

民用建筑暖通空调系统的节能设计对于国计民生而言是一个大工程和大项目，其关系着我国建筑节能的发展，及建筑节能减排的落实。通过对暖通空调系统进行节能设计，对我国创造和谐环境和人与自然协调相处的氛围有着十分重要的作用。基于此，我国的相关从业人员和管理人员要注重对暖通空调系统节能技术的研发和实践，要积极的在技术上进行创新，在设备上进行优化，在制度上进行丰富，以此来推动我国的节能减排工作的发展和暖通空调节能化建设的发展。

参考文献：

[1]骆实.基于节能理念下的民用建筑暖通空调设计探究[J].工程建设与设计，2016（12）：23-24.

[2]黄雄伟.民用建筑暖通空调系统节能设计要点探讨[J].科技创新与应用，2015（19）：230.

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