1、关于暖通空调系统节能设计探讨摘要：节能是世界各国的共同目标，而在建筑工程中实现暖通空调系统的节能是当前建筑界追求的目标，本文将对暖通空调系统节能设计所面临的困难和设计方向进行论述。 关键词：暖通空调系统；节能；设计 中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号： 引言： 随着生活水平的提高，空调系统的应用越来越普及，中央空调系统的能最消耗一般占整个建筑耗能的 50以上。但目前实际情况是，空调系统是按满足用户最大需求而设计，所有的空调系统长时间处在低负荷下运行。由于能源十分紧张，同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大，所以开发中央空调系统的优化控制技术，使中央空调系统在不同负荷下
2、、不同工况条件下，都能以最佳效率运行，并且达到最好的控制效果，是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。 1.暖通空调系统能耗的构成及主要特点 随着我国国民经济的迅速发展，能源和环境问题日益尖锐，城市化的飞速发展和人们生活水平的提高，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到 40%,建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的 30%50%,且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度，现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求，而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起
3、的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在：第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二，维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求，如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。 2.暖通空调系统节能设计面临的难题 “能源危机”是世
4、界各地普遍面临的困境，在新能源还没有开发应用之前的很长一段时间内，如何节约能源将是世界各国各行各业所必须关注并解决的问题。但在节约能源方面，我国至今还处于落后地位，经济建设的目标基本还是以牺牲环保、大消耗为前提，甚至还没有规范性的标准出台，而有些地方即使有了地方性的规范，却因为经济利益而缺乏监督力度，在执行的程序上困难重重。或者从某种方面来讲，节能只不过是一种口号，并没有引起人们的充分重视。而建筑暖通空调节能贯穿于设计、施工、验收、运行、维护的全过程中，是一个节能系统。在这个系统中，要求各个环节、各个方面都要切实可行。 但是我国长期以来，由于过分强调建筑造价、个体利益，加之没有建筑热工和建筑节
5、能方面的标准规范可供依据，导致重复建设、质量结症问题的存在，致使能源浪费情况严重。暖通空调系统节能设计的进程还不成熟。 在方案设计上，目前在暖通空调设计时很少设计人员先计算室内负荷，大多设计人员还是沿用估算值来确定负荷。即使计算，也只是用现有程序计算，计算后没有针对具体的情况加以调整。这一现象往往造成负荷过大，而加大投资能源浪费。对于某些“三边”工程，设计人员为了赶进度，没有视具体的情况进行全面分析得出最佳方案，结果风管弯头过多，局部阻力损失过大压力不平衡，使风量分配不均，引起不同房间冷热不均，达不到要求的室内环境。虽然我国建筑业发展迅速，但是，广泛采用新的建筑材料不考虑保证建筑物的热力状态的
6、建筑设计方案，导致一系列不能满足室内微气候条件的情况出现。应该注意到建筑地区的气候特征，以及当地建筑经济特点和建筑物的经营管理具有决定性作用。有的地方还存在这种情况,当建筑物采用隔热性能差的材料设计时，计算中要考虑采用昂贵的微气候的空调设备。而在执行该设计时，由于经济方面的原因，无法采用此种空调设备，结果会出现夏季过热和冬季过冷的现象。 在施工设计方面，往往由于设计、施工由不同承包商承包，造成利益倾向不同，很难达到最佳配合。比如在供暖方式上，我国采暖地区居住建筑存在着由于施工问题导致围护结构保温水平低，门窗气密性差，采暖设备热效率低的状况，造成平均每年每平方米采暖能耗高达 30.5 kg。而这
7、主要是施工技术人员对图纸理解不够和施工人员素质较差,不同施工单位在节能意识和设计角度不同、不到位造成的。 在暖通空调节能系统的运行及维修设计上不科学。在运行过程中，由于缺少科学的设计方案，管理人员不能充分的认识空调系统运行系统，在运行高峰期的区分上不科学。通常是正常期和高峰期机器的运行数量一样，这样就造成了能量的极度浪费。而在维修和保养上，管理人员往往做不到位。因风道渗漏引起热损失、空调机盘管和过滤器附着异物引起机器性能下降等现象处处可见。对于低效率的设备不能及时维修和更换，造成不必要的能耗。 此外，人们的建筑节能意识差，暖通空调系统节能的设计得不到广泛的推行。还没有在社会上、建筑界形成共识。
8、在技术执行标准上，缺乏行政法规和执行机构实行监督和强制。包费制与用户利益无关，不能使用户节能，建筑节能缺乏经济政策驱动机制，在设计暖通空调节能系统时，建设单位往往只计较一次性基建投资，而忽视了几年后的回收。节能科技投资太少，从研究到推广各个环节的工作还不配套，建筑节能产业体系还未建立。 3.应采取的节能设计措施 在科学技术日新月异的今天,暖通空调领域不断涌现出新技术,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。 3.1 从设计入手，合理选择、设计暖通空调系统，使其在高效、经济的状况下运行 设计是工程的龙头，系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一，当前普遍存在一个现
9、象就是设计工期短，许多设计人员为了节省时间，错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大，从而导致空调采暖设备偏大，初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。 3.2 采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式 影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。 3.3 结合实际情况,合理选择空调冷热源，力求实现冷热源的多元化 随着暖通空调系统的广泛应用，对不可再生能源的消耗也大幅度上升，同时对生态环境的破环也日趋加
10、剧。如何合理的选择冷热源，已经引起了各方的广泛关注。 3.4 加强冷热回收利用的研究运用工作,实现能源利用的最大化 提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可以减少处理新风所需的能量，降低机组负荷,达到节能的目的。在选择热回收装置时，应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，以确定选用合适的热回收装置，从而达到花较少的投资，回收较多的热(冷)量的目的。 3.5 着力开发可再生能源,积极推广新能源 由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益
11、突出，必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势,而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源，是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。 4.结束语 暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置，应该引起设计人员足够的重视。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑，严格遵守节能规范，将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用，应当得到政府等有关部门的支持，并大力推广。并且设计、施工、监理、质监、市政管理等部门应密切配合,抓紧实施按冷、热计量装置收费，使老百姓真正从节能建筑中得到实惠，节能建筑和非节能建筑不能实行同样的采暖收费标准。同时要提高公众的节能意识，大力开发推广新的节能技术，从而实现社会的可持续发展。参考文献： 1 陆耀庆.使用供热空调设计手册M.中国建筑工业出版社,1993. 2亓去鹏.采暖工程中的室温调节与节能J.黑龙江水专学报,2005,33(1):5455. 3公共建筑节能设计标准DBJ14-036-2006.
