建筑暖通空调节能优化设计方法微探

建筑暖通空调节能优化设计方法微探

戴力立

成都建筑材料工业设计研究院有限公司成都市成华区610000

摘要：随着社会发展进程到达新的阶段，加上各项能源的短缺，低碳环保理念愈加深入人心。在项目产品的设计开发、制造施工中，以技术支撑环保，优化设计方案，最大程度节能减排，变得格外重要。而在建筑暖通空调系统的运行管理过程中，其能源的无效消耗量所占比重依然较大。因此，重视对建筑暖通空调系统的节能设计，使其能够更加高效、可持续地提供服务，是题中要义。本文通过介绍建筑暖通空调系统节能设计的重要性及当前存在问题，从而提出建筑暖通空调系统节能设计的改善方法及具体措施，从而提高其系统的经济效益、社会效益和环境效益，进一步促进社会实现可持续发展。

关键词：建筑暖通空调系统节能环保设计方法

1.建筑暖通空调系统节能设计存在的问题

在建筑暖通空调系统的设计过程中存在很多设计、技术、甚至是管理上的问题，严重影响了系统的节能性。

1.1建筑暖通空调系统节能设计方案不合理。

空调系统的设计方案起着先头作用，对成品的节能效果产生重要影响。现存的主要问题是：

第一，设计人员的专业素质较低，相当比重的人员缺少相关专业知识学习和技能培训便许可上岗，这就使得其在设计过程中就无法使用先进的科学技术并广泛联系地理、生化、物理等相关专业知识进行全面考量，在此基础上根本无法达到优化设计的要求，加之实践经验不足，缺乏发现核心问题、处理临时问题等方面的能力，故在设计初始和日常使用和维护中也无法对建筑暖通空调系统的节能性做出准确的评估；

第二，在技能设计的过程中，很多技术指标没有考虑到位。为了追求眼前经济效益，设计时只注重数量而忽视了设计的质量要求，系统节能的效果极其有限，同时造成相当一部分能源消耗都是由于暖通空调引起的，如果不及时采取措施对其进行控制，会出现严重浪费资源的现象。同时，在设计暖通空调系统设计时，在选择冷热源、供水供电方式上若不合理，便会消耗很多不可再生资源且产生资源浪费，并在运行过程中排放出大量的污染物，从而对居民生活环境造成危害。

第三，设计暖通空调系统时不能因地制宜。专业知识不过硬、经验不足使设计人员在设计时，往往忽略建筑物所在区的生物、地理、社会因素，例如建筑土地面积、当地能源结构、能源特性、地热、水电资源、环保政策等。这样便无法因地制宜，从而最大可能地利用当地资源。

1.2运行控制与系统管理不规范。

设计单位只负责前期设计与中期施工中的技术问题，但对于对于完工后的运行控制及系统维护和管理方面却不够重视。首先，是对暖通空调操作人员缺少日常操作和维护的系统培训，缺少专业理论知识和技能，加之监理人员也缺乏专业性，故对突发情况不能及时准确地找出问题根源，进行解决和上报，这些不规范操作，都可能导致暖通空调在运行中更加耗能。其次，缺乏有效的BAS监控中心和控制网络，不能在日常运行过程中监控空调、通风以及动力系统的工作状态。很多控制器室距离冻机房和锅炉房等设备较远，无法对空调系统中的重要设备进行近程操作和日常管理。

2.建筑暖通空调系统节能设计的重要性

随着我国建筑行业的发展，新兴建筑占地面积大，增长速度快，加上我国是人口大国，城市空调用户的数量的持续增长的趋势，必然导致建筑暖供的高能耗和供能系统的高负荷。故在此新形势下，最大程度地做到建筑节能，具有持续而长久的意义。具体来说，针对暖通空调系统的设计消耗量大、但节能效果差的现状，如何通过对暖通空调进行科学节能设计，减少资源浪费，提高资源利用率，实现节能减排目标，是当前工作的重中之重。

3.建筑暖通空调系统的节能设计方法与措施

3.1设计参数的合理性考虑

不仅要关注温度这一项数据，更加注重室内的温度、空气湿度、空气交换、通风量等因素，它们在暖通空调系统是否节能上有着关键性影响。因此设计人员在设计过程中需要首先考虑计算室内的各项参数，从而确定合理的设计方案，在考虑到工艺技术可行性基础上，达到节能减排降耗的要求。举例来说，温度和湿度是节能设计中极其重要的两个参数。在夏天，一定程度上提高室内的设计湿度，便能有效到达能耗降低的效果，而设计温度在合理范围内升高，热负荷也能够取得一定程度的降低，由此看来，关注各个因素的相互作用，通过最优计算，可以使得参数范围达到最佳设置。故为暖通空调系统选择合理的设计参数是非常重要的。在确定设计参数时，我们必须要综合考虑室内外温度，湿度，风力等因素，在现实基础上，通过科学计算，确定风、水管道的阻力及系统冷热负荷，合理选择合适风机、水泵和冷、热源设备，保证各设备能在最佳工况下运行。

3.2合理选择冷热源系统

热源种类众多，对其选择应考虑到能源利用率、节能性、建筑规模、建筑附近的优势能源等因素。主要有有热电站，热泵，直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，各型锅炉房等。其中热电联产的能量利用率最高，地源热泵节能效果好，直燃型溴化锂吸收式冷水机组供热式效率相当于燃油或燃气锅炉，锅炉房型号越大，越能而且还能减少污染物的排放，有利于环保。在选用时应对各种机组进行具体分析比较，一般来讲大型建筑物的冷源宜选用能耗比较低的大型机组。同时，还需要因地制宜，结合当地能源结构，地热、水电资源分布，环保政策等综合考虑，进行冷热源选择。

3.3改善保温性能

对于暖通空调系统而言，维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小，故提高维护结构的保温隔热性能是衡量设计节能性的重要指标。从提高人体的舒适性体验出发，提高系统控制水平，调整室内环境参数，如温度、湿度、气体交换等，从而全面测控室内空气质量，尽可能降低空调系统能耗。

3.4适当调节新风量

空调新风量是评价系统是否节能的另一个指标，新风量过多会增加空调机组负荷，从而使电耗增加，新风量过少则会降低空调环境的质量，无法达到人类宜居性需求，因此从空调环境和自然环境的角度出发，做好送风温度控制和新风比例调节，将在节能降耗的基础上创造出最适宜的空气环境。举例来说，在夏季需供冷、冬季需供热的极端气候情况下，输入的室外新风量愈大，系统能耗愈大，这时重在有效隔离室外温度，保障室内温度，故室外新风应控制到最小值；但在春秋过渡季节，室内温度一般不做调节，而重在加强室内外适宜温度的空气交换，此时可全部采用新风。

3.5系统调控控制和运行管理

加强中央空调的运行管理和控制设备的调节控制。一方面，为有效提高空调系统的节能性，应配置相应的调节控制设备，如流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等，使其能够根据室内各项空气指标自行进行调控，从而将空气质量控制在宜居舒适的范围内，同时根据空气质量指数的变化进行控制，还可以有效降低不必要的能源消耗。另外，还可根据不同情况的需要，选用较为合适的PTD参数，合理控制空气处理机的直接数字控制器，起到促进空调系统稳定运行的作用，从而达到最优的效果。再如，应根据各个场合不同的需要，选择合适处理能力的DDC，必要时可以添设VRV控制面板的设定器，在某些特定的场合可以将空调或是通风系统的参数设定功能放置在现场，那么则能够更加符合用户的需要，给用户带来极大的方便和舒适性。

另一方面，在空调能耗中，由于管理不善而引起的能源损耗占相当大的比重。应加强对空调操作、养护、维修等人员的培训和考核，提高监理及管理人员专业素质。

4．小结

绿色环保、节能降耗的理念越来越为大众所推崇，提高房屋宜居性的同时降低能源消耗，有效控制污染物排放，需要国家，社会，企业和个人的共同努力。而在暖通空调的节能设计中统筹大局，在技术和管理层面上充分利用现有资源、显著降低能源消耗、减轻我国的能源压力成为现阶段发展中的必然趋势。并以此为出发点和落脚点，真正实现可持续发展为主题的绿色建筑设计基础目标，为推动国家、社会及各个领域的可持续发展作出贡献。

参考文献

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