建筑暖通空调系统节能优化设计分析

建筑暖通空调系统节能优化设计分析

付士林

山东中大净化工程有限公司   250000

摘要:建筑业的绿色转型发展与环保技术进步，不仅提升了人们的日常生活质量，也推动了整个社会的进步与发展。在节能减排、绿色环保的发展大背景下，绿色建筑已成为建筑行业发展的重要方向。因此，在探索建筑行业可持续发展的道路上，需要在各个环节践行绿色建筑理念。暖通空调作为建筑的重要构成部分，也需要对其节能环保性能进行研究，大力融入绿色思想，推动绿色建筑的良性发展。

关键词：建筑暖通空调系统；节能优化；设计分析

引言

暖通工程对于人们日常生活和工作有着重要的促进作用，特别是当下人们在环境保护方面的重视和关注度不断提升，使得暖通空调绿色节能设计逐渐受到人们的青睐。

一、暖通空调系统概述

建筑行业作为我国能源消耗的主要行业之一，加强节能减排势在必行。建筑暖通空调系统是建筑工程节能减排的重要环节，其能源消耗在建筑工程总能耗中占比在1/3以上，且在逐年递增；这种能源消耗趋势势必会加快我国能源枯竭速度。因此，建筑暖通空调工程必须做好节能减排工作。暖通空调系统主要是调控建筑中的空气、采暖以及通风，为人们营造舒适的居住环境。暖通空调系统的主要原理是对空气进行冷却、过滤以及除湿、加热、加湿等处理，进而将满足居住环境要求的空气送入房间，并将房间内的余湿、余温排出，促使房间的温度与湿度达到宜居标准。过去，建筑暖通空调系统主要采用定流量的冷媒系统并通过对末端设备风量的控制来实现房间环境温度调节。但是，随着人们节能环保意识的不断提升，这种暖通空调系统已经无法满足时代发展需求。在这样的背景下，建筑暖通空调开始向变冷媒量系统与变风量系统发展，通过电动调节阀与风阀执行器的运用来实现对冷媒介质流量与风量的调节，从而实现对区域环境内的温度与湿度进行精准调控。

二、暖通空调设计中应用节能技术的意义

（一）保证建筑的使用周期

从节约资源的角度来看，延长建筑物的使用周期，能够有效地避免资源浪费。因此，在暖通空调系统的设计中，设计人员应综合各方面因素，科学合理地应用环保材料以及环保技术，在保证暖通空调系统良好性能的前提下，将节能环保的设计理念体现在建筑的各个环节，减少对资源的消耗和浪费，延长建筑物的使用周期。

（二）提升资源利用率

优秀的绿色建筑不仅拥有着良好的使用性能、较低的建造成本以及较长的房屋使用寿命，同时也能够充分发挥建筑材料的各项功能，提升资源的利用率。随着建筑学的快速发展，暖通空调也集成了各项先进的科学技术，能够通过应用信息技术与控制软件等先进技术，实现建筑内温度的自动控制，避免暖通空调系统的无效运行，在保证建筑使用体验的同时，也能够避免无效运行带来的资源浪费，提升了资源的利用率。

二、建筑暖通空调系统节能优化设计

（一）准确计算冷热负荷及选择恰当的冷热源

在空调系统进行运行的过程中，冷（热）负荷是最基础的标志。将冷（热）负荷进行减少将会对制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、风机盘等设备的型号，进而将系统进行初投资的比例降低，同时降低配电功率。这是实现降低能耗最根本的方法。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019.2003要求“只有在方案以及初始状态时能够运用冷负荷指标，其他时间段作业中应该将空气调节区进行操作，使得冷负荷能够被核算出来，”所以当公共建筑进行施工中，需要对中央空调进行设置时，需要将建筑物中的各个房间的夏季得到的热量、冬季挥发的热量进行系统的计算，采用逐时计算的方法。相加计算得出建筑物冷负荷数值。以此能够求得制冷机能够产生的制冷量。以此来确认建筑物房间空调设置的方式。一般情况下进行系统所需负荷计算的过程是比较复杂的，需要将诸多气象信息、围护结构有关信息进行搜集，大型的公共建筑若是使用人工对负荷进行评估，工作量较大，但是目前的工程设计工期都是比较短的，使用人工进行负荷核算的方式目前已经不再适用。负荷计算软件的产生，提高效率，同时也减少了进行计算负荷的时间。

（二）热工性能设计

热工性能设计应用于建筑工程中，可以在暖通空调系统中设计立管和干管的位置安装。要想暖通空调实现绿色节能，进一步控制能耗，可以通过以下几个具体措施完成：（1）选用新型材料；（2）强化建筑门窗制备并提升安装的精度；（3）强化密封性能，旨在解决空气渗透的问题。同时，为了确保空调质量符合热工性能的设计要求，在安装暖通空调时还需注意：（1）技术人员在安装完散热器后，需要检验测量数据和温度，保证没问题后再安装支管；（2）需要精确测量支管和散热器下料量的数据，比如散热器和支管倾斜度、坡度等，只有对比例位置进行精准测算，才可以保证空调实际散热功效充分发挥出来。

（三）清洁能源技术

清洁能源技术在设计和应用过程中，太阳能节能系统是新兴的一种节能技术。该项技术是将太阳能源作为热量交换的媒介，从而在空调的运行过程中起到节约能源的效果。该技术在运行过程中，通过集热器来储存太阳能，然后将太阳能转化为热能，通过空调进行输出，并且经过相关设备的处理将热能转化为热水，然后通过热水管道进行供暖。除此之外，还有一种经常被使用的节能技术，就是地源热泵技术。这项技术不论是制冷还是制热，都能够起到良好的节能效果。但是，在一般情况下，地源热泵技术的使用并不会造成其他污染和引起地质构造的变化，只是会对其周围的土壤温度造成一定的影响。还有一种清洁能源技术，是自然风技术。该项技术主要是通过风压或者热压技术来实现真正的自然风，该项技术在使用过程中只会消耗极低的能源，并且对环境的破坏力也十分微小，因此，自然风技术得到了广泛的应用。

（四）自然风能

自然风能属于再生能源，其供冷是暖通空调工程节能技术的重要组成部分。当室外空气中的总热量与温度低于室内时，供冷期就可以通过室外风中的自然风能来满足室内冷负荷的需求。通常这种情况都出现在供冷期的夜间与过渡季，夜间采用的是通风蓄冷，而过渡季则是采用新风直接供冷的方式。与常规空调系统相比。自然风能为建筑物提供的冷量只需要少量的电能或者不需要电能，就能实现能源消耗的降低，减少对环境污染，同时，也实现提升室内空气品质的目标。

（五）采用变频调速技术

传统暖通空调系统中，采用的调速方式较为落后，调速操作需要消耗大量的电能来完成，且水泵、风柜等设备之间缺乏匹配性，系统运行中故障率极高。因此，暖通空调系统设计时可选择采用变频调速技术，在暖通空调系统中增加变频调速电机。如此，暖通空调系统运行过程中不需要设定固定的运行负荷，变频调速电机可根据系统运行情况与用户需求实时调节风机、水泵等设备的运行速度，从而降低暖通空调系统的运行负荷，达到节约能源的运行效果。

结束语

综上所述，在当前的社会经济发展中，节能已经是必不可少的关键一环。随着我国科学技术的不断发展，国家对绿色、环保、节能理念的重视，建筑暖通空调的节能技术也有了较大的进步，这对于建筑暖通空调的节能优化设计能够起到非常大的促进作用。因此，在建筑暖通空调系统的节能优化设计中，一定要秉持绿色环保的发展理念，提高节能在设计中的地位，将节能环保的理念真正落在实处，促进我国经济社会的绿色发展。

参考文献

[1]俞建炎.实现绿色建筑暖通空调设计的技术要点[J].科技创新导报，2022，19(4):95-97.

[2]王长浩,张福利.绿色建筑暖通空调设计的技术措施分析[J].建筑·建材·装饰，2022(8):155-157.

[3]韩冬,李蕾蕾.探究暖通空调中绿色建筑的设计研究[J].建材发展导向（上）,2021,19(3):226-227.

[4]张剑.智能城市中绿色建筑与暖通空调设计分析[J].中国新技术新产品,2020(6):96-97.

[5]洪木荣.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计上的应用分析[J].建筑与装饰,2021(11):2-3.