建筑暖通空调系统节能优化设计思路分析

建筑暖通空调系统节能优化设计思路分析

关莎莎   王传斌

370781198512286521

370305199107100734

摘要：目前，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，暖通空调是非常重要的组成部分。建筑工程暖通设计直接关系到建筑物内部的舒适度、能源利用效率及室内空气品质。近年来，随着建筑工程行业的发展，暖通设计也在不断发展和完善当中，向着更加节能化、可持续的方向不断迈进。本文首先分析建筑暖通空调系统节能优化设计的总体要求，其次探讨建筑暖通空调系统节能优化设计思路，以期为建筑工程领域的从业者和研究者提供有价值的参考和指导。

关键词：建筑工程；暖通；暖通设计

引言

随着社会经济的发展，建筑能耗占全社会总能耗的比例越来越大，如何实现建筑节能已成为一个全球性难题。绿色建筑理念应运而生，其核心在于实现建筑全生命周期的节能环保。暖通空调作为建筑重要的能耗系统，其节能设计对实现建筑绿色发展意义重大。本研究针对绿色理念在暖通空调节能设计中的应用进行系统分析，以期为建筑行业的绿色转型提供参考。

1建筑暖通空调系统节能优化设计的总体要求

一是精准计算暖通空调负荷。要利用逐时计算负荷的方式，避免依照指标进行估算，在满足暖通应用运行要求和标准的基础上，维持系统、设备选型工作的科学性，并结合功能以及使用时间修正具体参数体系。二是合理选取组合能源种类相匹配的冷热源设备，优选当地可用能源，因为不同能源的冷热源设备效率会存在差异，为此要结合实际情况优选复合能源。与此同时，选取和组合暖通空调系统相匹配的控制模式，结合使用功能落实规范化应用体系，并从功能性、时间合理分配性、规模适配性等方面优选设备。三是要尽量选取高效、节能、可靠且环保的设备和材料，在强化设计水平以及施工过程质量管理效能的同时，落实竣工调试验收规范，为工程项目专业化运行管理和维护提供保障。

2建筑暖通空调系统节能优化设计思路

2.1冷热源的合理选择

在绿色建筑的暖通空调系统设计中，冷热源设备的选择是非常关键的一环。这决定了整个系统的能效水平。优先需要选择市场上专门针对绿色建筑的节能型环保型热泵机组、空调制热机组等产品。这部分产品在出厂前已经过专项节能认证，无论是在设备运行电耗，还是热量产出比上都明显优于普通产品。这主要源于厂商在其设计制造过程中采用了先进的压缩机、换热器、软件控制系统等技术手段。操作环保型冷媒的使用也减少了对臭氧层和全球变暖的不利影响。这类环保高效产品的选用可以使整个暖通空调系统的耗电量降低20%以上。另外，针对大型建筑，要考量其供暖、制冷、给排风、照明等多重负荷的特征。如果当地配套了天然气热力网或多联产网等的话，就可以优先采用热电冷三联供应方式。通过天然气燃烧驱动热电机组联产，既输出电力到建筑内部系统，又产生大量高温排气用来驱动制冷和供暖机组。这种方式集约利用天然气的化学能实现建筑多系统能源需求，整体能源利用效率可以比单一燃料系统提高30%以上，是大型建筑供能的优化策略之一。

2.2使用功能与节能环保的平衡

建筑工程暖通设计在追求使用功能的同时，必须平衡节能环保的目标，以确保建筑系统在满足功能需求的同时，最小化对环境的不良影响。实现这一平衡是一个复杂的挑战，涉及建筑结构、设备选择、控制系统及使用需求等多个方面。首先，考虑到使用功能，暖通系统必须能够应对建筑在不同季节和气候条件下的需求，提供舒适的室内环境。合理的供热、通风和空调系统设计是确保这一使用功能关键。例如，在寒冷季节，供热系统应能够有效提供温暖，而在炎热季节，空调系统则需要确保室内保持凉爽。其次，为了平衡节能环保的目标，暖通系统设计需要采用高效的能源利用方式。选择节能设备，使用可再生能源，采取智能控制系统，都是为了降低对不可再生能源的依赖，减少对环境的污染。此外，建筑本身的节能设计也是不可忽视的一环，包括采用优良的隔热材料、最优化的外墙结构等，以减少能量在建筑结构中的散失。平衡使用功能与节能环保的关键在于系统的整体优化。智能控制系统的应用是重要的策略，通过实时监测室内外环境，系统可以动态调整运行参数，以达到最佳的舒适度和能源利用效率的平衡。

2.3对溴化锂机组进行升级改造

采用电制冷的制冷机，以源头措施实现医院节能。螺杆式冷水机组具有节能省电、低噪低振、高效率等优点，其调节范围可达10%～100%，并且维护工作简单。因此，将原有溴化锂机组替换为螺杆式冷水机组。大部分时候只需开启螺杆式冷水机组即可满足需求，只在遇到极高温天气时才需要启用溴化锂机组进行制冷。根据医院现有空调机组的数量和负荷情况，用螺杆式冷水机组替换现有机组，保持供回水温度和温差不变，无需更换配套的水泵和冷却塔型号，同时室内的末端形式也可以继续使用。

2.4余热循环技术

建筑物在运行暖通空调系统的过程中必然会产生大量低品位的余热，主要来源于空调机组的冷凝余热、通风系统的排风余热以及太阳能光热系统的散热损失等。这部分热量按照传统处理方式很难再利用，通常直接被排放到环境中造成能量浪费。针对这一情况，设计人员要为建筑物配套完善的余热回收和再利用系统。主要技术手段包括在空调机组和新风机组后面增加热交换器，收集冷凝热和排风热交给回水实现热回收；设置太阳能余热利用水箱储存系统停机或散热损失的热量；使用双膜结构墙体将墙体外层吸收的太阳热引入室内作为采暖辅助热源等。收集来的这些低品位余热要经过短时间的存储和必要的加温升温处理，然后作为建筑采暖系统的补充热源应用到地板辐射、空气系统等系统中。这种余热循环利用技术可以使建筑暖通空调系统的整体能源利用效率提高20%以上，显著降低了建筑耗能和污染排放，是实现系统绿色节能的重要手段。

3建筑暖通空调系统节能优化建议

在落实规范化技术手段的同时，也要从运行管理和维护等层面推进建筑暖通空调系统节能发展进程。一是建立稳定且合理的能耗管理体系，依从能耗管理制度对管理人员的职责予以精细化管控，并及时完成能耗的计算分析，依照相应情况合理化调控能耗处理的具体办法，维持综合化应用管理的科学性和稳定性。二是落实自动化控制管理系统，匹配建筑暖通空调系统节能管理规范要求，积极推进自控系统，从设计、建造、调试到维护，配合暖通节能设计要求，实现精准化自动控制处理，提高暖通节能环保作业的实效性。三是落实规范化运行管理和维护机制，完整准确地对系统和设备技术档案予以管理，并落实常规化运行监控手段，及时汇总问题及时针对故障诊断展开修复处理，保证暖通工程项目作业的长效性和稳定性。

结语

综上所述，伴随着建筑技术的不断发展和完善，暖通设计的优化也离不开新技术的引进。从智能控制系统到地源热泵技术，从新风系统的改进到变频技术的应用，这些创新不仅提高了建筑的能效水平，也有助于减少对环境造成的影响。在推进建筑暖通空调系统节能设计期间，必须将绿色理念合理化地融合到其中，并明确建筑暖通空调系统建设期间需要关注的要点，确保全部建筑暖通空调系统施工能按照预期规划流程展开。

参考文献

[1]刘圣伟.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用[J].城市住宅，2021，28（9）：247-248.

[2]潘代琦,镡春健,卢旺达,等.建筑节能中暖通空调节能系统的应用和技术优化措施[J].四川建材,2023,49(08):234-236.

[3]宿子敬,曹丹阳.以绿色工业建筑理念为思路的医药洁净厂房暖通节能设计探讨[J].暖通空调,2023,53(S1):318-320.