关于建筑暖通空调节能设计的探讨 廖喜年

关于建筑暖通空调节能设计的探讨廖喜年

摘要：随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，对节能环保的意

识越来越高，而暖通空调系统中的节能设计也引起了设计人员的注意。在社会和

环境可承受的范围内，使得能源的利用效率不断提高。节能新技术的应用不仅可

以有效降低能耗，达到节能减排的目的，还可以有效保护自然资源。

关键词：建筑；暖通空调；节能设计

1 工程概述

某工程分E3、F1两个地块。E3地块由6栋8层办公楼组成，总建筑面积69460m2，其中，地上建筑面积40630m2；F1地块由5栋8层办公楼组成，总建

筑面积56232m2，其中，地上建筑面积32182m2，地下建筑面积24050m2。该目

设计充分考虑了绿色节能建筑的理念和定位，目标是达到国家绿色建筑标识二星

级标准。

2建筑暖通空调节能设计

2.1 围护结构保温系统

分析隔热理论可知，采用外保温技术，建筑室内受到室外温度波动的影响小，具有良好的节能效果和综合经济效益。因为空调末端采用辐射系统，与常规空调

系统相比，对围护结构保温和室内密闭性等性能的要求更高。为此，综合比较本

市目前实施的节能设计标准、德国建筑节能标准、美国LEED07标准等一系列针

对围护结构的要求，并考虑辐射空调系统要求、投资造价、后期运行等因素，最

终确定适合本工程的围护结构参数。

2.2 空调冷热源

本工程空调冷负荷为7041kW，空调热负荷为4629kW，生活热水负荷为

400kW。系统分别配置了离心式冷水机组、地源热泵机组和热泵热水机组。空调

冷热源配置如表1所示。

2.3.2 空调水系统设计

本工程E3、F1地块共计11栋办公楼，空调水系统输送距离比较远。由于空调侧各办公

楼之间末端管道阻力差距比较大，而且地源侧各区域间地埋管管道阻力差距也比较大，因此，水系统根据输送距离分别在空调侧、地源侧设置二次泵变流量系统。水系统垂直异程、水平

异程用平衡阀调节各水路水力平衡。夏季，空调侧供回水温度为6℃/12℃，地源侧供回水温

度为29℃/35℃；冬季，空调侧供回水温度为45℃/39℃，地源侧供回水温度为11℃/5℃。

2.3.3 土壤热平衡设计措施及运行策略

良好的地源热泵系统要求实现全年土壤取热、放热的热平衡。为了实现此目标，本设计

采用冷却塔辅助散热并结合土壤监测、空调系统能耗监测等方式，具体措施如下：①冷却塔

处理负荷能力占空调总冷却负荷的60%；②分区域分别设置多口监测井（内设温度探头），

以检测土壤的温升状况；③在地源侧、空调侧分别设置能量计量系统，以记录累计取热、放

热量。

2.4 热泵热水系统设计

本工程有400kW 的生活热水需求，此次设计采用热回收机组优先旁通方案。夏季热回收

机组产生生活热水的同时，蒸发器侧可预冷其他单冷机组的回水温度，从而减少其他单冷机

组的冷负荷；冬天通过阀门切换从地埋管取热。

2.5 温湿度独立控制系统

本工程空调系统采用温、湿度独立控制系统。空调箱主要承担室内的湿负荷和部分显热

负荷，其余显热负荷由金属冷吊顶和主动式冷梁承担。

2.6 末端辐射系统

2.6.1 毛细金属冷吊顶设计

本工程辐射末端采用毛细金属冷吊顶，冷吊顶夏季供回水温度17℃/20℃，冬季供回水温度为32℃/29℃，所需冷热水从冷热源处通过板式换热器获得。毛细金属冷吊顶夏季供冷能

力为65W/m2，冬季供热能力为50W/m2。

2.6.2 辐射系统的湿度控制

湿度控制直接决定了辐射系统能否安全、稳定运行。本工程辐射系统湿度控制主要采取

以下措施：①围护结构要求，门窗气密性等级不得低于6级；②电梯厅、大堂等人员进出

频繁区域设置常规空调形式；③空调箱对处理风量深度除湿，以保证室内除湿要求；④送

风采用低温型射流风口，吊顶贴覆射流，在冷吊顶表面形成一层干燥的空气层，从而避免冷

吊顶结露；⑤冷吊顶表面设置露点传感器，吊顶表面出现结露风险时，要关闭相应的水阀。 3结束语

综上所述，暖通空调系统节能在建筑节能中占有非常重要的位置，发挥着非常重要的作用。做好建筑暖通空调节能设计，有助于降低整个建筑的能源消耗，有助于我国节能减排政

策的贯彻落实，有助于进一步提升居民生活质量，有助于我国可持续发展战略的推行。因此，暖通空调的设计人员应给予足够的重视。在工程暖通空调设计中，综合采用了高性能围护结

构保温系统、地源热泵系统、温湿度独立控制系统、末端辐射系统和热泵热水系统等一系列

节能措施，达到了节能环保的目的。

参考文献

[1]吕丽翠.浅谈暖通空调节能设计分析[J].商品与质量：房地产研究，2014（7）.

[2]王琳.暖通空调系统节能设计浅析[J].四川水泥，2015（5）.

[3]马金亮.暖通空调节能设计要点分析[J].建筑工程技术与设计，2016（20）.