关于民用建筑暖通空调系统节能设计策略的分析与思考

关于民用建筑暖通空调系统节能设计策略的分析与思考
发布时间：2022-05-31T08:13:44.094Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷第3期作者：庞宗宝
[导读] 目前，在民用建筑工程设计与施工中，暖通空调设计是其中的重点工作，暖通空调设计工作的落实，不仅影响着人们的生活质量庞宗宝
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摘要：目前，在民用建筑工程设计与施工中，暖通空调设计是其中的重点工作，暖通空调设计工作的落实，不仅影响着人们的生活质量，还会对建筑性能产生直接影响。

现阶段，人们对于民用建筑暖通设计的要求不断提升，为促使暖通空调设计工作能够满足人们的需求，实现设计工作的顺利进行，要将节能理念贯穿民用建筑暖通空调设计始终。

在后续工程施工中，为达到良好的节能环保效果，应尽量避免对生态自然环境造成影响，实现建筑与自然的和谐发展。

在节能理念下，落实好暖通空调设计工作，是当前民用建筑行业发展中面临的一个重要问题。

关键词：民用建筑；暖通空调；节能设计
引言
暖通工程是现代民用建筑的重要组成部分，也是人们获取建筑住宅舒适性的重要途径。

但在建筑节能减排的大趋势下，暖通空调系统的高能耗问题日益突出。

因此，要推进建筑工程节能设计，必须从暖通空调入手。

1民用建筑暖通空调系统节能设计现状
空调建筑的全年能耗主要由空调能耗、照明能耗、其他生活能耗等几大部分组成，其中空调能耗占有相当大的比例。

例如，对全国公共建筑的能耗调查表明，空调能耗占整个建筑能耗的 50%~60%。

在空调能耗中，20%~50%的能耗是为了满足由于围护结构传热所带来的消耗， 30%~40％是由于空调新风处理所需要的能耗，其他如输送方面的能耗为 10%~20%。

民用建筑作为能耗大户，暖通空调系统节能有利于促进能源资源节约合理利用，实现经济社会可持续发展，提高人民的生活质量。

中央空调系统可以创造舒适的室内环境，提高人们的工作效率。

目前暖通空调领域的节能手段多种多样，空调节能设计受资金、创新意识等因素制约。

暖通空调系统设计中存在许多经济性问题。

民用建筑暖通空调系统设计要求遵循整体性原则，要明确暖通空调在建筑设计中的作用。

空调运行系统优化目的是满足合理的室内空气品质与系统能耗。

民用建筑暖通空调工程是复杂的综合系统，节能环保设计要及时分析建筑暖通空调工程实际情况，消除不利因素，不断完善优化工程设计方案。

2民用建筑暖通空调系统节能设计策略
2.1地源热泵技术
2.1.1污水源热泵
所谓污水源热泵，主要是在城市或者工业污水中提取热源，从而通过转化的过程让其成为更高品质的能源，为人们提供热量。

分为原生污水和再生污水。

污水源热泵的特点在于温度变化幅度较小且水质较为稳定，其优点主要包括这样两个方面:首先，其水质温度常年处于13～25℃，具有输出热量稳定以及COP值高的优势;其次，污水源热泵对于污染的排放要更低，并能够节省更多的能源，因为这种热源温度更加稳定，所以无论是制冷还是制热的系数都要高于传统源热泵。

2.1.2地下水源热泵
水源热泵机组属于可再生能源利用的范畴，是国家推进节能减排政策支持的暖通空调领域的技术，因而正日益得到更大的发展和应用。

地下深井供水可以为系统提供足够的热源，实现夏季制冷，冬季供暖。

水温不受外界环境影响，所以系统水源主要采用地下井水。

下面分析地下水热泵技术的优点，并讨论其实际应用。

(1)与其他地源热泵相比，其占地面积较小。

(2)水源热泵运行效率高，运行费用低，总体能耗较低。

(3)水源热泵运行稳定可靠，环境效益显著
（4）一机多用，应用范围广。

2.2采用自动化技术和智能控制系统
由于全年室外气候呈周期性变化，而目前的空调设计任务首先是以满足设计状态下的正常运行来确定设备装机容量和进行系统设计，因此对于全年来说，在绝大部分时间段，建筑的冷、热量需求都处于部分负荷状态，或者说这些时间段空调设备的装机容量和系统能力都超过了实际需求。

如果设备还按照满负荷运行，必然造成大量不必要的能耗增加，室内所需要的空气参数也得不到保证（过冷或过热）。

因此，必须有目的、有针对性地对相关系统和设备采取必要的控制措施。

实时控制的目的是在满足房间参数达到正常使用要求的基础上，让设备的供冷、供热能力尽可能与建筑空调的需求相一致，减少过多的能源消耗。

实时控制的方法是：通过设置各种有效的控制设备或调控手段，对空调系统的主要环节采取合理、可行的蜇调节和质调节措施。

由于需要实时的跟踪各种参数的变化并及时采取相应的调控措施，因此，实时控制需要以完善的自动控制系统为基础才能实现。

很显然，完全依靠人工管理的方式无法做好。

国内外的统计表明，在空调系统设计合理的基础上，若采取完善的实时自动控制措施，与无自动控制措施的空洞系统相比，一般来说全年可以节约 20%~30％的空调能耗。

2.3热回收技术
在建筑工程暖通节能设计过程中，应尽可能地采用排风热回收设备。

空气热回收设备从构造形式上主要有板翅式、转轮式和热管式等类型，从热回收性质上可以分为全热回收和显热回收两种。

它们的共同原理是：利用建筑物或其他系统的排风与新风进行的热交换，在夏季回收空调冷量、冬季回收空调热扯。

排风热回收设备的额定全热热回收效率应为：制冷大于50% 、制热大于55%；额定显热回收效率应为：制冷大于60%、制热大于65%。

2.4储冷技术
空调蓄冷技术的应用已成为电力负荷调峰的重要手段，实现用户运行费用节约的同时，带来空调系统的适应性增强和可靠性提高
由于国内采用电制冷方式的空调冷源占有极大比重，空调负荷受气候变化的影响极大。

因而，每年夏季，空调负荷对电网的负荷特性
影响巨大。

采用空调蓄冷系统可以有效地做到合理用电，缓解电力负荷的峰谷差现象。

其优点是，第一，用户安装蓄冷装置后，空调供冷的制冷机装机容量可以得到减小，可以相应减少变配电设备的配置，同时，利用峰谷电价可获得较好的经济效益；第二，空调蓄冷系统以谷补峰，减少地区的电力装机容最，可以做到少建电厂，提高燃煤发电机组夜间低谷运行时段的发电效率，因而，实现燃煤发电环节的节能减排；第三，采用大型冰蓄冷装置，提供大温差冷水资源，可以促进实现区域供冷的能源项目得到发展。

2.5传输能耗设计
空调系统的输送能耗占整个空调系统实际能耗中较大的比例，尽管输送设备装机容量不会是该比例，但由于其运行时间往往比主机要长，因此，降低输送能耗是空调节能的又一重要措施。

选择较高的风机、水泵的运行效率（对于定速设备，主要关注的是设计工况点的效率；对于变速设备，还应关注在整个工作范围内的效率）是节能的一个重要因素。

此外，还应考虑以下两点： (1) 对于风系统，控制输送能耗的主要措施是控制合理的作用半径和合理的管道系统风速，以尽可能降低需求的风压。

从实际设计中看出，要做到这一点，空调、通风设备宜尽最靠近所服务的对象。

(2) 对于公共建筑和工业建筑集中供暖和空调的水系统，重点的控制应该放在如何加大供、回水的温差方面，目的是减少输送的水量。

集中供暖与空洞系统循环水泵的冷、热水耗电输冷（热）比满足节能要求。

由此可见，强化能耗传输设计优化工作具有重要作用，工作人员要给予该项工作更多重视，并结合实际情况做好优化工作，为暖通空调系统的节能稳定运行打下良好基础。

结语
总之，当前随着人们生活条件的改善，促使人们越来越注重生活品质。

而做好建筑工程暖通空调设计和施工工作，可以帮助人们提高生活质量。

我们更要关注提高暖通空调系统效能、在满足舒适度的同时节省能耗。

为此，设计师必须高度重视暖通空调设计中的节能问题，致力于暖通空调这个能耗大户的耗能不断降低。

参考文献
[1]胡晓菲．建筑暖通空调工程的节能减排设计[J]．住宅与房地产，2019，(25):79．
[2]杜军．绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用[J]．居舍，2019，(35):96．
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