浅谈建筑暖通空调系统的设计

浅谈建筑暖通空调系统的设计

摘要：建筑行业里节能问题日渐显著，建筑节能的主要部分就是暖通空调的节能。这关系到千家万户的冷暖，更关系到建筑产品质量和人们的健康安全、国家

能源安全、资源消耗。本文对暖通空调设计的原则及节能设计方面做了简单的介绍。

关键词：暖通设计；设计原则；节能设计及应用

暖通空调系统能够创造一个适于人们生活、工作的良好室内环境，主要包括

采暖和通风、空气调节三个主要功能。采暖可以保持室内的温度，通风可以改善

室内的空气，空气调节能够实现室内温度、湿度以及空气品质等方面的调节。根

据建筑暖通空调系统各个方面要求的不断提高，相关设计人员要做好暖通空调系

统设计方案的细节处理和整体优化工作，以高质量的设计方案来保证建筑暖通空

调系统的功能、质量和效益。暖通空调节能势在必行，有实际意义

1.暖通设计的基本原则

1.1节能原则

应仔细寻找温度、湿度、劳动强度、风速及平均辐射温度这五项影响热舒适

指标的主要因素相互间的适宜比例，并对其进行巧妙组合以达到舒适和节能的协调。同时，为了在房间内形成舒适的微气候可通过房屋围护结构的导热性的利用

来抵抗室外气候的不断变化而达成。另外，对于管路系统应尽可能地设计为简单

结构，以减少管材消耗量及方便施工，最终节省初投资。

1.2整体局部

一般情况下，实行集体供暖在保证各个房间的室内温度时还可降低采暖能耗，是房屋建筑暖通系统的首选方案，但实施该方案时应注意满足个人需求及控制的

灵活性，不可强求全面统一，应保证各个房间的室内温度可独立调控，实现分户

或分室热量分摊。

1.3满足生活环境要求

在房屋建筑中，影响人体舒适的主要因素是舒适环境，同时生活环境中的声、光、色三个因素也是相当重要的因素。如可让人们在心理上感觉到温暖的暖色调，其在满足人们心理温暖的基础上可助人们降低室内温度，从而避免能源的消耗。1.4利用室内通风量

在房屋建筑的节能设计中应通过合理地组织室内的进、排风气流，增大室内

通风量，消除空气中的细菌、浮游尘埃及臭味等有害人体的物质，解决控制的质

量问题，从而改善室内空气品质，改善人们居住环境，进而达到节约能源的目的。

2.暖通空调节能的设计及应用

2.1暖通空调能耗的组成

暖通空调系统消耗的能源主要由供热、制冷负荷的确定以及空调系统的正确

合理配置、空调系统正确的布置和空气调节设备的选择以及空气调节负荷为依据的。暖通空调节能的关键是空调外界负荷和内部负荷同时决定。

暖通空调的负荷确定是建立在克服室外环境影响的基础上，以减轻室外对室

内的热作用。并且充分利用室外环境中的有利因素，使之对改善室内热环境起到

积极的作用。

2.2建筑规划设计阶段的节能措施

规划设计是建筑节能设计的重要方面，规划节能设计应从建设选址、分区、

建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、

太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究，以优化建筑的微气候环境，有利于节能，充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌等自然因素。

2.2.1绿化

建筑旁边的绿化不但有防风、隔声、防尘和美化环境的作用，而且对于建筑节能也有重要作用。树木可通过叶面蒸发，从而降低空气温度；树木有很好的遮阳作用，使建筑物直接受到的太阳辐射及从地面得到的辐射热减少；树木有引导风及挡风的作用。地面会反射太阳辐射，而且其本身温度升高后又会成为新的热辐射源。夏季由于太阳光照射，屋面温度比气温高得多，最高达80℃以上；寒冷的冬季之夜，屋顶将大量的热量散射到大气中，因此它的温度比气温低，最低可达-20℃。由此可见。全年屋顶的温差就可达100℃左右，给暖通空调系统产生了很大负荷。

水分蒸发需要大量的热量，所以夏季绿化屋顶表面的温度仅有20-25℃。绿化屋顶上的大部分太阳热量消耗在蒸发水分上，因此这部分热量就不会使屋顶结构表面的温度继续升高，房屋内的温度也不会上升很高。

2.2.2热泵技术

所谓热泵，前是靠位能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。顾名思义。热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的热能(如空气、土壤、水时热以及太阳能、工业废热等)转换为可利用的高位热能，从而达到节约部分高位能(煤、石油、天然气、电能等)的目的。因此，利用低位能的热泵技术是一条极重要的节能途径。

热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源，目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。

热泵技术有三大优势：

2.2.2.1能长期大规模地利用低温热能，可以把生活中不用的低温热能利用起来。

2.2.2.2它是目前世界上最节省一次能源(即煤、石油、天然气等)的供热系统。它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量。

2.2.2.3它在一定条件下可以逆向使用，既可以供热，也可用以制冷，即一套设备兼作热源和冷源。

另外，由于能够有效地降低一次能源消耗，因而可以减少CO¬2气体和其它燃烧产生的污染物的排放，是一种可持续发展的建筑节能新技术。理论和大量的应用实践都说明，热泵技术具有很好的节能效果。

2.2.3排风余热回收技术

利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。具体做法为:在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热；利用排风余热来预热新风，从而达到回收排风余热的目的。这样，不但节能，而且改善了室内空气质量。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段，进一步提高产品的性能和质量，并且使其易于与各种不同的建筑相结合，便于安装使用，是这项技术的主要研究方向。

2.2.4变流量技术

供热、制冷系统的设计是按照比较不利的气象条件进行的，所以在绝大部分时间内，实际负荷小于设计热(冷)负荷，在一天之内也是不断变化的。水和空气作为热和冷的载体，其流量也应当是随着负荷的变化而变化。而动态的控制系统的流量，既能满足经常变化的负荷要求，又能最大限度的节省能耗，是暖通空调领域近年来的技术热点之一。