暖通空调系统节能怎样设计？

来源：建筑设计 浏览：- 发布日期：2016-12-26 09:34:53

我国经济的迅速发展，相应促进了能源需求的急剧扩大。从我国2010年开始，耗能问题也开始加剧，逐渐成为了世界上第一耗能的国家。作为发展中国家，我国的社会经济及科学技术等都在高速发展中，但能源有效利用率的整体偏低，使得能源浪费情况较为严重，一定程度上阻碍了我国经济的可持续发展。对此，民用建筑暖通空调系统的节能建筑设计也尤为迫切。提高能源的利用率，优化资源配置，是实现解决我国耗能问题的根本所在。

1、目前能耗现状

我国是资源大国，同时也是耗能大国，由于我国资源分布不均，人均占有资源量少，因此资源的利用原本就是非常突出的问题，加之工业化进程的加快，我国的耗能问题不仅没有解决，甚至还呈现出越发严重的状态。从国内耗能产业结构来看，工业是耗能最为严重的产业，而建筑行业与工业相比，虽然耗能较低，但是由于工业产品大量在建筑施工应用，从另一个角度来说，也是耗能的一种体现，在一定程度上也加剧了我国的耗能问题。而在建筑工程中，耗能比例最大的就是空调暖通系统，从世界范围来看，暖通空调耗能都是非常棘手的问题，为了能够找到有效解决耗能问题的方法，实现我国的资源的可持续发展，我国政府和相关部门多年来一直非常努力，同时也出台了很多相关的政策规范，即便如此，我国建筑行业暖通空调系统的节能问题也无法在短时间内得到解决。

2、民用建筑暖通空调系统节能设计分析

民用建筑暖通空调系统的节能设计主要从两方面进行优化。一方面，应当在规划建筑设计时，充分考虑到当地自然环境，以科学合理的布局，全面考虑地质环境、大气环流、阳光照射等自然因素，从而降低能源消耗。另一方面，可以通过优化建筑结构提高其保温调节性能，降低能源的冷热损失。包括控制窗户和墙体比例、提高墙体隔热恒温性能等等。

2.1采暖与空调冷冻水系统的设计

在设计采暖系统时，应该尽量保证空调管路系统的结构简单化，方便操作，有效降低相关设备的能源消耗，在建筑建设前期就有效降低完工后的维护费用;保障建筑内不同空间之间的调温系统独立运行;热量消耗分户平摊等等多方面原则。目前多采用下供下回垂直双管系统作为采暖系统的主要形式，此外，也包含了上供下回垂直双管系统、水平式双管系统以及高层建筑竖向分区供暖系统等多种形式，根据实际情况选择相应的系统形式。在设计冷冻水系统时，结合国家规定，遵循负荷变化同系统流量的自动调整相适应的基本原则，降低系统运行时的能源消耗。一般多采用同一次泵变流量系统，当然也包含了一次泵定流量系统、二次泵变流量系统以及两管或四管制系统等个种类，同样需要结合实际情况进行选择。

2.2采暖与空调水系统的补水和定压等方面设计

一般来说，需要根据采暖及空调水系统在单位时间内的泄漏量，确定补水管道的规格、补水量的数值乃至水泵水箱等设备的规格。实际设计时，应该考虑到空调整体系统规模乃至各类系统的不同实现形式，结合系统用水容量确定最终数值。

通常，以供冷和采用换热供暖的空气调节形式时，若为全空气系统，则单位水容量多确定在0.5左右(偏差在0.1以内);若为水空气系统，则单位水容量多确定在1.0左右(偏差在0.3以内)。若供暖采用热水锅炉，全空气系统情况下，单位水容量取1.3-2.0以内;水空气系统则取值在1.2-1.9以内。此外，若为封闭式采暖空调系统，那么其补水定压点的选择，应该在循环水泵入口。

2.3风系统的设计

风系统的设计，包含了空调自身风系统和通风系统各个部分。空调自身风系统的设计，首先应当遵循我国规定，在严格控制室内二氧化碳浓度基础上，对风系统进行设计。若建筑内人员分布为集中式，则使用集中供暖系统;若建筑内人员较多且建筑规模又较大，人员分布较散时，则可以使用全空气空调系统;若建筑高度较大，还可以在基础上，合理应用分层式的空调系统。通风系统的设计，是为了保障电气设备的散热性能以促进其稳定运行，更是为了保障室内空气的健康无害。既关系着空调系统的正常运行，又间接影响着空调系统的节能性能。集中式空调通风系统的排风与热回收功能设计乃至设备的选择，应先符合国家节能相应原则为基础，针对部分不需要严格环境通风系统的建筑，可沿用自然通风系统，从而减少暖通空调系统整体能源消耗。

2.4冷热源设备的选择

在选择冷热源设备型号时，一方面需要考虑到建筑的整体功能、规模大小乃至造价等因素;另一方面需要对当地的能源结构、环境、气候等多方面因素进行分析。如果当地存在区域供热系统或工厂余热等基础，可以沿用到空调热原系统中;若当地具有完善的天然气供应系统，则需要考虑当地的电力峰谷期，利用天然气系统进行配合，供热使用电力，供冷则使用两种能源系统配合，从而提高能源有效利用率;若区域内能源形式较复杂，相应的可以采用复合式能源冷热供应系统;此外，针对区域内的水资源、地热资源以及生活废气热水等有效能源，均可以合理进行回收再利用，从而在提高其使用率的同时，减少环境污染，并有效节省相关设备的资金。

2.5可再生式能源的选用

目前较为常用的资源包含风能和太阳能两个组成部分。风能多用于供冷，是暖通空调节能设计的重要环节。通过利用室内与室外环境的温差，从而使用风能所带的自然冷量，满足室内供冷需求。多使用夜间通风蓄冷及新风直接供冷等方式。该设计用电量少，对环境友好，且能有效提高室内空气环境。太阳能在民用建筑暖通空调的制冷供暖方面均可以加以利用，主要又分为被动式和主动式。在供暖方面，可以将使用主动式太阳能收集设施，利用太阳能对管道内的水进行加热并在室内循环实现供热，目前热管式真空管太阳能集热器为太阳能的采暖奠定了良

好基础，具有温度高、承受压力大、耐久性能好等诸多优点。在太阳能制冷方面，则主要利用太阳能与电能之间的互相转换，再使用电能带动驱动压缩制冷系统的运行。以太阳能作为热源的吸收式制冷系统，则主要利用太阳能带动溴化锂溶液反应进行制冷。

结语

实现资源的优化配置，是我国可持续发展理念中一个重要部分，能源消耗是阻碍的资源优化的重要因素。为了将各个领域的耗能问题降到最低，在设计上就应该严格把关。从耗能结构上来看，暖通空调耗能是目前耗能最为严重的，针对建筑中暖通空调的节能设计，因此越发受到人们的关注。暖通空调设计是一项内容复杂的工作，所包括设计缓解众多，科学合理的计算、温度控制以及设备选型都是影响设计科学性的因素。民用建筑暖通空调的节能设计需要考虑到多方面因素，与建筑整体能耗密切相关。在实际工作当中，还应当结合相关规定及国内先进技术对节能设计方案进行全面优化，从而提高系统性能，实现可持续化发展。