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建筑暖通空调系统节能设计要点李红霞

发表时间：2020/1/8 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：李红霞

[导读] 随着人们物质文化生活水平的提高，对生存居住环境的要求也在提高。

中国建筑标准设计研究院有限公司新疆分公司新疆乌鲁木齐 830011
        摘要：随着人们物质文化生活水平的提高，对生存居住环境的要求也在提高。为了在舒适性方面更好的满足人们的需求，在现代建筑设计中，暖通空调已经成为一项至关重要的组成部分。暖通空调系统需要消耗大量能源，主要是调节建筑室内环境，但是其不符合绿色、节能、环保理念。因此，为了更好的实现绿色建筑目的，降低建筑的整体耗能量，就必须在暖通空调设计中应用节能技术，不仅可以最大化减少能源消耗，还可以保证暖通空调系统的使用效果。
        关键词：建筑暖通空调系统；节能设计；要点


引言
        经济的快速发展导致我国国民的经济水平提高，在这一过程中人们对生活质量的要求也在逐渐发生变化，现在人们已经不仅满足于衣食，还更加关注精神世界的改善。暖通空调系统使人们的生活和工作环境变得更加舒适，进而能够满足人们环境舒适度的要求，暖通空调装置的性能将直接影响住宅和公共建筑的总体节能指标。
        1暖通空调的作用及影响
        暖通在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调系统，系统功能包括：采暖、通风、空气调节这三个方面，从功能上说这也是建筑工程的一个重要组成部分。首先，暖通空调在日常的使用中，能够很大程度上来改变人们的室内环境，提高人们的生活品质。其三个方面可以独立使用，也可以组合使用。例如在严寒及寒冷地区，对室内环境要求不高的建筑以及初投资小的建筑，一般只考虑冬季采暖，夏季自然通风。不采用空调系统，这样既满足室内人员对于室内环境的基本要求也可以节能出投资并有利于建筑使用过程中的节能要求。对室内环境要求较高的建筑及考虑日后运行的成本，一般会考虑冬季采暖+夏季空调制冷系统。这种系统，在冬季采用集中供暖与新风换气结合的方式，既可以充分利用市政热网也可以节省空调运行的电能，达到节能的目的。再者采用空调系统制冷已达到室内温湿度的要求，多度季节采用全新风以利于节能。
        这只是对于生活环境上的一个改善，另外一点是暖通空调能够带动室内空气的流通，能够将室内的烟雾灰尘、有害病菌以及异味等一些有害的气体得到一定的清理，进而对于室内空气进行改善，让人们呼吸新鲜健康的空气，减少一些疾病的出现。不过从生态环境方面来看，暖通空调在建筑工程中的逐渐使用，其所占的能源消耗比例也越来越大，这就导致能源供给问题的出现。尤其在夏季和冬季来说，人们对于空调的使用在逐渐递增的同时又处于高峰期，对于电力的使用也是一种挑战。同时暖通空调所消耗的能源是不可再生能源，这对于能源的使用与能源的开采也是一种挑战。而暖通空调的使用对于空气、环境的影响也逐渐加重，生态问题也越发的恶劣。从我国的国情来看，我国走的是可持续发展道路、科学发展观，同时也一直在号召节能减排的绿色行动，对于生态环境的改善行动已经是刻不容缓了。所以说暖通空调节能技术也是势在必行的，它不仅仅能够使对于电力的使用得到有效的减少，同时也能够降低能源消耗，减少对于环境的污染。

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        2建筑暖通空调系统节能设计要点
        2.1改善暖通空调系统设计需求
        改善当前暖通空调系统的设计需求能够从本质上解决空调能耗过高的问题，其核心方法是借助于各种新理念、新技术以及新手段来对现有空调系统做完善处理，用以让空调系统在实际运行的过程中切实有效地达成经济、节能这一重要目标；保证空调运行质量在不断提高的同时，其整体能源消耗逐渐降低。一般来讲，暖通空调系统从属于一个较为复杂的工程系统，难以操作的问题在中央空调系统之中的表现最为突出，由于在设计的过程中，中央空调系统设计的优劣将会直接影响到当前空调系统使用过程中的质量以及效果，所以在空调系统的设计中，整体设计的优劣将会和系统整体节能效率息息相关。这就要求空调系统设计时，能够结合空调系统的整体工作需求以及相应的基础目标，来对空调系统做出优化处理，从而切实有效地促进暖通空调系统的整体运作效率。例如在设计新风系统时，不同地区对于暖通空调系统的需求是存在本质上的差异的。例如在全年气候比较温和凉爽的地区，其空调系统可利用全新风来进行制冷；而夏热冬暖地区在空调季则必须对新风的温湿度进行处理。所以先行优化空调系统是极为重要的，其对于保障空调系统的整体运行很有意义。
        2.2蒸发器的有效改良
        在整个建筑暖通空调系统之中，蒸发器是十分重要的组成构件之一，蒸发器主要分为两个部分，分别为铜管以及铝翅片。就目前状况而言，铝翅片主要存在着两种结构形式，一种是波纹片结构，还有一种是桥片结构，一般情况下，铝翅片的厚度大致在0.095~0.1mm的范围之内。在建筑暖通空调系统运行的过程中，为了减少蒸发器发生故障的可能性，需要在铝翅片表面上涂抹上一层亲水膜，其主要作用是防止铝翅片之上积累过多的水分。对于铜管而言，当前应用较多的主要有光管与内螺纹管，其外径一般都是7.0mm。对于这两种类型的铜管，内螺纹管具有更为优异的热换能力，能够对蒸发器的热换能力进行一定程度上的提升。
        2.3地源热泵系统设计
        在工程建设中，地源热泵系统被广泛的应用于此类工程的暖通空调中，在室内空间内具有非常好的制热和制冷优势，可以充分发挥其节能降耗优势，给现代化的地源热泵系统的建设奠定坚实的基础，且有效的保护了周边环境。比如，设计人员将地源热泵充分应用到暖通空调的设计中来，在高温的夏季，地埋管内的传热介质（水/防冻液）通过水泵送入冷凝器，将热泵机组排放的热量带走并释放给地层（向大地排热，地层为蓄热）；蒸发器中产生的冷水，通过循环水泵送至空调末端设备对房间进行供冷。在冬季，热泵机组通过地埋管吸收地层的热量（向大地吸热，地层为蓄冷），冷凝器产生的热水，则通过循环水泵送至空调末端设备对房间进行供暖。营造更好的室内温度，提升了能源的利用率，降低了能源的过度浪费，成为暖通空调设计工作中重要的节能降耗关键环节。
        2.4变频节能技术的有效应用
        变频节能技术就是指在外界环境（太阳辐射、室内外温度）产生变动的情况下，结合变频调节水冷机组以及相关的风机水泵等设备来进行有效调整，从而切实有效地降低当前耗能。在进行应用的过程中，可以明显发现变频节能效果，能耗大约比传统的工作模式降低30%。变频节能技术的应用有很多种，比如水泵的变频技术。一般来讲，冷冻水的供水温度一般为5℃~7℃之间，当室内空调负荷降低时，如果水泵在空调系统运行的过程中还按全功率运行，那么就造成较大的能源浪费问题，所以必须要采用变频措施，以此来有效地减少水泵之中的水流量，用以更为有效地节约能源。变频节能技术的原理如下：异步电动机的转速n由公式n=60f（1-s）/p决定，其中：s-电动机的转差率；f-交流电源的频率；p-电机极对数。由公式可得：p和s不变的情况下，电机的转速是随电源的频率按正比变化的。
        2.5排风热回收装置的合理选择
        排风热回收装置选择的科学性与合理性也会对建筑暖通空调排风系统的节能效果造成一定程度的影响，因此需要结合实际情况，并在此基础之上综合考虑各个方面的因素，从而对排风热回收装置进行合理有效的选择。一般情况下，需要遵循如下几个方面的原则要求：①对排风热回收装置的额定热回收率进行一定程度的控制，一般控制在60%以上较为适宜；②在一些湿度较高的地区，当暖通空调系统处于采暖模式时，还需要具备一定的除湿功能。针对这种情况，则需要尽量选择湿热回收装置；③对于其它的热回收系统而言，需要以全热回收装置作为首选的方案。
        结语
        综上所述，在现代建筑中，暖通空调是非常重要的组成部分，但是其对能耗的消耗也是建筑中最大的。因此，对建筑而言，做好暖通空调节能设计有着非常重要的关键性作用。在进行暖通空调设计时，要应用适宜、有效的节能技术，遵循着可循环、协调、低碳的原则，在保证暖通空调系统正常运行的基础上，增强暖通空调节能设计的社会效益和经济效益，实现最大化减少能源消耗。
        参考文献
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