暖通空調系統(tǒng)節(jié)能怎樣設計？

來源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2016-12-26 09:34:53

我國經濟的迅速發(fā)展，相應促進了能源需求的急劇擴大。從我國2010年開始，耗能問題也開始加劇，逐漸成為了世界上第一耗能的國家。作為發(fā)展中國家，我國的社會經濟及科學技術等都在高速發(fā)展中，但能源有效利用率的整體偏低，使得能源浪費情況較為嚴重，一定程度上阻礙了我國經濟的可持續(xù)發(fā)展。對此，民用建筑暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能建筑設計也尤為迫切。提高能源的利用率，優(yōu)化資源配置，是實現(xiàn)解決我國耗能問題的根本所在。

1、目前能耗現(xiàn)狀

我國是資源大國，同時也是耗能大國，由于我國資源分布不均，人均占有資源量少，因此資源的利用原本就是非常突出的問題，加之工業(yè)化進程的加快，我國的耗能問題不僅沒有解決，甚至還呈現(xiàn)出越發(fā)嚴重的狀態(tài)。從國內耗能產業(yè)結構來看，工業(yè)是耗能最為嚴重的產業(yè)，而建筑行業(yè)與工業(yè)相比，雖然耗能較低，但是由于工業(yè)產品大量在建筑施工應用，從另一個角度來說，也是耗能的一種體現(xiàn)，在一定程度上也加劇了我國的耗能問題。而在建筑工程中，耗能比例最大的就是空調暖通系統(tǒng)，從世界范圍來看，暖通空調耗能都是非常棘手的問題，為了能夠找到有效解決耗能問題的方法，實現(xiàn)我國的資源的可持續(xù)發(fā)展，我國政府和相關部門多年來一直非常努力，同時也出臺了很多相關的政策規(guī)范，即便如此，我國建筑行業(yè)暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能問題也無法在短時間內得到解決。

2、民用建筑暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計分析

民用建筑暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計主要從兩方面進行優(yōu)化。一方面，應當在規(guī)劃建筑設計時，充分考慮到當?shù)刈匀画h(huán)境，以科學合理的布局，全面考慮地質環(huán)境、大氣環(huán)流、陽光照射等自然因素，從而降低能源消耗。另一方面，可以通過優(yōu)化建筑結構提高其保溫調節(jié)性能，降低能源的冷熱損失。包括控制窗戶和墻體比例、提高墻體隔熱恒溫性能等等。

2.1采暖與空調冷凍水系統(tǒng)的設計

在設計采暖系統(tǒng)時，應該盡量保證空調管路系統(tǒng)的結構簡單化，方便操作，有效降低相關設備的能源消耗，在建筑建設前期就有效降低完工后的維護費用;保障建筑內不同空間之間的調溫系統(tǒng)獨立運行;熱量消耗分戶平攤等等多方面原則。目前多采用下供下回垂直雙管系統(tǒng)作為采暖系統(tǒng)的主要形式，此外，也包含了上供下回垂直雙管系統(tǒng)、水平式雙管系統(tǒng)以及高層建筑豎向分區(qū)供暖系統(tǒng)等多種形式，根據實際情況選擇相應的系統(tǒng)形式。在設計冷凍水系統(tǒng)時，結合國家規(guī)定，遵循負荷變化同系統(tǒng)流量的自動調整相適應的基本原則，降低系統(tǒng)運行時的能源消耗。一般多采用同一次泵變流量系統(tǒng)，當然也包含了一次泵定流量系統(tǒng)、二次泵變流量系統(tǒng)以及兩管或四管制系統(tǒng)等個種類，同樣需要結合實際情況進行選擇。

2.2采暖與空調水系統(tǒng)的補水和定壓等方面設計

一般來說，需要根據采暖及空調水系統(tǒng)在單位時間內的泄漏量，確定補水管道的規(guī)格、補水量的數(shù)值乃至水泵水箱等設備的規(guī)格。實際設計時，應該考慮到空調整體系統(tǒng)規(guī)模乃至各類系統(tǒng)的不同實現(xiàn)形式，結合系統(tǒng)用水容量確定最終數(shù)值。

通常，以供冷和采用換熱供暖的空氣調節(jié)形式時，若為全空氣系統(tǒng)，則單位水容量多確定在0.5左右(偏差在0.1以內);若為水空氣系統(tǒng)，則單位水容量多確定在1.0左右(偏差在0.3以內)。若供暖采用熱水鍋爐，全空氣系統(tǒng)情況下，單位水容量取1.3-2.0以內;水空氣系統(tǒng)則取值在1.2-1.9以內。此外，若為封閉式采暖空調系統(tǒng)，那么其補水定壓點的選擇，應該在循環(huán)水泵入口。

2.3風系統(tǒng)的設計

風系統(tǒng)的設計，包含了空調自身風系統(tǒng)和通風系統(tǒng)各個部分?？照{自身風系統(tǒng)的設計，首先應當遵循我國規(guī)定，在嚴格控制室內二氧化碳濃度基礎上，對風系統(tǒng)進行設計。若建筑內人員分布為集中式，則使用集中供暖系統(tǒng);若建筑內人員較多且建筑規(guī)模又較大，人員分布較散時，則可以使用全空氣空調系統(tǒng);若建筑高度較大，還可以在基礎上，合理應用分層式的空調系統(tǒng)。通風系統(tǒng)的設計，是為了保障電氣設備的散熱性能以促進其穩(wěn)定運行，更是為了保障室內空氣的健康無害。既關系著空調系統(tǒng)的正常運行，又間接影響著空調系統(tǒng)的節(jié)能性能。集中式空調通風系統(tǒng)的排風與熱回收功能設計乃至設備的選擇，應先符合國家節(jié)能相應原則為基礎，針對部分不需要嚴格環(huán)境通風系統(tǒng)的建筑，可沿用自然通風系統(tǒng)，從而減少暖通空調系統(tǒng)整體能源消耗。

2.4冷熱源設備的選擇

在選擇冷熱源設備型號時，一方面需要考慮到建筑的整體功能、規(guī)模大小乃至造價等因素;另一方面需要對當?shù)氐哪茉唇Y構、環(huán)境、氣候等多方面因素進行分析。如果當?shù)卮嬖趨^(qū)域供熱系統(tǒng)或工廠余熱等基礎，可以沿用到空調熱原系統(tǒng)中;若當?shù)鼐哂型晟频奶烊粴夤到y(tǒng)，則需要考慮當?shù)氐碾娏Ψ骞绕?，利用天然氣系統(tǒng)進行配合，供熱使用電力，供冷則使用兩種能源系統(tǒng)配合，從而提高能源有效利用率;若區(qū)域內能源形式較復雜，相應的可以采用復合式能源冷熱供應系統(tǒng);此外，針對區(qū)域內的水資源、地熱資源以及生活廢氣熱水等有效能源，均可以合理進行回收再利用，從而在提高其使用率的同時，減少環(huán)境污染，并有效節(jié)省相關設備的資金。

2.5可再生式能源的選用

目前較為常用的資源包含風能和太陽能兩個組成部分。風能多用于供冷，是暖通空調節(jié)能設計的重要環(huán)節(jié)。通過利用室內與室外環(huán)境的溫差，從而使用風能所帶的自然冷量，滿足室內供冷需求。多使用夜間通風蓄冷及新風直接供冷等方式。該設計用電量少，對環(huán)境友好，且能有效提高室內空氣環(huán)境。太陽能在民用建筑暖通空調的制冷供暖方面均可以加以利用，主要又分為被動式和主動式。在供暖方面，可以將使用主動式太陽能收集設施，利用太陽能對管道內的水進行加熱并在室內循環(huán)實現(xiàn)供熱，目前熱管式真空管太陽能集熱器為太陽能的采暖奠定了良

好基礎，具有溫度高、承受壓力大、耐久性能好等諸多優(yōu)點。在太陽能制冷方面，則主要利用太陽能與電能之間的互相轉換，再使用電能帶動驅動壓縮制冷系統(tǒng)的運行。以太陽能作為熱源的吸收式制冷系統(tǒng)，則主要利用太陽能帶動溴化鋰溶液反應進行制冷。

結語

實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，是我國可持續(xù)發(fā)展理念中一個重要部分，能源消耗是阻礙的資源優(yōu)化的重要因素。為了將各個領域的耗能問題降到最低，在設計上就應該嚴格把關。從耗能結構上來看，暖通空調耗能是目前耗能最為嚴重的，針對建筑中暖通空調的節(jié)能設計，因此越發(fā)受到人們的關注。暖通空調設計是一項內容復雜的工作，所包括設計緩解眾多，科學合理的計算、溫度控制以及設備選型都是影響設計科學性的因素。民用建筑暖通空調的節(jié)能設計需要考慮到多方面因素，與建筑整體能耗密切相關。在實際工作當中，還應當結合相關規(guī)定及國內先進技術對節(jié)能設計方案進行全面優(yōu)化，從而提高系統(tǒng)性能，實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。