張麗萍

【摘要】暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展對(duì)建筑節(jié)能有著至關(guān)重要的作用，隨著人們對(duì)住宅舒適性及衛(wèi)生的要求越來越高，而暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑能耗中占有重要比重。結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，本文首先闡述了暖通節(jié)能空調(diào)的設(shè)計(jì)原則，對(duì)合理的選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)以及空調(diào)冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)這五個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行簡要分析，以供參考。

【關(guān)鍵字】建筑暖通空調(diào)、節(jié)能設(shè)計(jì)、原則、設(shè)計(jì)參數(shù)

一.建筑暖通節(jié)能空調(diào)的設(shè)計(jì)原則

1、滿足日常生活環(huán)境要求。保持人體舒適的主要因素是舒適環(huán)境，但是，日常生活中的光線、聲音和色彩也是影響舒適不可忽略的因素，比如：在人們居住的室內(nèi)環(huán)境中，要以暖色調(diào)為主，這樣不僅使室內(nèi)溫度得到了相對(duì)降低，而且起到節(jié)能目的。

2、基本原則——節(jié)能。節(jié)能暖通空調(diào)最最基本的原則就是節(jié)能，在節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，熱舒適指標(biāo)是實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)。對(duì)于熱舒適指標(biāo)的影響因素主要是：溫度、空氣濕度、風(fēng)速、勞動(dòng)強(qiáng)度以及輻射溫度。對(duì)上述因素進(jìn)行合適比例的探索和組合，對(duì)舒適和節(jié)能進(jìn)行現(xiàn)實(shí)協(xié)調(diào)。并且對(duì)建筑物的導(dǎo)熱性進(jìn)行適當(dāng)?shù)膰o(hù)，對(duì)室外的氣候變化進(jìn)行應(yīng)對(duì)，保證室內(nèi)的舒適性。

3、正確處理整體與局部關(guān)系。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們生活在集體中，通過采取集體供暖的措施，不僅能源消耗得到了降低，而且能源的利用率得到了提高。為了滿足個(gè)人的不同需求，需要采取以下兩個(gè)措施：（1）在對(duì)暖通設(shè)計(jì)時(shí)，要保證獨(dú)立的控制每一個(gè)房間內(nèi)的溫度；

（2）對(duì)熱量進(jìn)行分戶、分室的分?jǐn)偂?/p>

4、控制室內(nèi)空氣品質(zhì)。通風(fēng)量大是暖通節(jié)能空調(diào)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，解決空氣質(zhì)量是最重要的問題。因此，對(duì)室內(nèi)氣流進(jìn)行合理的排風(fēng)、進(jìn)氣，對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行提高，不僅保障了室內(nèi)空氣質(zhì)量，而且達(dá)到了節(jié)能目的。

二、合理的選擇建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)

在對(duì)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度取值時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際的具體情況，依據(jù)不同的地域、環(huán)境、室內(nèi)要求等合理地對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行取值。室內(nèi)溫度取值的高低與建造暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗密切相關(guān)，經(jīng)調(diào)查研究表明夏季制冷條件下，室內(nèi)溫度每升高1℃，能耗將會(huì)降低10%左右； 冬季制熱的情況下，溫度每降低1℃，能耗可減少8%左右。因此，科學(xué)合理地進(jìn)行室內(nèi)溫度計(jì)算取值能夠有效地降低建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。我國《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)一般民用建筑室內(nèi)供暖和制冷設(shè)計(jì)計(jì)算溫度的取值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了科學(xué)合理嚴(yán)格的規(guī)定，公共建筑夏季空調(diào)制冷不應(yīng)低于25℃，居民建筑和辦公室室內(nèi)冬季采暖溫度不得高于20℃。

三、建筑空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，不同的區(qū)域可能對(duì)溫度、濕度以及工作時(shí)間的需求都有差異，那么就應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行條件將各個(gè)區(qū)域進(jìn)行劃分。即使是在同一個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)中，不同區(qū)域、不同要求的冷熱負(fù)荷也會(huì)有較大的差別，不同區(qū)域、不同的工作間對(duì)于滿負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間各有不同，對(duì)于建筑的滿負(fù)荷運(yùn)行、部分負(fù)荷運(yùn)行必須綜合考慮。分別對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行溫度、濕度的控制。因此建議選擇變風(fēng)量的空氣調(diào)節(jié)機(jī)組，選用多速送風(fēng)機(jī)、變頻送風(fēng)機(jī)。 變風(fēng)量的暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)室內(nèi)的風(fēng)量的變化情況，也能夠準(zhǔn)確的確定系統(tǒng)的總風(fēng)量，從而起到了降低風(fēng)機(jī)的容量和能耗的作用。

新風(fēng)量的大小對(duì)空調(diào)系統(tǒng)來說不僅與能耗、初投資和運(yùn)行費(fèi)用密切相關(guān)，而且關(guān)系到人體的健康，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)者要充分考慮新風(fēng)量的設(shè)計(jì)，不僅要滿足工作區(qū)對(duì)溫度、濕度、潔凈度、噪聲的需要，更要滿足空氣新鮮度的要求。因此《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005對(duì)其取值進(jìn)行了規(guī)定，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)隨意增加或減少。另外，在人員密度相對(duì)較大并且變動(dòng)較大的房間，更應(yīng)該采用新風(fēng)需求控制，設(shè)計(jì)變風(fēng)量的新風(fēng)空氣處理機(jī)組，根據(jù)室內(nèi)CO2濃度檢測(cè)值增加或減少新風(fēng)量，使CO2濃度始終維持在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值內(nèi)。

民用建筑中相對(duì)高大空間，人員通常都在底層活動(dòng)，因此舒適性范圍大約為地面以上2—3m。這時(shí)送風(fēng)形式選擇特別重要。采用上送風(fēng)時(shí)送風(fēng)風(fēng)速控制在一定的范圍，特別取暖季節(jié)尤為重要；或者采用分層空調(diào)，其目的是將這部分范圍的空氣參數(shù)控制在使用要求之內(nèi)，3m以上的空間則處于“不保證”的范疇。這里提到的分層空調(diào)只是一個(gè)概念和原則，實(shí)際工程中有多種做法，比較典型的是送風(fēng)氣流只負(fù)擔(dān)人員活動(dòng)區(qū)，同時(shí)在高空設(shè)置機(jī)械換氣。另外考慮新風(fēng)換氣機(jī)，冬季、夏季對(duì)能源的節(jié)約非?？捎^。但需要對(duì)房間的氣流組織進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算。

四、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組單位制冷量的能耗量是與制冷機(jī)的蒸發(fā)溫度以及冷凍水的供水溫度成反比的。選用滿液式蒸發(fā)器；提高冷凍水的供水溫度，這樣提高了蒸發(fā)溫度，提高了機(jī)組COP?；蛘哌x用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)，即空調(diào)主機(jī)產(chǎn)生高溫冷水用于承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，潛熱負(fù)荷用物理吸附的辦法處理；大大提高機(jī)組的COP，減少建筑的耗能。但同時(shí)帶來的設(shè)備復(fù)雜化及技術(shù)成熟度還有欠缺，同時(shí)溫濕度獨(dú)立控制前期投資較大，需綜合考慮。

五、空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

很多暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝的區(qū)域自然水源十分匱乏，所以設(shè)計(jì)時(shí)建議采用冷卻塔循環(huán)使用的模式，其主要目的就是有效節(jié)約水源。設(shè)置冷卻塔的過程中必須具備良好的通風(fēng)條件，工作環(huán)境要求干凈整潔，控制采用三通調(diào)節(jié)閥從而提高其冷卻的效率。另外，利用變頻調(diào)速的方式控制風(fēng)機(jī)的啟停，也可以利用出水溫度控制，但都要注意節(jié)約電能。

六、空調(diào)冷熱源的節(jié)能選擇

空調(diào)主機(jī)熱源側(cè)按冷卻形式分為空冷、水冷、蒸發(fā)冷。水冷與其他兩種冷卻方式對(duì)比，制冷性能系數(shù)COP較高，同時(shí)幾乎不受大氣環(huán)境溫度的影響，但受水源的限制。使用循環(huán)水時(shí)，必須配有冷卻塔或冷水池，保證水不斷得到冷卻；水源熱泵機(jī)組受水源的限制；地源熱泵打井面積的限制；因此水地源熱泵機(jī)組亦有一定的局限性。而蒸發(fā)式冷凝器是很受歡迎的一種冷卻方式，它利用水蒸發(fā)時(shí)吸收熱量使管內(nèi)制冷劑蒸氣凝結(jié)。近年來有些地區(qū)的蒸發(fā)式冷風(fēng)機(jī)也很受歡迎，耗電量是傳統(tǒng)中央空調(diào)耗電1/8。

空調(diào)主機(jī)冷媒的選擇也很重要。R32是一種不錯(cuò)的制冷劑。R32雖然具有一定的可燃性（可燃性溫和，燃燒下限（LFL）僅為0.306 kg/m3），但由于具有與R410A非常相近的熱力參數(shù)，且其充注量僅為R22的0.6倍，泄漏時(shí)的相對(duì)CO2排放量為405，與R22相比，CO2減排可達(dá)77.6%，經(jīng)研究測(cè)試R32的冷凝溫度比R410A低，R32的蒸發(fā)溫度比R410A高，傳熱性能好，使用R32性能比R410A可以提高10%以上。此外，R32國內(nèi)有大量生產(chǎn)，價(jià)格便宜，易于購買，因此被廣泛關(guān)注可以作為替代R410A和R22的環(huán)保、節(jié)能制冷劑。

結(jié)束語

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作，當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題已經(jīng)成為了一個(gè)受到廣泛關(guān)注的社會(huì)性問題，因此在設(shè)計(jì)的過程中必須高度重視，積極的制定和采用相應(yīng)的節(jié)能措施，從而滿足業(yè)主的實(shí)際需求，也為我國的環(huán)境保護(hù)和降低能耗工作做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王東升.建筑工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí).徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2010

[2]趙榮義，范存養(yǎng)，薛殿華.空氣調(diào)節(jié).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009