【摘 要】文章以建筑暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計的原則為切入點，對建筑暖通空調(diào)設(shè)計節(jié)能減排措施進行了闡述，促使暖通空調(diào)技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為主題的綠色建筑目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】暖通；制冷；空調(diào)；節(jié)能

一、暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計概述

空調(diào)的設(shè)計不是簡單的選取空調(diào)系統(tǒng)，而是與建筑的許多因素相關(guān)。因此，在空調(diào)設(shè)計中應(yīng)注意以下要點：①對于各類地區(qū)氣候特征、建筑類型、建筑用途、人群特點、建筑布局等細節(jié)，建立統(tǒng)計數(shù)據(jù)；②對建筑中的維護結(jié)構(gòu)要進行細致的熱計算分析；③選擇合理的設(shè)計參數(shù)指標(biāo)，包括室內(nèi)溫度、濕度、新風(fēng)量、用水量以及照度等；④較精確的計算建筑供冷、供熱量需求，為空調(diào)系統(tǒng)選擇提供合理參數(shù)；⑤因地制宜地選擇合適空調(diào)系統(tǒng)，避免機組閑置，浪費能源。

二、暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計原則

1、節(jié)省原則

節(jié)省原則的意義在于對材料和能源的節(jié)約以及利用。當(dāng)然節(jié)省原則并不只是針對空調(diào)個別部件的節(jié)省，同樣也要在最初的生產(chǎn)過程中對原材料進行節(jié)省以及降低材料的運行成本，而其中更是關(guān)系到暖通空調(diào)中的制冷系統(tǒng)、水泵、風(fēng)機等諸多通風(fēng)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。

2、回用原則

正如字面的意思，再次回用暖通空調(diào)完好或可修復(fù)的整體或局部部件。獨立的各個部件實現(xiàn)了暖通空調(diào)的可拆卸性。如果暖通空調(diào)在使用過程中出現(xiàn)非運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的單獨部件故障，則可以通過自行拆卸，并對其進行清洗和修理，便于再次回用。

3、廣回收原則

廣泛的對暖通空調(diào)的整體或零部件和材料進行回收，但要區(qū)別于回用原則，廣泛的回收不是用于再利用，而且，雖然是廣泛的回收，但并非是籠統(tǒng)的大規(guī)模堆放回收，而是分門別類，有條理系統(tǒng)的對暖通空調(diào)的零件和材料予以回收。

4、循環(huán)原則

循環(huán)原則是在廣回收之后再進行加工后循環(huán)再生。對報廢的材料進行循環(huán)再利用，逐漸形成良性的原材料到廢料再加工成新原材料循環(huán)。但其中也有一些成本過高或者沒有再回收價值的材料，例如玻璃鋼、巖棉等諸多材料，這時在綠色建筑中暖通空調(diào)的設(shè)計一定要合理的控制其用量，避免不可循環(huán)材料的浪費。

三、實現(xiàn)綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計的有效措施

1、暖通空調(diào)的方案選擇

空調(diào)系統(tǒng)按照空氣調(diào)節(jié)范圍可以分為：集中式空調(diào)、分體式空調(diào)和室內(nèi)空調(diào)。集中式空調(diào)（又稱中央空調(diào)）采用集中整體式供冷的方式為多個房間或整棟樓房，甚至是整個小區(qū)進行冷氣供應(yīng)。集中式空調(diào)一般采用冷水，這樣可以極方便的在整個系統(tǒng)中循環(huán)。集中式空調(diào)的優(yōu)點是效率高、能耗小，整體占用面積小，適用于一些大型設(shè)施、辦公場所、住宅小區(qū)。缺點是系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要專人管理；初期需要投入一筆較大費用；整個系統(tǒng)工程需要專門設(shè)計。室內(nèi)空調(diào)是指采用獨立機組對室內(nèi)部分空氣進行調(diào)節(jié)的空調(diào)，這種機組大多都非常小巧，一般適合于零散住戶使用，優(yōu)點是：安裝靈活；缺點是：噪音較大，效率低。分體式空調(diào)一般采用一個機組對1個或多個房間進行空氣調(diào)節(jié)的制冷系統(tǒng)，這主要是因為隨著技術(shù)發(fā)展，壓縮機效率的提高，壓縮機系統(tǒng)可以帶動多個蒸發(fā)器制冷，同時滿足多處空氣調(diào)節(jié)的功能。優(yōu)點是：安裝靈活，使用方便，其效率大于室內(nèi)空調(diào)。目前，多數(shù)住戶采用這種方式。無論是從節(jié)能等各方面比較，集中式空調(diào)性能最佳，遠優(yōu)于分體式空調(diào)和室內(nèi)空調(diào)，從節(jié)能的角度考慮，應(yīng)盡可能的采用集中式空調(diào)方式。

2、優(yōu)化暖通空調(diào)設(shè)計

2.1冷水機組的選擇

冷水機組是集中式空調(diào)的核心部件，其能耗占整個空調(diào)系統(tǒng)的90%以上。冷水機組有兩種基本類型：壓縮循環(huán)冷水機組和吸收式冷水機組。

2.2蒸發(fā)器

當(dāng)溫度相對較高的液態(tài)制冷劑通過節(jié)流組件（膨脹閥或節(jié)流閥）時，一部分液相制冷劑a閃蒸為制冷劑蒸氣，然后部分液相和氣相組成的制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器，最后全部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)制冷劑。蒸發(fā)器的重要的功能是實現(xiàn)制冷劑液體通過吸熱轉(zhuǎn)化為制冷劑氣體。在這一過程中，有一個非常重要的溫度點-蒸發(fā)溫度。

2.3冷凝器

冷凝器是類似蒸發(fā)器的熱交換裝置，承擔(dān)為系統(tǒng)排熱的重任。其排熱能力決定了整個制冷系統(tǒng)運行的排氣壓力，排熱量越大（即冷凝器內(nèi)制冷劑的溫度越低）制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量越大。對于常規(guī)冷凝器主要功能有：消除制冷劑過熱、制冷劑冷凝和制冷劑過冷。研究表明，冷凝器的過冷度每降低1℃，制冷效率提高2%。因此，選擇好的冷凝器有利于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。

2.4冷凝器的熱回收

冷凝器在工作過程中排出大量熱量，可以利用過熱排氣管線回收裝置進行熱量收集，排氣管線的溫度一般情況可達100℃，根據(jù)制冷量的不同，通過此裝置均可獲得60℃的水，且系統(tǒng)規(guī)格越大獲得的熱量越多。利用熱回收裝置可回收能源達到30%以上。因此，在較大空調(diào)系統(tǒng)中安裝熱回收裝置可以有效進行節(jié)能。

3、蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用

蒸發(fā)冷卻技術(shù)可以充分利用空氣中的水作為制冷劑，代替了傳統(tǒng)電制冷的制冷劑，避免了制冷劑對大氣臭氧層的破壞。蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)中，用電設(shè)備只有風(fēng)機和水泵，相對傳統(tǒng)空調(diào)大大節(jié)省了運行能耗。尤其在西北地區(qū)，蒸發(fā)冷卻技術(shù)充分利用干空氣能，相對傳統(tǒng)空調(diào)電耗降低約30%。由于蒸發(fā)冷卻空調(diào)以水作為制冷劑，系統(tǒng)簡單、便于管理、初投資及運行維護費用低。

4、冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化

冰蓄冷系統(tǒng)耗電量小，有助于節(jié)約電力資源，并且經(jīng)濟效益良好，同時在低能耗的條件下還能實現(xiàn)低溫送風(fēng)，大大節(jié)約了能源。主要體現(xiàn)在兩方面：首先，能夠在用電高峰期的白天進行供冷，降低了大筆的電費支出。其次，條件相同時冰的蓄冷量明顯高于水的蓄冷量，因此蓄冷池的容積也較小，由此在一定程度上減小了熱損失，節(jié)約了能源。當(dāng)冷水達到1℃～4℃時，才能進行低溫送風(fēng)，風(fēng)機的動力和風(fēng)量也會在此時降低，這樣就起到了節(jié)能的效果。冰蓄冷系統(tǒng)有較高的COP值，因此即使制冷效率有所降低也無妨。尤其是在夜間，冰蓄冷系統(tǒng)的節(jié)能效果更為顯著。

5、數(shù)字化管理節(jié)能控制技術(shù)

運行管理對于暖通空調(diào)具有重要的作用，系統(tǒng)的運行節(jié)能控制可以彌補能源設(shè)計或管理模式存在的缺陷，通過對設(shè)備的運行控制，可以促進能源精確合理的消耗。最理想的狀態(tài)是通過數(shù)字化自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能控制。自動控制系統(tǒng)主要的功能是進行監(jiān)測、管理和測量建筑物內(nèi)的各種設(shè)備以保證設(shè)備可靠安全運行，節(jié)省人力和能源。因此，實現(xiàn)建筑智能化，加強空調(diào)的自控系統(tǒng)管理，對空調(diào)節(jié)能有著重要的作用。

6、自然通風(fēng)

自然通風(fēng)原始而有效的方式，有利于改善室內(nèi)舒適度和室內(nèi)空氣質(zhì)量，不消耗資源，沒有污染，因此為保護環(huán)境支持多是用自然通風(fēng)，現(xiàn)階段自然通風(fēng)主要由風(fēng)壓和熱壓實現(xiàn)的兩種通風(fēng)手段。

6.1風(fēng)壓實現(xiàn)的自然通風(fēng)

風(fēng)壓是自然通風(fēng)的動力也是主要手段之一，為實現(xiàn)自然通風(fēng)，綠色建筑外的風(fēng)環(huán)境至關(guān)重要。因此，建筑物在設(shè)計和選擇施工地點時，務(wù)必要考慮建筑物的朝向和格局。進一步而言，為了能夠達到更佳的通風(fēng)效果，在設(shè)計時要考慮建筑的平面和剖面等細節(jié)，在設(shè)計時盡量減少空氣阻力，例如盡量將門窗設(shè)計在一條直線上，擴大開口面積。由于天氣的原因，室外風(fēng)速也會發(fā)生變化，這時可以人為的在窗戶上加控制風(fēng)速的設(shè)計，例如百葉窗戶等，以此使室內(nèi)通風(fēng)達到最佳效果。

6.2熱壓實現(xiàn)的自然通風(fēng)

熱壓通風(fēng)原理則是利用室內(nèi)外溫度不同而導(dǎo)致的空氣密度不同，由此出現(xiàn)的壓力差而引起的空氣流動，熱壓通風(fēng)實現(xiàn)了室內(nèi)污濁的熱空氣與室外清新的冷空氣的交換，由于空氣密度的原因，熱空氣將在頂部通過，冷空氣則從底部流入。因此，在設(shè)計建筑物時內(nèi)部應(yīng)多設(shè)計豎向空腔，其頂部最好設(shè)計帶有可調(diào)節(jié)性質(zhì)的開口，目的就在于更好排除室內(nèi)污濁的熱空氣，真正實現(xiàn)自然通風(fēng)。

結(jié)束語

通過優(yōu)化設(shè)計提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，避免人為的能源浪費。采用空調(diào)新技術(shù)，提高能源的利用效率。提出建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用是解決建筑能耗的有效途徑，通過建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用降低建筑對暖通空調(diào)熱負(fù)荷的需求。目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能成為建筑節(jié)能的重點，尤其是對占建筑能耗50%～70%的空調(diào)系統(tǒng)能耗，節(jié)能設(shè)計的研究是建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)。所以要重視暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，加快新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。提高建筑的舒適度、成為低能耗的新型建筑。

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