程德桐（天津中發(fā)機電工程有限公司300392）

試論暖通空調系統(tǒng)設計中的節(jié)能措施與環(huán)保技術

程德桐
（天津中發(fā)機電工程有限公司300392）

人類人口的不斷擴大、建筑水平的不斷發(fā)展使得樓層建筑越來越多的成為人們工作和生活的主要環(huán)境。而城市的各種污染問題也限制了這些建筑中空氣與外界的流通。作為調節(jié)空氣的主要系統(tǒng)設備，暖通空調系統(tǒng)也被越來越多地應用到樓層建筑的使用中。大量的空調使用無疑增加了對于能源的需求，為了應對越來越嚴峻的環(huán)境能源問題，暖通空調系統(tǒng)也必須進行節(jié)能環(huán)保的新措施來適應不斷擴大的空調方面的需求。

暖通空調系統(tǒng)；節(jié)能措施；環(huán)保技術

1 節(jié)能環(huán)保技術在暖通空調系統(tǒng)中的地位

現代人們隨著工作的方式和工作性質的變化，生活的物質水平不斷提高。人們生活中有越來越多的時間都在室內度過，隨著環(huán)境的不斷惡化，建筑內環(huán)境也越來越封閉，也就使得室內環(huán)境成為了影響人們身體健康的主要因素。隨著人口的發(fā)展，建筑水平的不斷提高，高層建筑的也在不斷地增加，而暖通空調作為高層建筑的主要空氣調節(jié)方式，能夠有效地對空氣進行條件，為人們的工作生活提供更好的環(huán)境。在暖通空調的運行過程中，不可避免的會使用到大量的能源，而這些能源有一部分并沒有得到很好的利用，而造成了不必要的能源浪費。嚴重不符合我國近年來提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，也不利于暖通空調今后的發(fā)展，為了降低能耗，實現暖通空調的節(jié)能環(huán)保，將暖通空調應用節(jié)能環(huán)保方向的技術進行改造，提高暖通空調對于清潔能源的使用情況和對能源的利用率，減少暖通空調使用過程中的能源消耗，更大程度地應用暖通空調于人們的生活中，為人們的工作生活營造一個舒適健康的環(huán)境。

2 暖通空調系統(tǒng)的影響因素

在進行暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保設計之前，需要了解建筑內外的結構體系特點，明確出建筑特點帶給暖通空調設計的印象因素，平衡二者的關系，在實現暖通空調節(jié)能環(huán)保方面設計的同時，又能將建筑的理念進行正確的表達。

2.1 建筑規(guī)劃系統(tǒng)

建筑應用是建筑整體各方面節(jié)能設計的主要應用形式，也是一個非常重要的組成部分，因此在進行暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保設計時，必須考慮到此類設計對于建筑應用方面后續(xù)工作的影響，在滿足建筑應用的大方向下，進行暖通空調的節(jié)能環(huán)保的設計并應用其中，消除此項設計中對于建筑整體應用的干擾。

2.2 圍護結構

圍護結構是建筑整體具備的保溫、隔熱、隔聲、防水防潮等功能的重要應用形式。主要分為內部圍護形式和外部圍護形式。外部圍護結構涉及到屋面，墻面等，內部圍護結構涉及到地面與頂棚的設計建造。因此在建筑系統(tǒng)暖通空調的設計過程中，需要對系統(tǒng)的控制方向進行確定，分析與圍護結構可能存在的差異，通過修改設計的方式或修改圍護結構設計或修改暖通空調設計，使空調的設計能夠滿足建筑其他設計的要求。

3 暖通空調的節(jié)能措施

3.1 對設計系統(tǒng)的完善

暖通空調的設計中，最終的使用效果是受最初設計形式的影響的，運用新型的節(jié)能措施對原有的暖通空調系統(tǒng)設計進行修改，在暖通空調系統(tǒng)在工作的效率和降低能耗方面得到改善，降低空調系統(tǒng)在正常運行時所必須的能源消耗。實際的操作中，設計者可以結合當地的地理條件等因素，在設計過程中選取更加適合的方案進行暖通空調的節(jié)能設計，合理地利用自然資源完成暖通空調的正常運行。

3.2 利用熱力學結構進行的節(jié)能措施

在空調運轉所涉及到的環(huán)境中，暖通空調對于空氣的調節(jié)多是利用空氣交換的原理來完成，而不同的輸送空氣的方式選擇，也能夠決定一個暖通空調最終的作用的發(fā)揮和能耗高低，因此，利用熱力學原理對空氣交換過程中涉及的管路等設施進行改進，能有效地減少在交換空氣過程中對能源的消耗。此外在進行房間的設計時，墻壁、門窗的保溫性也決定了建筑對于暖通空調空氣調節(jié)的需求，因此在進行房屋的建造時，同樣運用熱力學原理，通過改善墻壁、門窗等對溫度的保持能力，減少暖通空調在其中的工作總量，從而實現節(jié)能的目的。

3.3 提高系統(tǒng)對于暖通空調的控制效率

空調的控制能力也能夠決定在暖通空調進行室內溫度調解時所用的能耗，一般來講，空調的控制能力越強，在進行室內空氣和溫度調節(jié)時所需的時間就越少，也就越能減少調解過程中消耗的能源，因此，在進行暖通空調的設計時，可以根據實際情況和技術發(fā)展的現狀實現對暖通空調設計效率的提高，通過減少進行調節(jié)所需的時間，降低暖通空調在進行空氣濕度、溫度等方面調節(jié)時所產生的能耗問題。

4 暖通空調系統(tǒng)設計中的環(huán)保技術

4.1 新興環(huán)保能源

利用各種可再生資源，如地源熱、地下水、太陽能、自然風、海洋能等自然資源。地源熱泵空調，是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然資源的能量，向建筑提熱能，夏天向天然資源釋放熱量，給建筑物供冷的一種高效節(jié)能的空調系統(tǒng)。主要用于居民住宅、別墅、學校以及商業(yè)建筑。太陽能空調利用太陽光的輻射為能源進行制冷工作。它的使用，彌補了供電不足的缺口，緩解了供電壓力，也非常環(huán)保，不會帶來傳統(tǒng)電空調使用過程中所帶來的城市熱島效應，并且由于太陽能空調的使用原理中并不包括氟利昂，就不會產生相關的有害物質致使大氣環(huán)境遭受破壞。是名副其實的綠色節(jié)能空調。

4.2 低溫地板輻射采暖技術

低溫地板輻射技術目前較多地應用在居民住宅的冬季供暖當中，該技術通過在地板中埋設熱水管的方式，使得冬季供暖的熱量從地面輻射到室內。由于熱量是以對流的方式從下方向上方傳遞，從而讓室內的人們感受到腳暖的同時保持頭頂的涼爽。低溫地板輻射采暖技術不僅舒適性好，而且能減少揚程，有效節(jié)省空間，方便計量改造，從各方面節(jié)省了維修費用，可作為暖通空調的輔助替代技術。

4.3 采用變頻系統(tǒng)

空調系統(tǒng)的設計中通常會留有20%-25%范圍內的設計余量，然而實際中空調設備的運行極少會達到全負荷工況。如果空調設備的運行不能隨著負荷的降低進行適當調整，則會造成能量的浪費。通過使用變頻技術使空調設備的輸出功率隨負荷的變化而變化，則可以起到改良空調系統(tǒng)工藝、降低能耗、節(jié)省運行成本的綜合作用。此外，建筑物由于使用情況、室外氣候等的變化，也會影響空調的實際負荷。隨著工業(yè)變頻器與暖通空調的技術結合，可通過對水流量、風量及主機等的變頻控制調節(jié)實現與空調負荷的實時匹配，從而產生顯著的節(jié)能效益。

4.4 蓄冷空調系統(tǒng)

基于區(qū)域性經濟發(fā)展形式的特殊性和復雜性，必須充分利用蓄冷技術，發(fā)揮現有技術形式的最大化作用。在用電高峰期，必須及時對供電系統(tǒng)進行調節(jié)，節(jié)約成本的同時能有效的緩解高峰期壓力，進而取得理想的經濟收益。蓄冷技術利用低谷時期的電價，采用蓄冷系統(tǒng)的應用技術，進而起到儲存能量的最用，在用電高峰期可以對現有能量進行利用，達到降溫的作用，從而調節(jié)建筑內部的電力負荷工作，并產生良好的經濟效益和社會效益。

4.5 自然風在暖通系統(tǒng)設計中的應用

自然風供冷就是利用可再生能源實現供冷，成為暖通空調應用的關鍵組成。自然風應用系統(tǒng)在整個設計系統(tǒng)中有一定的作用，需要根據室內外空氣指數確定合理的系統(tǒng)指標。此外在后期應用階段，需要采用新型設計形式，合理應用自然風提供的冷量。已有的設計形式在設計階段會不斷減少其他因素的消極影響，以為系統(tǒng)設計提供必要的冷量。和常規(guī)性空調系統(tǒng)相比，在運行過程中必須不斷減少用電量，節(jié)省能源的同時，減少對環(huán)境的消極影響。

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[2]李卜.試論建筑節(jié)能中暖通空調節(jié)能系統(tǒng)現狀和技術措施[J].工程技術：引文版，2016(12)

[3]田濤.暖通空調系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術的應用[C]//工程技術發(fā)展論文集.2015.