汪靖超，郭麗雙，李洪

(中機(jī)第一設(shè)計(jì)研究院有限公司，合肥230601)

1 引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工程技術(shù)的不斷革新，傳統(tǒng)的城市建設(shè)暖通設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足人們使用的基本要求，同時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格也發(fā)生了很大的變化，因此，在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中需要做到與時(shí)俱進(jìn)，將傳統(tǒng)工藝與當(dāng)前新技術(shù)相互融入，更加系統(tǒng)地做好暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而提高建設(shè)質(zhì)量和水平。

2 熱源系統(tǒng)優(yōu)化選擇

暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)要遵循實(shí)事求是、因地制宜的原則，主要就是要根據(jù)現(xiàn)有工作的實(shí)際需要，科學(xué)對熱源系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善[1]。通常在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該以充分利用熱源為方向，通過合理布局和科學(xué)設(shè)計(jì)，提高暖通系統(tǒng)運(yùn)行效率，最大限度地降低能耗。一方面，從當(dāng)前使用的熱源來看，主要有鍋爐系統(tǒng)、熱電系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的選擇主要根據(jù)能源使用區(qū)域的特點(diǎn)和便利性來綜合考慮；另一方面，從節(jié)能設(shè)計(jì)來看，依據(jù)自然界可利用能源，尤其是可再生能源的利用，主要包括太陽能利用、地?zé)崮芾茫瑫r(shí)也有水力能源利用和風(fēng)能利用等，這些設(shè)計(jì)方式也要與工程所在區(qū)域的環(huán)境和地勢相關(guān)聯(lián)，要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行合理選擇。在此基礎(chǔ)上，按照熱源使用效率和節(jié)能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組合來分，主要有熱泵冷熱水機(jī)組結(jié)構(gòu)、商業(yè)用或家庭用途的熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等[2]?？傊?，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，就必須因時(shí)因地做好系統(tǒng)優(yōu)化選擇，從而有針對性地提高節(jié)能效果。

3 變頻節(jié)能技術(shù)推廣

目前在大多數(shù)工程中，暖通空調(diào)系統(tǒng)變頻設(shè)計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。變頻技術(shù)的重要作用就是在工藝上對空調(diào)整體系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)益，同時(shí)能夠減少能源的消耗，最大限度地降低使用成本。通常來看，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)主要是按照原定功率運(yùn)行，而在日常使用中暖通系統(tǒng)的負(fù)荷高低是變化的，在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，就可以依靠變頻技術(shù)進(jìn)行峰谷段的能源消耗調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)能源的合理利用。主要特點(diǎn)體現(xiàn)在2 個(gè)方面：一是利用變頻技術(shù)，根據(jù)暖通系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)際，改變能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗；二是改變風(fēng)量大小，充分利用暖通系統(tǒng)的終端控制，科學(xué)調(diào)配風(fēng)量負(fù)荷，優(yōu)化風(fēng)量配送，既保證了室內(nèi)溫度的科學(xué)調(diào)節(jié)，同時(shí)也能夠減少電熱能的消耗。此外，在變頻技術(shù)不斷革新的今天，通過水量和風(fēng)量變頻調(diào)節(jié)，更加促進(jìn)了空調(diào)負(fù)荷與實(shí)際功效的優(yōu)化配比，為暖通系統(tǒng)節(jié)能降耗提供了技術(shù)保障。

4 熱源介質(zhì)的能耗降低

暖通系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要注重各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同降耗，尤其是要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，在把握整體設(shè)計(jì)方向的基礎(chǔ)上，對各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化，其中重點(diǎn)就是做好熱源介質(zhì)的能耗降低[3]。一是科學(xué)選擇熱源介質(zhì)。熱源介質(zhì)是暖通系統(tǒng)的重要載體，它在整體暖通系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的傳輸作用，其中介質(zhì)的選擇和傳輸方式對節(jié)能效果有直接影響。因此，可以通過材料保溫實(shí)現(xiàn)熱水流轉(zhuǎn)的預(yù)制保溫，從而降低熱水的能量損失，達(dá)到降低能耗的目的。二是運(yùn)用信息平臺進(jìn)行技術(shù)調(diào)控。目前，信息技術(shù)已經(jīng)更多地融入工程暖通系統(tǒng)控制，通過信息智能系統(tǒng)，可以從各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，比如智能管網(wǎng)的應(yīng)用，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)熱源利用和循環(huán)使用情況，對管網(wǎng)進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)，同時(shí)對管網(wǎng)隱患問題也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維修，達(dá)到降低能耗損失的目的。另外，對管網(wǎng)流量的合理控制，通過24 h 智能調(diào)節(jié)，可以降低人工成本，實(shí)現(xiàn)全天候節(jié)能降耗。三是動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在暖通節(jié)能設(shè)計(jì)中，動(dòng)力系統(tǒng)要選擇運(yùn)轉(zhuǎn)效率比較高，同時(shí)負(fù)荷效果比較好的管路，在一定程度上可以優(yōu)化管路流量速度，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率和質(zhì)量，從而提高傳導(dǎo)效率，降低能源消耗。

5 暖通系統(tǒng)材料的優(yōu)化

近年來，我國建筑工程技術(shù)革新發(fā)展迅猛，在新材料的使用上也在不斷優(yōu)化升級。但是，在整體建設(shè)工程中對熱力分布和狀況并未進(jìn)行系統(tǒng)性分析，也給竣工后的室內(nèi)溫度控制帶來較多問題。部分工程建設(shè)選取隔熱材料不當(dāng)，導(dǎo)致建筑物內(nèi)冷熱不均，并在一定程度上影響暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)。暖通系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)原本是均衡設(shè)定，但實(shí)際冷熱不均，必然會帶來能源過多消耗。因此，在工程建設(shè)初期，就要進(jìn)行統(tǒng)籌考慮：一是根據(jù)建筑區(qū)域?qū)嶋H，圍繞氣候特點(diǎn)選取合理的隔熱材料，這樣既可以實(shí)現(xiàn)合理保溫，又可以節(jié)省能源；二是要協(xié)同考慮暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過建筑材料使用與暖通系統(tǒng)設(shè)置形成最優(yōu)配置；三是要充分考慮隔熱材料質(zhì)量，避免因質(zhì)量問題，造成使用后隔熱效果降低，維護(hù)成本增加，也會對節(jié)能降耗有較大影響[4]。

6 暖通系統(tǒng)方式的選定

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對居住辦公環(huán)境需要進(jìn)一步提高，這就對暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、多樣性提出了更高的要求，尤其是當(dāng)前更多設(shè)計(jì)要趨于實(shí)用性、科技性和人性化。因此，在暖通系統(tǒng)方式的設(shè)定上要多做研究和思考，同時(shí)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化和人性化設(shè)計(jì)，也在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)能耗的合理配置：一是從系統(tǒng)功能設(shè)置來看，日常使用的主要是濕度和溫度的調(diào)控，但通常情況下只是溫度升降度數(shù)和特定濕度的調(diào)節(jié)，在一定程度上不能滿足各種因素變化的要求，因而在暖通系統(tǒng)設(shè)置方式上應(yīng)該強(qiáng)化參數(shù)配比，根據(jù)不同環(huán)境的組合參數(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)優(yōu)化，從而達(dá)到節(jié)能目的；二是要對加熱新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，重點(diǎn)是優(yōu)化運(yùn)行方式，合理調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，特別是科學(xué)合理地做好輻射熱度的控制，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化；三是倡導(dǎo)低碳節(jié)能，對暖通系統(tǒng)進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)，提高綠色暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平[5]。

7 冷熱能耗復(fù)用的優(yōu)化

在實(shí)際設(shè)計(jì)和使用中，暖通系統(tǒng)會浪費(fèi)大量余熱，但該類余熱具有巨大的利用價(jià)值，將其進(jìn)行回收并加以利用，通過狀態(tài)和載熱不同的流體，還有熱交換裝置來進(jìn)行總熱與濕熱的傳遞，能夠有效減少冷熱源能量消耗，在滿足空調(diào)濕熱變化的同時(shí)，還能有效降低暖通系統(tǒng)能量的消耗。隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱能復(fù)用的不斷探索研究，應(yīng)提高空調(diào)系統(tǒng)的冷熱能回收效率，在最大限度地保證能源利用效率的前提下，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。同時(shí)，通過對排風(fēng)余熱的回收，可更好地利用排風(fēng)能量，對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷或者預(yù)熱，最大限度地減少負(fù)荷量。不僅如此，還應(yīng)當(dāng)要結(jié)合具體用戶需求和暖通空調(diào)具體運(yùn)行條件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，例如，地區(qū)不同其溫度、濕度也存在一定差別，各類用戶具體使用空調(diào)時(shí)間長短不一，使用人數(shù)也有所不同，如果用戶沒有特別要求，則能夠進(jìn)行單風(fēng)管設(shè)計(jì)，如果有特殊要求，則可設(shè)計(jì)為全空氣空調(diào)模式。通過該類針對性設(shè)計(jì)能夠?qū)⒖照{(diào)的作用更好地發(fā)揮出來，防止不必要的能源浪費(fèi)，同時(shí)還可獲得預(yù)期效果[6]。

8 優(yōu)化節(jié)能方案設(shè)計(jì)

科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，可以合理區(qū)分空調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)的高峰期，合理分配機(jī)器的運(yùn)行數(shù)量，減少不必要的浪費(fèi)。除此外，管理人員的正確維修和保養(yǎng)，還能夠避免因風(fēng)道滲漏引起熱損失、過濾器附著異物以及空調(diào)機(jī)盤管引起機(jī)器性能下降等問題。而這些都是當(dāng)下眾多暖通設(shè)備廠家所欠缺的。為了更好地保證暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性，確保維修保養(yǎng)到位，對人才的專業(yè)培訓(xùn)不可缺少。同時(shí)，要加強(qiáng)對暖通空調(diào)系統(tǒng)的管理，全面保證其運(yùn)行的順利，最大限度地減少不必要的能耗。

9 合理選擇氣流組織方式

在建筑通風(fēng)換氣中氣流組織方式具有非常關(guān)鍵的作用，并且對室內(nèi)的溫度情況以及舒適程度均有較大影響，其關(guān)系到能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。一般來說，氣流組織方式受到建筑物的結(jié)構(gòu)、室內(nèi)設(shè)計(jì)和布局、空調(diào)類型以及溫度濕度等因素的影響，當(dāng)前較為常用的氣流組織方式有下送上回的分層式與上送下回的籠罩式2 種類型。在實(shí)際選擇過程中還需要聯(lián)系具體需求來進(jìn)行考慮。例如，商場空間較大且比較開闊，則應(yīng)當(dāng)要采取籠罩式氣流組織方式；游泳館因?yàn)榇蟛糠侄际谴蟛ＡТ?，容易結(jié)露，所以應(yīng)當(dāng)采用分層式氣流組織方式。

10 結(jié)語

總體來看，暖通空調(diào)的工作效率能夠直接影響人們的生活，因此，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮實(shí)際情況，從而讓暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。