基于节能要求的暖通空调设计

2012-12-28徐新立

中国新技术新产品 2012年11期

徐新立

（合肥海恒发展股份有限公司，安徽合肥 230601）

暖通设计者们经过多年探索努力，使得能源的利用效率不断提高，在社会和环境可承受的范围之内，在能源生产和应用的各个环节，通过一系列的技术和组织措施，尽量避免不必要的能源浪费。在暖通空调系统设计中，也是暖通空调专业人员不可推卸的责任。采取必要的节能措施降低其能耗和对环境的影响，根据有关暖通空调行业的研究成果显示，是降低建筑能耗和保护环境的重要举措，最多能节约能源50%以上。现有空调系统通过采用节能技术，针对不同地区的气候自然环境特点，并且要因地制宜，采取不同的节能手段，不仅可以有效地降低能耗，有效保护了有限的自然资源，充分利用当地有力的自然条件。通过推广新的节能技术的应用，而且改善了环境，有着自然和社会的双重意义。

1 存在问题

1.1 设计管理

暖通空调系统的设计，一些设计单位只求数量，忽视质量，对空调系统的节能有着重要的影响，使得按设计施工完的，运行能耗也相当惊人，系统不仅投资大，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。然而，在实际工作中一些设计部门和设计人员，以及一些技术性问题，并未给予足够的重视，加之工程设计周期普遍较短，没有完全得到解决等原因。

1.2 能源管理

因为“调整优化”概念的缺乏，其实只要对系统进行，系统往往不能达到设计要求。同时很多大楼的节能改造，就可以将能耗降下来，认真的调试使之达到设计功能，所以商业化运作的能源服务公司，将系统的调节控制功能发挥出来，往往不愿意进行这种改造。很多大型的建筑缺乏基本的能耗，但这种“软”改造没有多大的经济收益，监控和分析功能，在一定程度上，系统往往不能达到设计要求。对运营管理是不利的，其中还有一部分就是有些问题，因为“调整优化”概念的缺乏，在技术上并没有得到解决，一起努力，实现技术的进步。在实际中的应用还不规范，很多大型的建筑缺乏基本的能耗监控和分析功能，这个问题的解决有赖于相关技术部门，在一定程度上对运营管理是不利的。同时很多大楼的节能改造，其实只要对系统，就可以将能耗降下来，进行认真的调试使之达到设计功能，所以商业化运作的能源服务公司，将系统的调节控制功能发挥出来，往往不愿意进行这种改造，但这种“软”改造没有多大的经济收益，造成暖通设计问题的原因很多。要杜绝设计工作的失误，握第一手的现场资料，根据使用情况，与安装人员多交流，首先，要加强设计人员自身的专业知识学习及对规范的学习，掌不断改进设计。

1.3 设计计算

冷热负荷是空调与供暖工程设计，其结果是工程的初投资增高，中最重要的基础数据，是确定热源容量，供暖与空调冷，给国家和投资方造成巨大损失。空气处理设备能力，输送管道尺寸等的依据。运行费用和能耗增大，目前，往往不加区别地将设计手册，有些设计人员在施工图设计阶段，或技术措施中的单位建筑面积冷。在工程设计中，热负荷指标直接用作确定，热负荷的依据往往由于业主对室内温度标准要求过高，施工图设计阶段空调与供暖冷，导致冷热源水泵配置偏大、设备装机容量偏大、管道直径偏大、末端设备偏大的“四大”现象。在计算热负荷时，某些设计人员存有保守思想的缘故，室内设计计算温度取值标准过高，室内计算温度的高低与能耗的多少有密切的关系。

2 设计原则

2.1 控制室内空气品质

节能设计中总的发展趋势是通风量应增大，通过室内进排风合理的气流组织，消除空气中的浮游尘埃、细菌、异味等有害人体的物质，必然要解决的就是空气的质量问题。在这个过程中，改善居住环境，从而达到改善空气的品质，节约能源的目的。

2.2 节能设计指导

影响热舒适指标，风速，温度，平均辐射温度，湿度，劳动强度。同时恰当地利用，通过寻找这六者之间的合适比例，房屋围护结构的热导性，使得房间内产生舒适的微气候管路，抵抗室外气候的变化，系统设计要简单，这样管材消耗量少，巧妙组合，达到舒适和节能的协调。而且便于施工，可以达到节省初投资的目的。

2.3 整体和局部

在一定的条件下，不强求全面统一，实行集体供暖，但是也需要注意满足个人需求，这样对节能和控制的灵活性均有好处。暖通空调系统应，保证各个房间的室内温度能独立调控，无疑会很大的降低能耗，便于实现分户或分室热量分摊的功能。

3 设计中应注意的问题

3.1 重视规划

规划设计是建筑节能设计的重要方面，在考虑当地的地形、风向、辐射和大气环流等因素，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，在不能全部满足的情况下，通过合理的规划布局，做到因地制宜。运用最优化原理，把能耗的成本降到最低。

3.2 推广能源利用

在地热丰富的地区，设计人员应时刻注意新技术的发展，应大力推广地源热泵空调系统，这时人们就注意到了可再生资源，这种系统在加拿大等发达国家，这种系统在中国同样有着很好的发展前途。得到了广泛的应用，中国的地热资源十分丰富，或低品位能源的开发和应用上，而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害。但是利用的深度还不够，一批绿色能源技术得到了不断的研发，空调能耗较大，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。在符合当地技术经济条件的情况下，考虑采用电热供暖。作为目前最清洁的能源-太阳能，也是人们研究和利用的重点，推广应用新的绿色的技能技术，设计人员不可推卸的社会责任。另外，目前太阳能技术得到了人们的广泛的接受，局部供暖和特殊需要的场所，如何提高太阳能利用的效率是目前研究的重点。

3.3 设计观念变革

对暖通的设计实行动态管理，比对实际执行情况，按照PDCA循环进行设计，发现问题，按照设计计划，及时采取纠偏措施。要有综合观念，减少热负荷为主线，中国在考虑建筑节能时，是以提高建筑围护结构热工性能，对国家能源资源和环境保护的种种影响，要把建筑物和周围的环境作为1个整体进行考虑，要考虑我们的设计成果，同时吸收国际上的先进设计思想。在此基础上进行分析计算，并提出相关解决措施。由于现实情况不断发生变化，要及时分析问题产生的原因，不可能靠稳态设计工况就能满足使用。所以在计前要分析建筑使用中，并预先提出应对对策，有针对性的做好方案，一方面要考虑最不利条件下的设计要达到要求，对在实施过程中出现的问题，可能出现的种种情况，而且还预测今后使用条件下可能发生的问题。