暖通空調系統節能怎樣設計？

來(lái)源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2016-12-26 09:34:53

我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，相應促進(jìn)了能源需求的急劇擴大。從我國2010年開(kāi)始，耗能問(wèn)題也開(kāi)始加劇，逐漸成為了世界上第一耗能的國家。作為發(fā)展中國家，我國的社會(huì )經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)等都在高速發(fā)展中，但能源有效利用率的整體偏低，使得能源浪費情況較為嚴重，一定程度上阻礙了我國經(jīng)濟的可持續發(fā)展。對此，民用建筑暖通空調系統的節能建筑設計也尤為迫切。提高能源的利用率，優(yōu)化資源配置，是實(shí)現解決我國耗能問(wèn)題的根本所在。

1、目前能耗現狀

我國是資源大國，同時(shí)也是耗能大國，由于我國資源分布不均，人均占有資源量少，因此資源的利用原本就是非常突出的問(wèn)題，加之工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國的耗能問(wèn)題不僅沒(méi)有解決，甚至還呈現出越發(fā)嚴重的狀態(tài)。從國內耗能產(chǎn)業(yè)結構來(lái)看，工業(yè)是耗能最為嚴重的產(chǎn)業(yè)，而建筑行業(yè)與工業(yè)相比，雖然耗能較低，但是由于工業(yè)產(chǎn)品大量在建筑施工應用，從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，也是耗能的一種體現，在一定程度上也加劇了我國的耗能問(wèn)題。而在建筑工程中，耗能比例最大的就是空調暖通系統，從世界范圍來(lái)看，暖通空調耗能都是非常棘手的問(wèn)題，為了能夠找到有效解決耗能問(wèn)題的方法，實(shí)現我國的資源的可持續發(fā)展，我國政府和相關(guān)部門(mén)多年來(lái)一直非常努力，同時(shí)也出臺了很多相關(guān)的政策規范，即便如此，我國建筑行業(yè)暖通空調系統的節能問(wèn)題也無(wú)法在短時(shí)間內得到解決。

2、民用建筑暖通空調系統節能設計分析

民用建筑暖通空調系統的節能設計主要從兩方面進(jìn)行優(yōu)化。一方面，應當在規劃建筑設計時(shí)，充分考慮到當地自然環(huán)境，以科學(xué)合理的布局，全面考慮地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)流、陽(yáng)光照射等自然因素，從而降低能源消耗。另一方面，可以通過(guò)優(yōu)化建筑結構提高其保溫調節性能，降低能源的冷熱損失。包括控制窗戶(hù)和墻體比例、提高墻體隔熱恒溫性能等等。

2.1采暖與空調冷凍水系統的設計

在設計采暖系統時(shí)，應該盡量保證空調管路系統的結構簡(jiǎn)單化，方便操作，有效降低相關(guān)設備的能源消耗，在建筑建設前期就有效降低完工后的維護費用;保障建筑內不同空間之間的調溫系統獨立運行;熱量消耗分戶(hù)平攤等等多方面原則。目前多采用下供下回垂直雙管系統作為采暖系統的主要形式，此外，也包含了上供下回垂直雙管系統、水平式雙管系統以及高層建筑豎向分區供暖系統等多種形式，根據實(shí)際情況選擇相應的系統形式。在設計冷凍水系統時(shí)，結合國家規定，遵循負荷變化同系統流量的自動(dòng)調整相適應的基本原則，降低系統運行時(shí)的能源消耗。一般多采用同一次泵變流量系統，當然也包含了一次泵定流量系統、二次泵變流量系統以及兩管或四管制系統等個(gè)種類(lèi)，同樣需要結合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

2.2采暖與空調水系統的補水和定壓等方面設計

一般來(lái)說(shuō)，需要根據采暖及空調水系統在單位時(shí)間內的泄漏量，確定補水管道的規格、補水量的數值乃至水泵水箱等設備的規格。實(shí)際設計時(shí)，應該考慮到空調整體系統規模乃至各類(lèi)系統的不同實(shí)現形式，結合系統用水容量確定最終數值。

通常，以供冷和采用換熱供暖的空氣調節形式時(shí)，若為全空氣系統，則單位水容量多確定在0.5左右(偏差在0.1以?xún)?;若為水空氣系統，則單位水容量多確定在1.0左右(偏差在0.3以?xún)?。若供暖采用熱水鍋爐，全空氣系統情況下，單位水容量取1.3-2.0以?xún)?水空氣系統則取值在1.2-1.9以?xún)取４送猓魹榉忾]式采暖空調系統，那么其補水定壓點(diǎn)的選擇，應該在循環(huán)水泵入口。

2.3風(fēng)系統的設計

風(fēng)系統的設計，包含了空調自身風(fēng)系統和通風(fēng)系統各個(gè)部分。空調自身風(fēng)系統的設計，首先應當遵循我國規定，在嚴格控制室內二氧化碳濃度基礎上，對風(fēng)系統進(jìn)行設計。若建筑內人員分布為集中式，則使用集中供暖系統;若建筑內人員較多且建筑規模又較大，人員分布較散時(shí)，則可以使用全空氣空調系統;若建筑高度較大，還可以在基礎上，合理應用分層式的空調系統。通風(fēng)系統的設計，是為了保障電氣設備的散熱性能以促進(jìn)其穩定運行，更是為了保障室內空氣的健康無(wú)害。既關(guān)系著(zhù)空調系統的正常運行，又間接影響著(zhù)空調系統的節能性能。集中式空調通風(fēng)系統的排風(fēng)與熱回收功能設計乃至設備的選擇，應先符合國家節能相應原則為基礎，針對部分不需要嚴格環(huán)境通風(fēng)系統的建筑，可沿用自然通風(fēng)系統，從而減少暖通空調系統整體能源消耗。

2.4冷熱源設備的選擇

在選擇冷熱源設備型號時(shí)，一方面需要考慮到建筑的整體功能、規模大小乃至造價(jià)等因素;另一方面需要對當地的能源結構、環(huán)境、氣候等多方面因素進(jìn)行分析。如果當地存在區域供熱系統或工廠(chǎng)余熱等基礎，可以沿用到空調熱原系統中;若當地具有完善的天然氣供應系統，則需要考慮當地的電力峰谷期，利用天然氣系統進(jìn)行配合，供熱使用電力，供冷則使用兩種能源系統配合，從而提高能源有效利用率;若區域內能源形式較復雜，相應的可以采用復合式能源冷熱供應系統;此外，針對區域內的水資源、地熱資源以及生活廢氣熱水等有效能源，均可以合理進(jìn)行回收再利用，從而在提高其使用率的同時(shí)，減少環(huán)境污染，并有效節省相關(guān)設備的資金。

2.5可再生式能源的選用

目前較為常用的資源包含風(fēng)能和太陽(yáng)能兩個(gè)組成部分。風(fēng)能多用于供冷，是暖通空調節能設計的重要環(huán)節。通過(guò)利用室內與室外環(huán)境的溫差，從而使用風(fēng)能所帶的自然冷量，滿(mǎn)足室內供冷需求。多使用夜間通風(fēng)蓄冷及新風(fēng)直接供冷等方式。該設計用電量少，對環(huán)境友好，且能有效提高室內空氣環(huán)境。太陽(yáng)能在民用建筑暖通空調的制冷供暖方面均可以加以利用，主要又分為被動(dòng)式和主動(dòng)式。在供暖方面，可以將使用主動(dòng)式太陽(yáng)能收集設施，利用太陽(yáng)能對管道內的水進(jìn)行加熱并在室內循環(huán)實(shí)現供熱，目前熱管式真空管太陽(yáng)能集熱器為太陽(yáng)能的采暖奠定了良

好基礎，具有溫度高、承受壓力大、耐久性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。在太陽(yáng)能制冷方面，則主要利用太陽(yáng)能與電能之間的互相轉換，再使用電能帶動(dòng)驅動(dòng)壓縮制冷系統的運行。以太陽(yáng)能作為熱源的吸收式制冷系統，則主要利用太陽(yáng)能帶動(dòng)溴化鋰溶液反應進(jìn)行制冷。

結語(yǔ)

實(shí)現資源的優(yōu)化配置，是我國可持續發(fā)展理念中一個(gè)重要部分，能源消耗是阻礙的資源優(yōu)化的重要因素。為了將各個(gè)領(lǐng)域的耗能問(wèn)題降到最低，在設計上就應該嚴格把關(guān)。從耗能結構上來(lái)看，暖通空調耗能是目前耗能最為嚴重的，針對建筑中暖通空調的節能設計，因此越發(fā)受到人們的關(guān)注。暖通空調設計是一項內容復雜的工作，所包括設計緩解眾多，科學(xué)合理的計算、溫度控制以及設備選型都是影響設計科學(xué)性的因素。民用建筑暖通空調的節能設計需要考慮到多方面因素，與建筑整體能耗密切相關(guān)。在實(shí)際工作當中，還應當結合相關(guān)規定及國內先進(jìn)技術(shù)對節能設計方案進(jìn)行全面優(yōu)化，從而提高系統性能，實(shí)現可持續化發(fā)展。