暖通空调工程节能减排设计分析

张璐

中国汽车工业工程有限公司天津300113

摘要：低碳,是全社会共同的认识与理想。空调的应用带给人们很多舒适与便利，但由于其耗能巨大，对环境保护以及我国能源的可持续发展会产生不利影响。如何利用现有的技术，使暖通空调工程更加节能环保，本文将针对目前存在的问题以及怎样进行合理设计进行探讨。

关键词：暖通空调；节能减排；设计

随着我国经济发展，人们生活水平的提高，建设资源节约型、环境友好型社会，维护中华民族长远利益，节能减排任重道远。节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。所以提高暖通空调工程的节能减排设计水平对于我国社会具有非常重要的意义。

一、设计中存在的问题

暖通空调的使用给人类带来巨大收益，但由于我国整个建筑行业大多以经济利益为中心，较少考虑社会责任与环境效益。在进行暖通空调的设计时，经常忽略了环保和节能，导致设计成品存在一些问题，主要体现在以下几个方面。

1.设计管理方面

设计是暖通空调节能的基础，是决定暖通空调是否节能的重要因素。好的设计能够使得空调的节能率大幅度提高。但是目前阶段，我国的暖通空调在设计时，设计者普遍不考虑环境效益和节能。工程设计时间不够长，考虑问题不够周全、设计粗糙不精细。另外，还有一些涉及企业只注重数量，不考虑实际状况，导致很多暖通空调的投资大，在运行时能耗大，远远达不到国家要求的标准。随着技术的进步，我国的节能效果评价系统显得很落后和不健全，远远不能适应科技的发展。

2.设计方面

在实际设计过程中，有很多设计人员并不严格按照国家的规定进行设计。例如，按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中的规定，设有集中排风的空调系统，且技术经济合理时，宜设置空气能量回收装置。像餐厅、会议室这类人员集中的房间，根据规范中要求，都需要考虑人员新风量的需求。而人员过多又会带来排除有害气体的需求，比如餐厅的饭菜味道，会议室吸烟气味等等。所以此类房间基本都需要送新风和排风，而一般排风量都相对较大，才能起到维持室内空气良好的状态。空调系统中，处理新风所需冷热负荷占建筑物总负荷比例非常高，如果不使用空气能量回收装置，大量的室内空气被排出，然后又大量的补入新风，会得不偿失，造成浪费。而使用空气能量回收装置，其内置高效节能热交换器，通风换气的同时又实现能量交换，大大降低了新风负荷。

3.忽视能源管理要求

暖通空调工程的节能设计问题还包括有关部门对设计的管理不善。这主要表现一些管理人员缺乏专业的职业态度，对建筑物的整体消耗能源的结构不够了解，使得设计人员不能对空调的消耗能源量进行良好的掌握，在正式的运行过程中对电能等能源造成了很大的浪费，而且空调工程的设计结构也不能和建筑的结构不协调，使得空调消耗的大量的能源还不能够到达良好的供暖效果，所以相关的管理人员必须要明确自己的职责。

二、暖通空调的节能减排设计原则

1.整体性原则

设计者在进行暖通空调的设计时，要有整体性的观念。即建筑节能减排是和提高建筑维护结构的保温性和减少建筑的热负荷紧紧联系在一起的。这就需要在设计时，将建筑物和环境结合起来考虑，将它们作为一个整体，在设计时，尽量让建筑适应周围环境的要求，因地制宜。另外，在设计时，还要注意到自己的设计应该有利于推动国家能源节约和环境保护。可以吸收和借鉴外国先进的设计思想和设计方法。

2.动态性原则

在进行暖通空调的设计时，应该实行动态管理，即根据PDCA环进行设计，遵照设计方案和计划，结合实际情况进行。在暖通空调现实操作中，一定会发现问题，这时候，就要及时纠正偏差，调整设计方案。光靠稳态设计工况是不能满足实际要求的。因此在设计前，要对当地的环境做一个整体的了解和考察，对以后可能遇到的问题做好预测和分析，对建筑使用中可能遇到的情况做好针对性的方案。一方面，要对在使用过程中遇到的最坏的问题做出考虑，并设计出解决方案；另一方面，要对使用中可能出现的各种小问题进行预测，在此基础上做出分析和计算，最好提出系统的问题和解决的方案。在实施过程中也可能出现问题，设计者也要及时分析原因，提出相关解决方法。

3.注重技术的发展

空调在使用中常常会产生大量的能耗，并对空气和环境带来一定伤害，这是业界的共识。因此，改进空调的耗能系统，提高空调的节能系统是技术人员的不懈追求。随着可再生资源的广泛应用和低品位能源的开发，一批绿色能源技术得到不断的研发。作为设计者，应该时刻关注这些技术的发展，在进行暖通空调的设计时，要尽量采用先进的技术和工艺，采用绿色能源技术。比如，地源热泵技术。另外，设计者还可以研究如何充分利用太阳能资源。

三、暖通空调的节能减排设计方法

1.提升暖通空调系统的合理性

暖通空调的设计是一个庞大而细致的工程，在设计时需要全面考虑，提升暖通空调的合理性。设计者在设计时候，往往考虑的是空调运行中的最大负荷，即遵照最大负荷原则。但是，在实际运行中，很少暖通空调系统能达到最大负荷。所以，设计者在设计时，就应该考虑到这种情况，不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。这样会导致空调的耗能增大，不符合节能原则。

2.增强围护结构的保温性能

建筑的围护结构式空调设计中应该考虑的很重要的因素。如果围护结构的保温性能好，空调系统的负荷就不用很高。所以说，空调系统负荷的大小与墙体围护结构的保温性能有很大的关系。因此，国家在出台有关建筑节能设计规范和标准的时候，重点提出了对围护结构的保温隔热性能的要求。

3.提高系统的控制水平

空调的使用是为了提高人们生活的舒适度。而通过空调系统实现此目的要通过空调对空气的温度和湿度、风力、风向、风速、平均环境辐射温度的改变，对人体产生作用。人体是否舒适，是这些因素的综合作用结果。因此，对空调的控制就不能仅仅局限于温度。现在实际状况是，对空调的控制仅仅局限于温度上，认为只要改变温度就可以让人产生舒适的效果。但事实上，这会使舒适度受到很大的影响。在空调控制时，可以以湿热环境的研究成果为基础，采用SET或PMV为指标，对空调进行调试。这样就可以在不改变舒适度的前提下，为整个系统节能30%。

4.积极推进新能源在暖通空调系统中的运用

事实上，空调的巨大能耗已经成为其发展的瓶颈，以后采取低品质可再生资源将是暖通空调的发展趋势。这样的研究已经取得了一定成果，例如我国地源热泵空调系统。地源热泵技术属于可再生能源利用技术，该系统利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量交换的暖通空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地源热泵系统是经济有效的节能系统，且环境效益显著，其装置无任何环境污染风险。这些新能源的采用对节能和环保有十分重要的意义，将是以后空调系统发展的方向。

结束语：

暖通空调系统的节能，是在如何降低能源浪费的同时，又要利用好有限能源，提高现有能源的利用率，并尽量使用可再生能源、新能源。在具体选择节能减排方案时，应根据具体情况，联系实际，选择最适宜方案。暖通空调工程在建筑工程中，是非常重要的组成部分。作为暖通空调从业人员，需要不断改进自我技术，做出最适宜的设计，以上就是笔者针对这一问题的一些思考，诸多不足还望批评指正。

参考文献：

[1]杨春梅.暖通空调与节能设计的相关问题探讨[J].内江科技.2009（1）.

[2]顾珊珊.关于暖通空调节能问题的探讨[J].科协论坛.2009.（1）.

[3]刘国梁.浅谈城市暖通空调的节能减排策略[J].建筑设计管理.2010.07.