暖通空调系统优化设计要点

任庆元

天津华汇工程建筑设计有限公司天津

摘要：暖通空调系统庞大复杂、涉及变量多、结构复杂并且牵扯因素多，在暖通空调系统的设计中需要从各个角度、进行综合性的考虑，实现暖通空调系统的最优化设计。为做好暖通空调系统的最优化设计需要解决暖通空调系统设计中的各类常见问题，实现对于暖通空调系统最优化设计。

关键词：暖通空调系统；优化设计；要点

1暖通空调系统设计中的常见问题

1.1排烟窗口

排烟窗口在设计过程中，没有按照规范规定所规范的尺寸，设计者所设计的排烟窗口尺寸过小，不能有效地开展排烟工作；排烟窗口在设计时，由于其开凿的位置不合理，常常会增加许多不必要的麻烦，例如，设计太低，由于烟雾的密度比较小，不易下沉，无法有效的排烟；太高时，当火灾发生时，在场的人员不易打开排烟窗，无法进行及时有效的救援。采用自然通风方式的避难层（间）应设有不同朝向的可开启外窗，其有效面积不应小于该避难层（间）地面面积的2%，且每个朝向的面积不应小于2.0m2。

1.2暖通空调系统接入点多、入口设置数量多

以建筑暖通空调系统为例，暖通空调系统不仅包括建筑暖通空调入口部分还包括建筑室内外管线的布置，两者相辅相成共同影响着暖通空调系统设计质量。在暖通空调系统设计中如果仅考虑暖通空调系统的便利性而忽视了外部管线、网的设计将直接影响暖通空调系统设计质量，导致供暖入口与实际不相符的情况发生，不仅影响暖通空调系统设计质量，严重的甚至会导致能源浪费。

1.3暖通空调系统中的排风系统设计不合理

排风系统在暖通空调系统设计中占据着重要的比重，在暖通空调系统设计中需要对排风系统的风量平衡进行充分的考虑，一旦排风系统的设计不当极易引发一系列继发性问题，排放系统设计不当不仅会引起风阻过大且会极大地增加排风系统的投资成本，导致暖通空调系统热能的极大浪费。

2优化暖通空调系统设计质量的措施

2.1暖通空调系统设计需要具有良好的可操作性和调节性

为保证暖通空调系统能够良好地运行，暖通空调系统设计时需要确保暖通空调系统具有良好的调节性能。在进行暖通空调系统设计时可以从VRV变频空调系统和VAV空调系统2种方案中进行合理化选取。上述VRV方案和VAV方案能源都较低，但是相对的一次投资费用较大，在方案选取时需要结合建筑后期的使用特点进行选取（如某些办公建筑并未全天使用，暖通空调系统设计方案中考虑到能适应夜间不工作的要求）。此外，在暖通空调系统设计中需要注意自动控制系统的使用，提高暖通空调系统的自动化程度，尤其是将暖通空调系统与“智能建筑”这一新建筑理念进行有机结合，将绿色环保理念应用于暖通空调系统设计中，积极构建起新型节能、高效的暖通空调系统。

2.2重视监督管理的任务

在设计者完成其设计作品后，施工单位应严格按照施工规范进行施工，施工单位可以参考暖通空调系统防排烟设计系统GB51251—2017建筑防烟排烟系统技术标准上相应的施工规范进行施工，其次，监理单位应加强监督管理的任务，当防排烟及其他施工所需要的材料以及设备运到施工现场时，监理人员应该以身作则，认真检查施工所用的材料是否符合规范要求，确保后续施工能够安全、顺利进行。在施工进程中，监理人员应定期对其施工质量进行验收，查看质量是否达标，施工操作是否符合规范要求，应该敦促施工人员定期进行复检修。

2.3冷热源的优化设计

在空调系统的能耗中，冷热源可以占到系统总能耗的60%以上，所以冷热源的设计是系统设计的重中之重。一般而言，空调系统的主机都按最大负荷进行设计，而空调系统在不同工况时有一条最佳曲线，满足此曲线时，系统的运行效率最高，这一点往往被设计师在设计阶段被忽略。在设计时，应控制主机尽可能满足特性曲线，还应注意合理选择主机功率，如根据使用负荷去选择大小结合的主机，这样当系统处于小负荷时，可以切换到小容量主机的运行，达到明显的节能效果。此外，室内参数的选取对主机负荷的影响较大。在设计时，应避免夏季采用过低温度和冬季采用过高温度。设计时避免送风温度过低。假设同样的室温条件下，送风温度由18℃降低为14℃的话，新风负荷会增加1/4左右，这样会带来系统总能耗的攀升。从健康、舒适和节能的角度，夏季室内设计温度应比室外低5%~8%。

2.4新风预处理的系统

新风预处理的系统一般分为两种，即除湿式新风预处理系统与热同收式新风预处理系统。前者，主要用于湿度控制要求较高的环境，其能够有效规避冷热抵消与低机器漏电的问题出现。如此，暖通空调系统运行所服务的制冷量就可得到控制。此外，分开控制温度和湿度，具有便捷的调节方式和较高的精度。而，后者，热同收式新风预处理系统，主要运用于温湿环境要求较低的情况，为能够对收排风内部的能量进行预处理，以降低系统环境中的除湿量与制冷量。如此，系统内部的容量就可得到进一步的控制。

2.5合理的自控系统设计

暖通空调的自控系统与系统的节能性息息相关。比如当室内负荷变化时，提供给房间的冷量需要下降，这是一个全年动态变化的过程。在现有的设计中，暖通设计师往往按照冬、夏两季冷和热的设计，不考虑过渡季节，不考虑运行过程中负荷的动态变化。另一方面，在目前的设计体系中，暖通不负责自控设计，自控不负责暖通设计，导致暖通和自控专业不能达成良好的沟通，整个系统通过自控来完成节能就无从谈起。应当建立专门的设计小组，暖通、照明灯能耗部门和自控、电气通力配合，充分考虑系统的可执行性、高效率以及节能性。同时在设计阶段也可以考虑多采用先进的自动控制设备，比如可编程的恒温控制阀可以通过改变程序设定来控制室温。

2.6按照规范对暖通空调系统进行规范化设计

为优化暖通空调系统设计质量需要对暖通空调系统设计进行规范化操作，暖通空调系统设计过程中需要严格按照国家相关规范，避免违规、超标现象发生。尤其是对于暖通空调系统的节能化设计更是需要引起足够的重视，在暖通空调系统的节能规范化设计中，不论是对于暖通空调系统设计的规范化还是材料的科学选取都需要进行合理优化，从而使暖通空调系统的各项设计指标都能够满足国家规范和相应的技术指标要求。

2.7可再生能源的利用

随着空调能耗的增加，一方面导致不可再生能源的大量消耗，另一方面带来严重的环境污染。可再生能源、清洁能源用于暖通空调系统，在近年来得到长足的发展。地源热泵系统为其中之一，其原理是利用土壤或地下水这样的天然巨大的冷源，在夏季将热量排至土壤或地下水中，在冬季再从中吸取热量。一方面土壤或地下水的比热大于空气，换热效果较好，二来此种方式可以减小城市的热岛效应，从而进一步减少整个城市的能耗。另一种可再生能源利用——太阳能热泵技术，在近年来也得到了较多的应用。在供热时，热泵的效率永远大于1，从这一点来看，该系统的节能性明显好于电制热，太阳能和储能技术的联合应用，进一步提升了热泵的节能性，在有条件的地区，该系统应该加大推广力度。

结语

综上所述，要想使节能环保技术更趋效用的作用于暖通空调系统，相关人员应从设计与技术角度出发。在设计方面，应按照既定标准采用较小的投资与适当的能耗作为系统配件设计。在技术方面，应在明确技术应用原理与效用的情况，运用于适当的暖通空调系统运行环境。

参考文献：

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[2]王霞.环保节能技术在暖通空调系统中的应用[J].绿色环保建材，2018（07）：73.

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