建筑暖通空调系统节能设计探索

摘要：建筑工程项目在施工以及使用中需要消耗大量的能源，并对环境造成一定程度的破坏。在这种情况下，节能和绿色理念开始被应用于建筑工程的设计和建设中。本文从建筑暖通空调系统的设计特点入手，对绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实际应用进行了全面分析，希望对我国建筑工程领域的全面健康发展起到促进作用。

关键词：绿色理念；建筑暖通空调系统；节能设计

建筑工程有多个系统和部分组成，暖通空调系统是重要组成部分之一，设计师在展开建筑设计的过程中，必须针对建筑使用者的实际需要，对暖通空调系统进行科学的设计。近年来，在科学和信息技术不断进步的背景下，变频和自动化技术等被广泛应用于建筑与暖通空调系统中，促进了该系统运行效率的提升。目前在绿色理念的指导下，设计师在工作中，应提升对建筑暖通空调系统节能设计的重视，并综合应用多种科学措施，才能够在保证该系统的运行效率基础上，降低系统运行中所消耗的能源，为我国实现可持续发展的目标贡献出一份力量。

1建筑暖通空调系统的设计特点

1.1建筑暖通空调系统结构的复杂性

在整个建筑工程中，暖通空调系统的重要性是不容忽视的。近年来，我国在积极进行现代化建设的过程中，建筑工程随之增加，工程规模不断扩大，在这种情况下，暖通空调系统也呈现出越来越复杂和互相耦合的特点。在这种情况下，设计师在展开设计的过程中，必须对该系统内部各个细节给予高度的重视，从细节入手，提升设计科学性，确保暖通空调系统经过设计，能够高效且稳定的运行。通常情况下，建筑暖通空调系统是由房间冷热末端、冷热量输配和冷热源三个部分组成的，这三个组成部分内部，又包含了多个子系统，各个子系统和大系统之间形成了紧密的联系，在互相耦合的状态下保持整体系统的健康运行，由此可见，在展开暖通空调系统设计的过程中，难度较高。

1.2建筑暖通空调系统形式的多样性

同一建筑在同样的空气环境控制目标背景下，设计师可以应用多种设计方法来进行建筑暖通空调系统的设计，因此，设计方式和暖通空调系统形式存在多样性的特点。设计师在展开设计工作的过程中，应从建筑特点以及使用者的实际需求角度出发，有针对性的展开设计。如果暖通空调系统设计是针对写字楼而言的，在设计中可以应用温湿度独立调节系统、风机盘管加新风系统以及变风量全空气系统等三种设计方式。然而，在绿色理念的指导下，需要将节能设计同暖通空调系统进行有效结合，在对设计形式进行选择的过程中，设计人员不仅要对各种设计形式的实用性、成本等因素进行全面的考虑，同时还应当对设计而成的系统运行中所产生的能耗量进行全面的掌握，只有这样，才能够提升暖通空调系统设计科学性和节能性。

1.3建筑暖通空调系统拥有较多的影响因素

由于复杂的结构存在与建筑暖通空调系统中，外界客观环境因素对系统设计的影响也是相对较大的，因此，在展开设计工作时，工作人员应从暖通空调系统特点以及结构入手，有针对性的加大管理力度和质量控制效果，努力构建合理的设计方案，尽最大努力将外界影响因素降低。通常情况下，内部热绕、热工特性在围护结构中的特点以及建筑当地气候环境等都会对暖通空调系统运行状态以及设计造成影响。值得注意的是，暖通空调系统设计效果受当地气候环境的影响是最为严重的，设计师在工作中，必须从多个层面出发，对各种影响因素进行全面考虑，才能够提升设计科学性，并在设计中，增加对先进的能源以及科学技术的应用，最终为提升该系统的节能效果奠定良好的基础。

2绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实际应用

某政府办公楼共拥有14163.50m2的建筑面积，当地拥有冬冷夏热的气候特点，该建筑原有的暖通空调系统设计中，采暖、制冷是由中央空调系统来完成的，在设计中共包含408个风盘。2016年，当地为了响应国家节能降耗的号召，将这一建筑列入到建筑节能改造项目中，并将其作为重点工程。在对暖通空调系统进行重新设计和改造的过程中，应用了如下设计方法。

2.1冷热负荷计算

冷热源极容量、水泵配置以及冷热输送管尺寸等因素在暖通空调系统中的设计都会受到冷热负荷的严重影响。因此，在绿色理念的指导下展开暖通空调系统节能设计的过程中，必须加大对冷热负荷的计算力度，确保所得数据的科学性、精确性和全面性，才能够为暖通空调系统其他环节的设计提供有力支持，从而为能耗量在暖通空调系统中的降低奠定良好的基础。在对系统冷热负荷进行计算的过程中，应用暖通空调系统专业要求的角度出发对计算方式进行选择，在此基础上，设计师还需要综合应用自身的设计经验，在获取设计指标的过程中，充分应用统计分析回归计算的方式。

2.2定温度取值

室内温度在建筑中的数值在确定时，要求设计师从建筑当地的气候条件、地理因素以及建筑使用者的实际需求角度出发，努力合理的确定室内温度值范围。而暖通空调系统同建筑室内温度控制的联系是非常紧密的。通常，暖通空调系统在夏季运行的过程中，需要进行制冷，每当室内温度产生1℃左右的提升时，暖通空调系统会产生约10%的能耗降低率；而暖通空调系统在冬季运行的过程中，是需要进行制热的，每当室内温度产生1℃左右的降低时，暖通空调系统会产生约8%的能耗降低率。在这种情况下，在对室内温度值进行确定的过程中，设计师应从室内温度需求的角度出发，将暖通空调系统运行过程中的能耗量降到最低。

2.3暖通空调系统冷热水系统和风系统的设计

在设计暖通空调系统的过程中，风系统和冷热水系统是核心环节，要想促使节能的效果在冷热水系统中充分的体现出来，设计人员可以通过设计，促使温度差在供回水与冷冻水之间缩小，从而促进能耗量的降低；并且，设计师还可以将闭式循环模式应用于暖通空调系统的设计中，从而有效降低该系统运行过程中的能耗量。现阶段，我国各地区在建筑工程的构建过程中，通常会在暖通空调系统中对一泵到底方式进行应用。这一设计方法有助于工作人员在后期更加便捷的维护暖通空调系统，对于节省系统运行成本具有重要意义。在暖通空调系统设计中融入绿色理念，要求设计师对建筑当地的地理以及气候环境进行充分的掌握，例如，如果建筑当地具有干旱性特点，可以将冷却塔循环模式应用于暖通空调系统中，就可以有效缩小水泵扬程，在拥有良好通风条件的区域安装暖通空调系统，冷却效果更加明显，在制冷中，暖通空调系统所消耗的能源将大大减少。针对暖通空调系统，泵流量在冷热水系统中的数值为132m3/h，28m为其扬程值；泵流量在地源侧热水循环中为100m3/h，23m为其扬程值；泵流量在冷却塔侧中的数值为80m3/h，25m为其扬程值。实际效率在冷却塔侧水泵流量和地源侧热水循环泵流量中通常都不小于80%。由此可见，设计人员必须从建筑本身对暖通空调系统的需求入手，才能够合理的对该系统进行设计，并实现绿色环保的目标。

3结语

综上所述，建筑暖通空调系统设计人员在积极进行设计的过程中，必须做到从多个角度出发展开分析，在大量精确计算的基础上，确保该系统在满足正常需求的基础上实现节能降耗的目标。

作者:王锋 单位:中国空间技术研究院

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