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【摘 要】暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用。因此，必须做好暖通空调节能设计。本文分析了暖通空调及其节能设计意义，并探讨了暖通空调节能设计要点。
【关键词】暖通空调；节能；设计
一、暖通空调及其节能设计意义
暖通空调主要有采暖、通风和空气调节三项功能，控制建筑内的温度和湿度，从而达到对环境温度的调控作用，以此来满足人们对环境舒适度的要求。在传统的暖通空调系统中，多采用定流量水力系统来实现对环境温度的调节，随着人们生活水平的不断提高，人们对环境及节能的意识都有所提升，这时在暖通空调上开始采用变流量水力系统和变风量系统来实现对环境温度的控制能力。暖通空调最大的特点就是可以进行空气处理过程，从而创造出一种舒适的室内环境。
近年来，暖通空调越来越受到人们的青睐，得到了大量的使用。然而能源的大量的消耗，使地球能源日渐匮乏，也带来了严重的环境问题，与我们走生态文明之路和可持续发展的道路大相径庭。目前的暖通空调采用的能源主要是电能，有的甚至是不可再生资源。根据目前空调行业的研究统计表明，暖通空调的系统耗能占到建筑耗能的将近一半，并有不断上升的趋势，这个结果令人非常的吃惊。因此，在暖通空调系统中实行节能技术设计，无疑有重大的现实意义。暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此，我们节能设计的好坏是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些设计的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。
二、暖通空调节能设计要点
（一）做好设计计算
1.冷热负荷计算
冷热负荷是空调与供暖工程设计中最重要的基础数据，是确定供暖与空调冷、热源容量，空气处理设备能力，输送管道尺寸等的依据。目前，有些设计人员在施工图设计阶段，往往不加区别地将设计手册或技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据，导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的“四大”现象。其结果是工程的初投资增高，运行费用和能耗增大，给国家和投资方造成巨大损失。
2.室内设计计算温度的取值
在工程设计中，往往由于业主对室内温度标准要求过高或某些设计人员存有保守思想的缘故，在计算热负荷时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。在冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少5%～10%左右；在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1℃，能耗可减少8%～10%左右。因此为了节能能源，应避免冬季采用过高的室内计算温度，夏季采用过低的室内计算温度。
（二）冷热源的节能选择
合理的设备选型对于暖通空调的节能十分重要，因为，不同的设备其使用寿命、运行效能、自动化程度、功率参数等都不相同，这些性能参数对于未来使用过程中的节能效益影响十分巨大。因此，合理选型较为关键。中央空调中的冷热源的合理的配置是节能的重要的一环，我国建筑物中常用的配方有水冷机组加锅炉的方式、热泵机组加溴化锂吸收机组的方式等。
暖通空调系统中，选择冷热源时最好采用集中设置冷水机组或者供热、换热设备的方法。在选择机组设备时，要将建筑的实际规模、功能特征、当地的能源结构价格政策以及相关的环保规定等各种因素综合考虑进来，因此在确定的过程中要遵循以下几点要求：（1）如果附近有城市区域供热、工厂余热等条件，可以将其作为空调的热源。（2）如果区域内有热力发电厂，则可以使用利用热电厂余热的供热、供冷技术。（3）如果区域内天然气供应充足，则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统，这样可以进行天然气与电力的消峰填谷，提升能源的综合利用率。（4）如果区域内的能源形式比较多，可以采用复合式的能源进行供冷或者供热。（5）如果区域内有天然的水资源、地热源等，可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。（6）采用带热回收的空调主机与生活热水系统相结合，回收空调制冷系统中的冷凝热，既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备。
（三）通风设备的温控设计
变配电室、电梯机房等场所的以排除房间余热为主的通风系统，宜设置通风设备的温控装置。这样可避免在气候凉爽或房间发热量不大的情况下通风设备满负荷运行状况的发生，既可节约电能，又能延长设备的使用年限。通常采用的控制方法有：（1）控制通风设备运行台数；（2）对于单台风机采用改变其转速的方法，可以通过改变电动机的极数进行多级变速运行，也可以通过变频实现连续可调变速；（3）双位控制，根据设定温度的上、下限，控制风机的启、停运行。从温控效果来说，方法（2）中变频的方法最佳，方法（1）与（2）中的多级变速运行比方法（3）稍差。从节能来说，这3种方法都可以达到很好的效果。由于目前工程设计中很多场合采用1台风机，而且大多针对房间温度要求不是很严格的情况，因此方法（3）是一种投资小、见效快的方法。
（四）适宜采用配有能量回收装置的空调器
对于暖通空调的节能设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统（如制药厂此类房间很多），其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。（1）制冷机冷凝热回收。通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的1.15～1.3倍，消耗大量电能只制取了空调用冷量，而把大量热能释放到空气中，造成大气热污染和热岛效应，若对此加以利用可制取生活热水，而所增加设备费用2年就可以回收。（2）空气热回收。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等，显热回收效率可达50%～70%，全热回收效率可达70%～85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定，符合下列条件之一时，应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时；同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h，新风比≥40%的空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。
（五）能源管理技术的利用
在建筑的供暖系统、空调系统、通风系统上面均安装高度自动化和智能化的控制系统，并将其统一集成到BAS楼宇自控系统当中，利用BAS楼宇自控系统对其进行启停控制和节能控制。常见的控制参数和控制内容主要包括以下几个方面：能量计量、联动控制、工况转变控制、运行模式控制、运行参数动态检测等等，通过这些参数的有效控制，能够在很大程度上实现供暖系统空调系统以及通风系统的节能化运行。除了上述控制措施之外，还需引入空调变频控制技术，并实现对集中式全空气空调系统的智能化和自动化控制，利用电动调节风阀来控制新风量和回风量。为了降低运行成本，提高运行经济性，在夏季和冬季的空调新风负荷高峰期，能够利用动态监测室内二氧化碳浓度的方式来模拟室内的人员变化情况，并以此为依据来实现新风量调节的最优化，实现节能化运行的目标。
三、结束语
暖通空调系统在建筑耗能中所占的比重较大，节能设计好坏直接影响建筑物的节能效果。暖通空调系统的设计应经过冷热负荷计算，应优先选择能耗低、经济性好的设备，适宜采用配有能量回收装置的空调器，积极地采用现有节能技术，提高暖通空调系统的节能效果。
参考文献：
[1]王康成.暖通空调节能设计要点探析[J].建筑·建材·装饰，2012年12期.
[2]吕梅花.高校建筑节能中暖通空调节能系统现状和技术措施[J].价值工程，2012年8期.
【关键词】暖通空调；节能；设计
一、暖通空调及其节能设计意义
暖通空调主要有采暖、通风和空气调节三项功能，控制建筑内的温度和湿度，从而达到对环境温度的调控作用，以此来满足人们对环境舒适度的要求。在传统的暖通空调系统中，多采用定流量水力系统来实现对环境温度的调节，随着人们生活水平的不断提高，人们对环境及节能的意识都有所提升，这时在暖通空调上开始采用变流量水力系统和变风量系统来实现对环境温度的控制能力。暖通空调最大的特点就是可以进行空气处理过程，从而创造出一种舒适的室内环境。
近年来，暖通空调越来越受到人们的青睐，得到了大量的使用。然而能源的大量的消耗，使地球能源日渐匮乏，也带来了严重的环境问题，与我们走生态文明之路和可持续发展的道路大相径庭。目前的暖通空调采用的能源主要是电能，有的甚至是不可再生资源。根据目前空调行业的研究统计表明，暖通空调的系统耗能占到建筑耗能的将近一半，并有不断上升的趋势，这个结果令人非常的吃惊。因此，在暖通空调系统中实行节能技术设计，无疑有重大的现实意义。暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此，我们节能设计的好坏是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些设计的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。
二、暖通空调节能设计要点
（一）做好设计计算
1.冷热负荷计算
冷热负荷是空调与供暖工程设计中最重要的基础数据，是确定供暖与空调冷、热源容量，空气处理设备能力，输送管道尺寸等的依据。目前，有些设计人员在施工图设计阶段，往往不加区别地将设计手册或技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据，导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的“四大”现象。其结果是工程的初投资增高，运行费用和能耗增大，给国家和投资方造成巨大损失。
2.室内设计计算温度的取值
在工程设计中，往往由于业主对室内温度标准要求过高或某些设计人员存有保守思想的缘故，在计算热负荷时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。在冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少5%～10%左右；在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1℃，能耗可减少8%～10%左右。因此为了节能能源，应避免冬季采用过高的室内计算温度，夏季采用过低的室内计算温度。
（二）冷热源的节能选择
合理的设备选型对于暖通空调的节能十分重要，因为，不同的设备其使用寿命、运行效能、自动化程度、功率参数等都不相同，这些性能参数对于未来使用过程中的节能效益影响十分巨大。因此，合理选型较为关键。中央空调中的冷热源的合理的配置是节能的重要的一环，我国建筑物中常用的配方有水冷机组加锅炉的方式、热泵机组加溴化锂吸收机组的方式等。
暖通空调系统中，选择冷热源时最好采用集中设置冷水机组或者供热、换热设备的方法。在选择机组设备时，要将建筑的实际规模、功能特征、当地的能源结构价格政策以及相关的环保规定等各种因素综合考虑进来，因此在确定的过程中要遵循以下几点要求：（1）如果附近有城市区域供热、工厂余热等条件，可以将其作为空调的热源。（2）如果区域内有热力发电厂，则可以使用利用热电厂余热的供热、供冷技术。（3）如果区域内天然气供应充足，则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统，这样可以进行天然气与电力的消峰填谷，提升能源的综合利用率。（4）如果区域内的能源形式比较多，可以采用复合式的能源进行供冷或者供热。（5）如果区域内有天然的水资源、地热源等，可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。（6）采用带热回收的空调主机与生活热水系统相结合，回收空调制冷系统中的冷凝热，既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备。
（三）通风设备的温控设计
变配电室、电梯机房等场所的以排除房间余热为主的通风系统，宜设置通风设备的温控装置。这样可避免在气候凉爽或房间发热量不大的情况下通风设备满负荷运行状况的发生，既可节约电能，又能延长设备的使用年限。通常采用的控制方法有：（1）控制通风设备运行台数；（2）对于单台风机采用改变其转速的方法，可以通过改变电动机的极数进行多级变速运行，也可以通过变频实现连续可调变速；（3）双位控制，根据设定温度的上、下限，控制风机的启、停运行。从温控效果来说，方法（2）中变频的方法最佳，方法（1）与（2）中的多级变速运行比方法（3）稍差。从节能来说，这3种方法都可以达到很好的效果。由于目前工程设计中很多场合采用1台风机，而且大多针对房间温度要求不是很严格的情况，因此方法（3）是一种投资小、见效快的方法。
（四）适宜采用配有能量回收装置的空调器
对于暖通空调的节能设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统（如制药厂此类房间很多），其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。（1）制冷机冷凝热回收。通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的1.15～1.3倍，消耗大量电能只制取了空调用冷量，而把大量热能释放到空气中，造成大气热污染和热岛效应，若对此加以利用可制取生活热水，而所增加设备费用2年就可以回收。（2）空气热回收。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等，显热回收效率可达50%～70%，全热回收效率可达70%～85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定，符合下列条件之一时，应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时；同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h，新风比≥40%的空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。
（五）能源管理技术的利用
在建筑的供暖系统、空调系统、通风系统上面均安装高度自动化和智能化的控制系统，并将其统一集成到BAS楼宇自控系统当中，利用BAS楼宇自控系统对其进行启停控制和节能控制。常见的控制参数和控制内容主要包括以下几个方面：能量计量、联动控制、工况转变控制、运行模式控制、运行参数动态检测等等，通过这些参数的有效控制，能够在很大程度上实现供暖系统空调系统以及通风系统的节能化运行。除了上述控制措施之外，还需引入空调变频控制技术，并实现对集中式全空气空调系统的智能化和自动化控制，利用电动调节风阀来控制新风量和回风量。为了降低运行成本，提高运行经济性，在夏季和冬季的空调新风负荷高峰期，能够利用动态监测室内二氧化碳浓度的方式来模拟室内的人员变化情况，并以此为依据来实现新风量调节的最优化，实现节能化运行的目标。
三、结束语
暖通空调系统在建筑耗能中所占的比重较大，节能设计好坏直接影响建筑物的节能效果。暖通空调系统的设计应经过冷热负荷计算，应优先选择能耗低、经济性好的设备，适宜采用配有能量回收装置的空调器，积极地采用现有节能技术，提高暖通空调系统的节能效果。
参考文献：
[1]王康成.暖通空调节能设计要点探析[J].建筑·建材·装饰，2012年12期.
[2]吕梅花.高校建筑节能中暖通空调节能系统现状和技术措施[J].价值工程，2012年8期.