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摘 要 随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调系统得以广泛应用。由于暖通空调系统能耗的影响因素多，作用过程复杂，能源综合效率相对较低，因此，通过有针对性的分析后，进行合理的节能优化设计是有效降低能源消耗的重要手段之一。
关键词 暖通空调设计 重要保障 节能措施
随着暖通空调的广泛应用，用于暖通空调系统能耗的比例也在不断增大。而且暖通空调系统通常是以高品质的电能为能源，这与我国部分地区相对紧张和匮乏的电力供给形成了鲜明的对比，引起了能源供求矛盾的进一步激化。因此，设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑，严格遵守节能规范，将节能的思想贯穿于建筑暖通空调系统的设计过程中。
一、精心的设计是暖通空调系统节能的重要保障
设计方案对暖通空调工程设计的成败乃至整个工程的使用和节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂，系统设计的优劣直接影响到系统的经济运行和耗能性能。结合生产实践的设计经验，在设计阶段需加强以下两方面的工作：一方面是注重从节能角度认真进行设计方案的比较和优选。例如对冷热源系统的选择，因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用，还应结合当地的能源结构和建筑使用功能特点对耗能指标进行分析比较。再例如在系统形式选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异，系统应分开设置应用能源技术或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象，造成不必要的能量损耗。尤其应注意控制两种倾向：一种倾向是不管节能效果如何而盲目地追求新技术的倾向，认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围，若从降低运行费用和能耗指标方面考虑，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案：一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案。另外一种倾向是认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上系统越复杂，通常其设备越多，不仅投资和运行费用高， 系统的可靠性和可控性也差，节能效果相应也就相对较差。总而言之，在确定空调设计方案时务必结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境控制特点等多方因素，注意从节能角度通过全面技术经济分析比较后确定出最佳合理的设计方案，确保系统的运行与被控制的环境有最佳的配合，以达到在有良好的环境控制质量条件下既经济又节能的目的。
另一方面，须认真进行设计计算。首先应根据工程具体情况对空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算，寻找出一个比较合理的设计方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础。其次是通过认真计算，合理确定系统的冷热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷热源设备和水泵、风机等动力设备。确保所选择的各项设备能恰好处在最佳工况状态下运行。切忌不经计算和按照水泵或风机的特性曲线选择设备，而盲目地按水泵或风机样本的铭牌参数选择流量、扬程或全压过大的泵与风机，导致设备运行中造成不必要的能量损耗。另外，在有条件或系统允许的情况下，应在对系统总能耗进行综合比较的基础上，合理加大系统的介质温差，以减少系统的水流量和送风量，降低输送过程中的能耗。
二、合理选取设计参数是基础
空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低（夏季）或过高（冬季）。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。
1.室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。 空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高 1 ℃，约可减少热负荷11.2%，节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1 ℃，就可使空调初投资总额减低约 6 %，运行费用减少 8 %左右。
2.新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。
三、设计中应尽量使用配有能量回收装置的空调器
工程设计中，经常由于空调房间有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，
室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。使用显热回收器在北方寒冷地区应注意防冻问题。新风应有二个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于5 ℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。
带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用，如果排风无交叉污染问题，则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器，这样能量回收效率则更高。一般来讲，显热回收器最大能回收50%左右的能量，而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。
四、从节能角度通盘考虑空调系统的设计方案
（1）考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数（定风量系统为各房间逐时最大值之和，变风量系统为各房间逐时之和的最大值），对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。
（2）采用变新风比系统。变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一个主要方式。国外的一些研究成果及统计资料表明，控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10%～15%。
（3）充分利用自然冷源。充分利用自然资源的冷源与热源是降低能耗的又一重要途径（因地适当采用自然冷源可以大大节约能耗）。设计时充分考虑气候等因素，避免造成大马拉小车现象。对于地下水源丰富的地区，由于地下水温度比较恒定，就可以进行充分利用。
（4）根据建筑物的功能划分，对空调区域采取不同的空调方案。 在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统，这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率，有利于空调设备的高效运行。
五、结束语
随着国内建筑的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑方面发展。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，因此，暖通空调系统的节能成为关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，所以有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视，使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。
参考文献
[1]顾奎伟.浅谈可持续发展形势下暖通空调设计中的问题[J].山西建筑，2008，（16）.
[2]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）.
关键词 暖通空调设计 重要保障 节能措施
随着暖通空调的广泛应用，用于暖通空调系统能耗的比例也在不断增大。而且暖通空调系统通常是以高品质的电能为能源，这与我国部分地区相对紧张和匮乏的电力供给形成了鲜明的对比，引起了能源供求矛盾的进一步激化。因此，设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑，严格遵守节能规范，将节能的思想贯穿于建筑暖通空调系统的设计过程中。
一、精心的设计是暖通空调系统节能的重要保障
设计方案对暖通空调工程设计的成败乃至整个工程的使用和节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂，系统设计的优劣直接影响到系统的经济运行和耗能性能。结合生产实践的设计经验，在设计阶段需加强以下两方面的工作：一方面是注重从节能角度认真进行设计方案的比较和优选。例如对冷热源系统的选择，因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用，还应结合当地的能源结构和建筑使用功能特点对耗能指标进行分析比较。再例如在系统形式选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异，系统应分开设置应用能源技术或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象，造成不必要的能量损耗。尤其应注意控制两种倾向：一种倾向是不管节能效果如何而盲目地追求新技术的倾向，认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围，若从降低运行费用和能耗指标方面考虑，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案：一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案。另外一种倾向是认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上系统越复杂，通常其设备越多，不仅投资和运行费用高， 系统的可靠性和可控性也差，节能效果相应也就相对较差。总而言之，在确定空调设计方案时务必结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境控制特点等多方因素，注意从节能角度通过全面技术经济分析比较后确定出最佳合理的设计方案，确保系统的运行与被控制的环境有最佳的配合，以达到在有良好的环境控制质量条件下既经济又节能的目的。
另一方面，须认真进行设计计算。首先应根据工程具体情况对空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算，寻找出一个比较合理的设计方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础。其次是通过认真计算，合理确定系统的冷热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷热源设备和水泵、风机等动力设备。确保所选择的各项设备能恰好处在最佳工况状态下运行。切忌不经计算和按照水泵或风机的特性曲线选择设备，而盲目地按水泵或风机样本的铭牌参数选择流量、扬程或全压过大的泵与风机，导致设备运行中造成不必要的能量损耗。另外，在有条件或系统允许的情况下，应在对系统总能耗进行综合比较的基础上，合理加大系统的介质温差，以减少系统的水流量和送风量，降低输送过程中的能耗。
二、合理选取设计参数是基础
空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低（夏季）或过高（冬季）。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。
1.室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。 空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高 1 ℃，约可减少热负荷11.2%，节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1 ℃，就可使空调初投资总额减低约 6 %，运行费用减少 8 %左右。
2.新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。
三、设计中应尽量使用配有能量回收装置的空调器
工程设计中，经常由于空调房间有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，
室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。使用显热回收器在北方寒冷地区应注意防冻问题。新风应有二个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于5 ℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。
带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用，如果排风无交叉污染问题，则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器，这样能量回收效率则更高。一般来讲，显热回收器最大能回收50%左右的能量，而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。
四、从节能角度通盘考虑空调系统的设计方案
（1）考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数（定风量系统为各房间逐时最大值之和，变风量系统为各房间逐时之和的最大值），对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。
（2）采用变新风比系统。变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一个主要方式。国外的一些研究成果及统计资料表明，控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10%～15%。
（3）充分利用自然冷源。充分利用自然资源的冷源与热源是降低能耗的又一重要途径（因地适当采用自然冷源可以大大节约能耗）。设计时充分考虑气候等因素，避免造成大马拉小车现象。对于地下水源丰富的地区，由于地下水温度比较恒定，就可以进行充分利用。
（4）根据建筑物的功能划分，对空调区域采取不同的空调方案。 在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统，这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率，有利于空调设备的高效运行。
五、结束语
随着国内建筑的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑方面发展。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，因此，暖通空调系统的节能成为关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，所以有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视，使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。
参考文献
[1]顾奎伟.浅谈可持续发展形势下暖通空调设计中的问题[J].山西建筑，2008，（16）.
[2]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）.