节能减排设计在建筑暖通空调工程中的应用

节能减排设计在建筑暖通空调工程中的应用

何宝宏

广东省建筑设计研究院有限公司 广州510000

摘要：伴随着社会的的进步，低碳生成活的理念的认可正在逐步深入人心。然而，由于工业成生产过程中的碳排放和机动车保有量的不断提升上升，加剧了温室效应。近些年来，各地夏季的平均气温逐年攀升，冬季气温却也在不断刷新最低记录，伴随而来的是人们对空调的青睐。甚至是倚重，但是人们在使用空调期间，却未能遵守低碳生活的理念，尤其在空调系统的设计、安装安装设计在节能减排方面上还有较大提升空间科学合理性不足。本文意在通过分析国内目前的暖通空调暖通工程设计及施工过程中就的关键性问题的分析解读，探寻节能减排要求在具体设计及施工中的落实办法，供有关业内人士参考，为建设低碳社会贡献自己的一份力量。

关键词：空调工程；建筑暖通；节能环保

伴随随着我国社会经济的的不断发展和人民生活水平的提升，人民生活水平获得了很大提高，对于建筑物的美观、舒适性以及实用价值节能性的要求也在不断提升提高，尤其是对于建筑物的暖通空调系统的设计方面，既需要兼顾满足用户和建筑的舒适性和工艺性需求，又要满足节能减排，低碳环保的发展理念。设计特点，还有用户的特异性需求的满足。特别是在新时代背景下，如何于在工程设计和施工建设中落实绿色建筑、绿色经济，节能环保等新理念、新政策，是摆在建筑工程暖通空调设计人员面前的一个重要课题。故而，所以在具体的工作中，必须将有关的原则和节能减排理念及关键要求在初始的工程设计时即有机结合，进而围绕具体理念的落地，灵活而实际地开展工程建设。需要在设计前期将节能减排的理念、要求融合到设计方案中，并在各个阶段的设计工作中落实条件，在施工阶段中监督指导、把控质量，以确保节能减排设计方案的最终效果。

一、暖通空调的设计特点

在建筑工程的设计方面，暖通空调的节能减排设计涵盖较多的元素方面，包括但不限于冷热源系统的优化、冷热空气和冷冻（热）水系统的输送能耗的优化以及建筑物的配套末端设备合理气流组织的终端设计，。而同时暖通工程系统又涉及很多子级系统，这些系统本身就具有一定的复杂性，因此，想要在暖通空调的设计中贯彻节能减排的思想，仅需要需要我们充分地了解空调系统的结构构成[1]。当下目前，暖通空调方案的组合形式繁多有很多不同的设计形式，如何选择合适需要、高效、节能的设计形式方案，需要综合考量考虑产生各种影响的细节的问题因素，如了解各个子系统的搞清楚能耗的分布情况、分析不正常能耗占比的产生原因和其他影响因素等，。此外，对于尤其是动态因子，更需要重点分析，。通过这一过程，来确保设计范方案的合理性，并最终落实在到节能减排的目标之上。

二、暖通空调的节能减排的设计策略考虑因素

1. 考虑技术性

    技术性原则是暖通空调工程设计中落实节减排的核心，通过技术优化的方式改进提升暖通空调的节能减排设计，才能够产生最大化的节能效益，。暖通空调的技术性原则，可以从基础角度中挖掘设计中的功耗较大的环节，从而根据节能减排的工程设计要求，优化改进设计方式，从而实现技术原则指导工作的目的。

2. 考虑动态因素

    在暖通空调的设计工作中，应该根据具体的设计方案要求，参考实际施工建设环境、，考虑冬天气候因素和项目建成后的实际使用及运营情况的影响，进而开展有关工作，即基于PDCA环的设计开展。在实际使用设计过程中，若当出现问题，应该及时针对偏差漏洞进行纠错，并根据具体情况对找你对设计方案进行修正，以满足实际需要。在进行设计工作开展之前，我们需要全面勘查了解施工场地的构造布局、施工环境，对可能在工程期间可能产生的问题进行前瞻性预估，。。预估时候，一方面，我们应该预估使用和设计当中的最坏情况，并准备好相应的预案；，另一方面，我们也不容忽视细小的问题的出现，应该综合考量可能出现的大小各种问题，一并给出解决问题的备选方案。

3. 注重技术的升级更新

   通常，空调是耗能大户，这在一定程度上会破坏并影响低碳环保工作的推进环保。因此，完善并优化空调的节能系统，提升空调的能耗控制，降低系统运行能耗，应该作为是相关技术岗位人士的工作目标之一。伴随着低品位能源利用技术的逐渐进步，和可再生资源价值被人们慢慢的重视，带动了绿色节能技术迎来了的大步跨进。这更需要设计人员不断关注学习相关技术的新应用成果，以应用于HAVC的设计实践中[2]。

三、现代建筑暖通空调设计的节能原则

（1）坚持低碳性

    以二氧化碳为代表的的温室气体排放，不仅污染空气，还影响我们的生活环境，而且还对我们的健康造成了直接或间接的潜在威胁。因此，在暖通空调的设计过程中，必须全面践行和贯彻低碳环保理念。针对暖通空调系统能耗巨大的问题，我们应该严格按照国家相关节能规范的要求进行系统的设计，和遵循国家碳中碳达峰的政策，不采用规范已淘汰的方案或选用低能效低的设备控制其耗能范围在可接受的标准下，将其限定在一定的合理和接收范围内，因此，在设计具体方案中还有必要进行深入探讨，在设计方案中就必须完善相关的温室气体处理，提升对排风设计水平的要求标准

，以降低碳排放量。

（2）关注可循环

    可循环的概念之于在环保节能中是一个相当重要的环节之一。在暖通空调的节能技术设计实践中，遵循可循环的原则的遵循，可以更佳有效实现节能减排目标。例如，将具备热回收功能的空调机组应用于新风预热，以这样的方式对室外新风进行预处理，降低系统能能耗处理热回收；再如，大量投入使用预热泵来帮助重复利用热力或者将冰储冷技术用于提高能源使用效率等等。

四、暖通空调的节能减排的设计策略

1.优化空调风系统的设计思路

在暖通空调的实际实用当中，其会产生大量热能，如何实现在建筑物中大量热能的高效率转运，是确保空调稳定工作的重要考量。随着国内各类用途地产项目的不断增加，建筑的高度和规模也在不断提升，因此，有效解决热量转移的手段相当重要，而针对空调风系统的优化设计，正是满足这一需求的有效手段，一般情况下，运用水环热泵进行空气调节是其中比较好的方式，它能有效地控制空调运行的成本投入，降低用电量，还能满足节能减排的现实需要。高大空间可优先采用分层空调，分层空调夏季空调冷负荷经验值为全室空调冷负荷的50%~80%[3]，，同时可在建筑屋面层设置排风机，及时排出上部热空气，降低室内冷负荷；风系统的路由应尽量简化，设备尽量靠近服务区域，尽量减少不必要的局部阻力构件；对于大风量的空调器应采用变频控制，空调风系统采用焓差控制，。同时空调系统应具备全新风运行的条件，在过渡季利用全新风进行自然冷却，减少制冷主机的开启时间，最大限度实现运行节能。

2.优化冷热源设计方案

市面上的空调品牌型号品类众多，性能也有比较大的差异，所以在进行空调系统的设计时，应该充分考虑设备运行成本投入、项目投资金额、建筑工程的占地情况和具体用途来优选契合选择合适、高效的制冷（热）冷热机组以及配套换热设备末端设备[34]，确保在大部分运行时间内，各主机都能以较高的效率运行。空调冷冻水系统采可采用大温差设计，从而减少系统的输送能耗和水管管材。专业的设计人员应该基于以上因素，进行系统分析研判，在方案落地前，充分进行科学合理的分析，最终使节能效果和使用效果能够最优化兼顾到，以理想地实现技能减排目的。

3.蓄水冷水蓄冷系统的使用

目前在我国境内，因为地区经济发展水平和生活条件的差异，导致用电旺季淡季，高峰低谷均有差异，这就需要通果过解决高峰缺电和低谷电能过剩的问题，来从而实现电力系统供应的平衡性，促进各地均衡发展。水蓄冷系统通过夜间低谷期蓄冷，白天高峰期释放冷量，能转移制冷设备的运行时间，即夜间低谷期蓄冷，白天高峰期释放冷量。一方面可以利用夜间的廉价电，有效地节约空调系统的运行费用，；另一方面也减少了白天的峰值电负荷，达到电力移峰填谷。、能有效节约空调系统的运行费用。因此，应用冷蓄水的设计策略应运而生，在实际应用当中，蓄水冷系统可以通果高峰期蓄冷，低谷期释放的方式，解决用电不均衡的问题，对于节省电力能源消耗有很大帮助。

4.控制系统能耗变频技术的使用

针对暖通空调的冷水系统改进，在方案设计时应注意通过缩小供回水的温差范围，并以闭循环的方式进行工作，来实现延长空调使用周期和最大程度减少空调输水输风期间能耗需求。另外，通果一泵到顶的方式也可以，也可以在减少能耗的同时，降低后期保养工作的投入。由于我国水资源分布不均，因而在中西部地区等缺水省份，还可以在建设当中应用冷却塔循环技术，控制水泵的扬程，从而使功耗降低。图1为国家大剧院的暖通空调节能设计方案。

空调风系统和、水系统的变频运行对节能减排同样也有能效果显著效果，对于变频空调器，可通过检测回风口的温度，变频调节风机的风量，当风量调至设计风量的70％仍未能达到设定温度时，可关小电动水阀开度，减少冷冻水量，使回风温度保持在设定值；当检测室外新风温度小于回风温度，且室外焓值低于室内焓时，可关闭水阀，风机保持在70％风量运行。此外，过渡季节时应优先全新风运行；对于变频冷冻水泵：，应根据空调系统负荷的变化，控制水泵变频，增大或减小系统的流量，但必须保证设在压差旁通上的测压点电信号输出不小于设定值。当负荷减少时，变频控制水泵转数，使水泵流量按负荷减少的比例相应减小,但当各水泵降频到运行流量为额定流量的70%时，水泵不再降频运行，开启旁通阀旁通运行。反之，当负荷增加时，变频控制水泵转数，使水泵流量按负荷增加的比例相应增大。

结语：

节能减排理念，是贯穿建筑采暖和通风设计和施工整个建设工程建设过程的重要思想，为了实现建筑工程中暖通空调系统的技能节能减排效果，实际工作中，设计施工人员需要在充分考察了解暖通空调工程项目的施工现场、设计难点和项目后期使用运维等情况后环境、建造难点后，灵活运用高效的设备和先进的技术手段，科学合理有效的在满足用户使用需求的前提下，科学而有效地实现暖通空调的节能减排的附属功能优化，力求让我们参与建设的每座建筑都能满足人民的实际需求，同时也为我国的社会可持续发展贡献自己的力量。

参考文献：

[1] 伍遵荣. 节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用解析[J]. 建筑与装饰,2021(6):2.

[2] 徐云凯. 节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用[J]. 百科论坛电子杂志,2021(22):1311.

[3] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M] .2版.北京：中国建筑出版社，2008

[34] 卢光远. 建筑暖通空调工程的节能减排设计探究[J]. 百科论坛电子杂志,2020(15):1664.