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摘要：随着生活水平的提高，空调系统的应用越来越普及，中央空调系统的能最消耗一般占整个建筑耗能的50％以上。但目前实际情况是，空调系统是按满足用户最大需求而设计，所有的空调系统长时间处在低负荷下运行。因此，笔者对暖通空调节能设计存在的问题进行阐述，并提出了解决问题的措施与设计方向。
关键词：暖通空调；节能设计；问题措施；设计方向
Abstract: With the improvement of living standards, the application of the air condition system is becoming more and more popular, the central air-conditioning system energy consumption accounts for more than 50% of the whole building energy consumption. But the actual situation, air conditioning system is designed according to meet the maximum needs of users, all air conditioning system long time at low load operation. Therefore, the author elaborates on the existing energy-saving air-conditioning HVAC design problems, and puts forward some measures and design direction to solve the problem.
Keywords: HVAC energy-saving design; problems; measures; design
中图分类号：TU201.5 文献标识码： 文章编号:
一、暖通空调节能方面存在的问题
1、暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题
暖通空调系统的设计对空調系统的节能有着重要的影响，然而． 在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视．加之工程设计周期普遍较短。设计收费与设计产生的经济效益不挂钩．以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准．甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达6o％。另外， 目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训．对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验工作，在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决。最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患。 2、暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来，随着对节能和环保要求的不断提高．新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同．各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从．如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。另一方面。不科学的评价方法则会起到误导的作用．造成严重损失。3、暖通空调运行管理中存在的问题除设计施工外．运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了．因此不注意对暖通空调操作人员的培训。很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识。不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作。显然系统达不到相应的节能效果。
二、解决暧通空调节能问题的措施
1、在设计阶段重视节能因素
设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。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系统的经济运行和耗能性能。因此应考虑以下三个方面的问题：
（1） 应注重从节能的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。还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点，对耗能指标进行分析比较。在系统形势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。在设计中应注意考虑节能效果．不能盲目地追求新技术．认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围。在确定暖通空调设计方案时。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特点等多方面因素．注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案。确保系统运行的经济性与节能性。
（2）必须认真进行设计计算。应根据工程具体情况对暖通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，使暖通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．并且要认真、合理地确定系统冷、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在最佳工况状态下运行。不经计算只按照水泵或风机的特性曲线选择设备。或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在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．经过综合进行总能耗的比较。应合理加大系统的介质温差。以减少系统的水流和送风量。降低输送过程中的能耗。
（3）必须提高国内暖通空调设计收费水平。提高国内暖通空调系统设计收费水平． 使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争。管理部门应制定相应的法规，保障工程设计的合理设计周期．使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑节能等要素．这样才能达到事半功倍的效果。 2、强化系统的运行管理水平 对暖通空调专业的操作人员进行培训。提高管理人员的专业水平和业务技能．使其具备必须的暖通空调基本理论常识．实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的．应重新培训．考核合格后才能上岗。同时提高管理人员的素质，增强其责任心。这样，管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节．达到设计要求的节能效果。
三、暖通空调系统节能的设计方向
1、要合理的选择热源系统。在设计暖通空调节能系统时,要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。一般来说,当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看,其中以热电站的效率最高,其次是热泵技术。
热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源,如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水(气)为热源,通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能,并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为:空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵(尤其是土壤型)可以节能30 %左右,而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉,对于锅炉房来说,大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析,设计人员在设计暖通空调节能系统时,就可以根据工程建筑自身的情况,选择合理的可行的热源系统,因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样,所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。
2、在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。
3、在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统,采用科学的空调方式有效的降低负荷。根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下,散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。在通风空调系统的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上,可以选择具有节能优点的气流分布模式,如下送风模式、置换通风模式等。
四、结束语
总之,只有克服暖通空调系统节能设计在目前存在的问题,才能实现暖通空调的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。此外,在暖通空调系统节能技术的研究方向上必须与世界接轨,从实际使用上实现暖通空调系统的节能。
关键词：暖通空调；节能设计；问题措施；设计方向
Abstract: With the improvement of living standards, the application of the air condition system is becoming more and more popular, the central air-conditioning system energy consumption accounts for more than 50% of the whole building energy consumption. But the actual situation, air conditioning system is designed according to meet the maximum needs of users, all air conditioning system long time at low load operation. Therefore, the author elaborates on the existing energy-saving air-conditioning HVAC design problems, and puts forward some measures and design direction to solve the problem.
Keywords: HVAC energy-saving design; problems; measures; design
中图分类号：TU201.5 文献标识码： 文章编号:
一、暖通空调节能方面存在的问题
1、暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题
暖通空调系统的设计对空調系统的节能有着重要的影响，然而． 在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视．加之工程设计周期普遍较短。设计收费与设计产生的经济效益不挂钩．以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准．甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达6o％。另外， 目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训．对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验工作，在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决。最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患。 2、暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来，随着对节能和环保要求的不断提高．新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同．各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从．如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。另一方面。不科学的评价方法则会起到误导的作用．造成严重损失。3、暖通空调运行管理中存在的问题除设计施工外．运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了．因此不注意对暖通空调操作人员的培训。很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识。不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作。显然系统达不到相应的节能效果。
二、解决暧通空调节能问题的措施
1、在设计阶段重视节能因素
设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。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系统的经济运行和耗能性能。因此应考虑以下三个方面的问题：
（1） 应注重从节能的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。还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点，对耗能指标进行分析比较。在系统形势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。在设计中应注意考虑节能效果．不能盲目地追求新技术．认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围。在确定暖通空调设计方案时。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特点等多方面因素．注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案。确保系统运行的经济性与节能性。
（2）必须认真进行设计计算。应根据工程具体情况对暖通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，使暖通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．并且要认真、合理地确定系统冷、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在最佳工况状态下运行。不经计算只按照水泵或风机的特性曲线选择设备。或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在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．经过综合进行总能耗的比较。应合理加大系统的介质温差。以减少系统的水流和送风量。降低输送过程中的能耗。
（3）必须提高国内暖通空调设计收费水平。提高国内暖通空调系统设计收费水平． 使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争。管理部门应制定相应的法规，保障工程设计的合理设计周期．使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑节能等要素．这样才能达到事半功倍的效果。 2、强化系统的运行管理水平 对暖通空调专业的操作人员进行培训。提高管理人员的专业水平和业务技能．使其具备必须的暖通空调基本理论常识．实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的．应重新培训．考核合格后才能上岗。同时提高管理人员的素质，增强其责任心。这样，管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节．达到设计要求的节能效果。
三、暖通空调系统节能的设计方向
1、要合理的选择热源系统。在设计暖通空调节能系统时,要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。一般来说,当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看,其中以热电站的效率最高,其次是热泵技术。
热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源,如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水(气)为热源,通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能,并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为:空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵(尤其是土壤型)可以节能30 %左右,而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉,对于锅炉房来说,大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析,设计人员在设计暖通空调节能系统时,就可以根据工程建筑自身的情况,选择合理的可行的热源系统,因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样,所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。
2、在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。
3、在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统,采用科学的空调方式有效的降低负荷。根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下,散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。在通风空调系统的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上,可以选择具有节能优点的气流分布模式,如下送风模式、置换通风模式等。
四、结束语
总之,只有克服暖通空调系统节能设计在目前存在的问题,才能实现暖通空调的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。此外,在暖通空调系统节能技术的研究方向上必须与世界接轨,从实际使用上实现暖通空调系统的节能。