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摘要：暖通空调系统的设计对空调系统以及建筑物的节能有着重要的影响。然而，在实际工作中一些暖通空调系统设计人员对于节能设计不够足够重视，设计周期普遍较短，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，使得设计的暖通空调系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。本文重点介绍了暖通空调系统的节能设计要点，望对节能设计现状的改善有所帮助。
关键词：暖通空调；节能设计；计算；冷热源
一、暖通空调系统节能设计的意义与问题
暖通空调节能设计是以节能为原则，用热舒适指标指导系统中的节能设计，寻找温度、湿度、平均辐射温度、风速和劳动强度这六种影响热舒适指标的因素的合适比例，达到人们热舒适指标与节能降耗的稳定协调。
暖通空调系统的节能设计，运用改良技术和组织等形式，增加能源的利用效率，并以实际情况为基础，根据不同地区的气候特征，利用那里的自然条件，进行合理的节能设计。这样一来各地的节能设计就是有区别的，但它们都达到了减少能源消耗和环保的目的，这不仅对经济发展起到推动作用，而且有利于创造更好的社會环境。
从目前暖通空调的设计现状来看，节能设计理念在空调设计中并没有广泛引起重视。许多的暖通空调工程设计由于设计经费与时间有限，设计中的一些细节问题没有处理好，一些设计者责任心不高，设计中的问题众多，使得设计中的细节问题没有得到有效的处理，造成了初期投资大以及后期运行能耗费大的问题。
二、暖通空调系统的节能设计要点
（一）认真进行设计计算
要实现暖通空调系统的节能设计局必须对暖通空调工程具体情况全面掌握，继而对其运行季节进行全工况、全过程的分析计算，比较选择出最合理的方案，从而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。如果没有合理的计算仅仅以水泵或风机的特性曲线为依据来进行设备的选择，有或者是仅仅以水泵和风机样本的铭牌参数为依据对流量、扬程进行选择，都会造成暖通空调系统后期运行不节能的问题。因此，在设计过程中必须对系统冷、热负荷及风、水管道阻力等进行合理的设计，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，使得设计达到设备能恰好在最佳工况状态下运行的效果。除此之外，在系统允许并且通过总的能耗比较的状况下，优先选择加大系统的介质温差，从而降低系统的水流和送风量。
（二）确定合理的空调系统形式
选择空调系统形式时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较来确定。在满足总原则和使用要求的前提下，尽量做到一次投资省、系统运行经济、减少能耗。
具体来说系统选用原则有：当空调房间较多或空调面积较大、且空调要求比较一致时，采用全空气系统，优先考虑低风速单风管送风方式；空调面积小，且布置分散或空调要求各不相同时，采用整体式空调器，此时，如果全年有空调要求而又无市政热水可用时，采用热泵型整体式空调器；空调规模大、房间多、室内环境干净、要求末端可调节的，用风机盘管加新风系统；如果集中式全空气系统，各区域差异较大，则可以采取多区机组方式或末端再加热方式；高端住宅室内要求能够随意调节温度时，采用双风管全空气空调系统，此时宜采用分区双风管全空气空调系统。各层有分别调节要求的，当无法或不愿采用较大风管时，采用分区机组方式；建筑物层高较小，又无多余机房，或在旧建筑物中加装空调系统时，宜采用制冷剂容量可调的直接蒸发式空调系统，即VRV；室内空间高于10m时，采用分层空调系统；室内气体有毒而不允许利用回风时，采用直流式空调系统；为保证室内空气的含尘浓度符合卫生标准的要求，大型商业建筑的营业场所，不宜采用风机盘管加新风和VRV系统。
（三）选择适宜的冷热源形式
因为供出等量冷热，不同冷热源形式的矿物能源消耗与CO2排放是不同的，所以设计必须根据项目的能源边界条件，通过多方案比较，慎重选择冷热源形式。
例如某项目年供热量8000GJ，依据能源边界条件，热源形式有4种选择，相应一次能源中的矿物能源消耗与CO2排放分别为：
（1）热效率85%的燃气锅炉，消耗321.14t标准煤，CO2排放519.42t（燃气热值35587.8kJ/m3（8500kcal/m3），天然气CO2排放因子1.964）；
（2）热效率65%的区域锅炉房供热，消耗419.95t标准煤，CO2排放1117.07t（标准煤CO2排放因子2.66）；
（3）COP=4.2的电热泵，消耗183.56t标准煤，CO2排放488.28t（电标准煤折算系数0.347kg/（kW·h）；
（4）COP=1.6的燃气吸收式热泵，消耗140.5t标准煤，CO2排放227.24t。
以上4种热源方式的矿物能源消耗，最小值仅为最大值的33.5%。采用燃气吸收式热泵时折算为标准煤的矿物能源消耗量之所以最低，就在于采用了清洁能源和高效率的利用形式。因此，暖通空调节能设计必须根据项目所具有的资源条件、节能减排目标以及经济因素进行综合分析，以确定合理的冷热源形式。
（四）采用先进的能源管理技术
在暖通空调系统中的各个分部供暖系统、空调系统、通风系统上全部安装高度自动化和智能化的控制系统，且把它们统一集成到BAS楼宇自控系统当中（风机盘管采用独立控制模式），通过BAS楼宇自控系统对暖通空调进行节能控制。一般BAS楼宇自控系统对暖通空调的控制主要包括能量计量、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，对于这些方面的控制就可以实现暖通空调的节能。此外，还可以采用空调变频控制技术，对集中式全空气空调系统（主要存在于餐饮和商业建筑内）进行控制，通过电动调节风阀来控制新风量和回风量，降低能耗。利用此技术在夏季和冬季的空调新风负荷高峰期，还可以通过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，并通过获取的数据来对风量进行合理调节，降低能耗。并且在过渡季节，空调系统也可以以室内温度的实际状况为依据，调节新/回风比，适当增加新风量、借助新风达到制冷目标，从而实现节能的目的。
（五）适宜采用配有能量回收装置的空调器
（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。
结束语
暖通空调节能固然离不开先进技术与设备，但更重要的是树立科学的建筑节能观，规范设计行为，从计算做起，从细节入手。通过确定合理的空调系统形式、选择适宜的冷热源形式、采用先进的能源管理技术、采用配有能量回收装置的空调器等方面实现暖通空调的节能。
参考文献
[1]陈璐璐.暖通空调系统的节能设计措施探讨[J].房地产导刊，2014年15期.
[2]蔡德洪.结合某工程谈暖通空调系统的节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012年12期.
[3]孙秋萍.浅析暖通空调系统中节能设计方面存在的问题[J].民营科技，2012年7期.
[4]王欣杰.探讨民用建筑暖通空调系统节能设计[J].建筑·建材·装饰，2013年12期.
关键词：暖通空调；节能设计；计算；冷热源
一、暖通空调系统节能设计的意义与问题
暖通空调节能设计是以节能为原则，用热舒适指标指导系统中的节能设计，寻找温度、湿度、平均辐射温度、风速和劳动强度这六种影响热舒适指标的因素的合适比例，达到人们热舒适指标与节能降耗的稳定协调。
暖通空调系统的节能设计，运用改良技术和组织等形式，增加能源的利用效率，并以实际情况为基础，根据不同地区的气候特征，利用那里的自然条件，进行合理的节能设计。这样一来各地的节能设计就是有区别的，但它们都达到了减少能源消耗和环保的目的，这不仅对经济发展起到推动作用，而且有利于创造更好的社會环境。
从目前暖通空调的设计现状来看，节能设计理念在空调设计中并没有广泛引起重视。许多的暖通空调工程设计由于设计经费与时间有限，设计中的一些细节问题没有处理好，一些设计者责任心不高，设计中的问题众多，使得设计中的细节问题没有得到有效的处理，造成了初期投资大以及后期运行能耗费大的问题。
二、暖通空调系统的节能设计要点
（一）认真进行设计计算
要实现暖通空调系统的节能设计局必须对暖通空调工程具体情况全面掌握，继而对其运行季节进行全工况、全过程的分析计算，比较选择出最合理的方案，从而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。如果没有合理的计算仅仅以水泵或风机的特性曲线为依据来进行设备的选择，有或者是仅仅以水泵和风机样本的铭牌参数为依据对流量、扬程进行选择，都会造成暖通空调系统后期运行不节能的问题。因此，在设计过程中必须对系统冷、热负荷及风、水管道阻力等进行合理的设计，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，使得设计达到设备能恰好在最佳工况状态下运行的效果。除此之外，在系统允许并且通过总的能耗比较的状况下，优先选择加大系统的介质温差，从而降低系统的水流和送风量。
（二）确定合理的空调系统形式
选择空调系统形式时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较来确定。在满足总原则和使用要求的前提下，尽量做到一次投资省、系统运行经济、减少能耗。
具体来说系统选用原则有：当空调房间较多或空调面积较大、且空调要求比较一致时，采用全空气系统，优先考虑低风速单风管送风方式；空调面积小，且布置分散或空调要求各不相同时，采用整体式空调器，此时，如果全年有空调要求而又无市政热水可用时，采用热泵型整体式空调器；空调规模大、房间多、室内环境干净、要求末端可调节的，用风机盘管加新风系统；如果集中式全空气系统，各区域差异较大，则可以采取多区机组方式或末端再加热方式；高端住宅室内要求能够随意调节温度时，采用双风管全空气空调系统，此时宜采用分区双风管全空气空调系统。各层有分别调节要求的，当无法或不愿采用较大风管时，采用分区机组方式；建筑物层高较小，又无多余机房，或在旧建筑物中加装空调系统时，宜采用制冷剂容量可调的直接蒸发式空调系统，即VRV；室内空间高于10m时，采用分层空调系统；室内气体有毒而不允许利用回风时，采用直流式空调系统；为保证室内空气的含尘浓度符合卫生标准的要求，大型商业建筑的营业场所，不宜采用风机盘管加新风和VRV系统。
（三）选择适宜的冷热源形式
因为供出等量冷热，不同冷热源形式的矿物能源消耗与CO2排放是不同的，所以设计必须根据项目的能源边界条件，通过多方案比较，慎重选择冷热源形式。
例如某项目年供热量8000GJ，依据能源边界条件，热源形式有4种选择，相应一次能源中的矿物能源消耗与CO2排放分别为：
（1）热效率85%的燃气锅炉，消耗321.14t标准煤，CO2排放519.42t（燃气热值35587.8kJ/m3（8500kcal/m3），天然气CO2排放因子1.964）；
（2）热效率65%的区域锅炉房供热，消耗419.95t标准煤，CO2排放1117.07t（标准煤CO2排放因子2.66）；
（3）COP=4.2的电热泵，消耗183.56t标准煤，CO2排放488.28t（电标准煤折算系数0.347kg/（kW·h）；
（4）COP=1.6的燃气吸收式热泵，消耗140.5t标准煤，CO2排放227.24t。
以上4种热源方式的矿物能源消耗，最小值仅为最大值的33.5%。采用燃气吸收式热泵时折算为标准煤的矿物能源消耗量之所以最低，就在于采用了清洁能源和高效率的利用形式。因此，暖通空调节能设计必须根据项目所具有的资源条件、节能减排目标以及经济因素进行综合分析，以确定合理的冷热源形式。
（四）采用先进的能源管理技术
在暖通空调系统中的各个分部供暖系统、空调系统、通风系统上全部安装高度自动化和智能化的控制系统，且把它们统一集成到BAS楼宇自控系统当中（风机盘管采用独立控制模式），通过BAS楼宇自控系统对暖通空调进行节能控制。一般BAS楼宇自控系统对暖通空调的控制主要包括能量计量、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，对于这些方面的控制就可以实现暖通空调的节能。此外，还可以采用空调变频控制技术，对集中式全空气空调系统（主要存在于餐饮和商业建筑内）进行控制，通过电动调节风阀来控制新风量和回风量，降低能耗。利用此技术在夏季和冬季的空调新风负荷高峰期，还可以通过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，并通过获取的数据来对风量进行合理调节，降低能耗。并且在过渡季节，空调系统也可以以室内温度的实际状况为依据，调节新/回风比，适当增加新风量、借助新风达到制冷目标，从而实现节能的目的。
（五）适宜采用配有能量回收装置的空调器
（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。
结束语
暖通空调节能固然离不开先进技术与设备，但更重要的是树立科学的建筑节能观，规范设计行为，从计算做起，从细节入手。通过确定合理的空调系统形式、选择适宜的冷热源形式、采用先进的能源管理技术、采用配有能量回收装置的空调器等方面实现暖通空调的节能。
参考文献
[1]陈璐璐.暖通空调系统的节能设计措施探讨[J].房地产导刊，2014年15期.
[2]蔡德洪.结合某工程谈暖通空调系统的节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012年12期.
[3]孙秋萍.浅析暖通空调系统中节能设计方面存在的问题[J].民营科技，2012年7期.
[4]王欣杰.探讨民用建筑暖通空调系统节能设计[J].建筑·建材·装饰，2013年12期.