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【摘 要】 随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，暖通系统已经成为现代建筑不可或缺的重要组成部分，文章分析了建筑暖通系统设计中存在的问题，探析了建筑暖通系统设计中的节能措施，为建筑暖通系统的设计人员提供参考。
【关键词】 民用建筑；暖通系统；节能设计；冷热负荷
引言：
我国建筑行业的技术水平在随着社会经济的发展显著的提升，与此同时，建筑的能耗也逐年增加。据统计，从20世纪70年代开始我国能源消耗总量不断增加，在能源总消费量中所占的比例已从10%，上升到近年的27.45%。而1/3甚至1/2的社会能耗总量来自于我国建筑的能耗。暖通空调系统在随着我国人民生活水平的提高和城市化进程加快的同时，将得到更为广泛的应用，而其能量的消耗也将进一步增加。电能等高品位不可再生资源为暖通空调系统现阶段所必需的能源，对环境的压力也在随着能量的大量消耗而增加。依据现在技术的应用，使暖通空调系统的能耗降低30%～50%不是没有可能。因此，深入研究暖通空调系统的节能措施既符合可持续发展的长远利益，也对当今社会的资源、能源的节约具有重要的意义。
一、暖通空调系统简介
暖通空调是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度，提高室内的舒适度，是中大型工业建筑或办公建筑以及高档住宅建筑中重要的一环。暖通空运系统是对空调实施的全面监控，如新风机组的监控，监视新风机组的运行状态、风机出口的空气流量和空气温度、湿度，控制风机的启动和停止，控制水侧调节阀，已达到预设的温度和湿度定值。暖通空调系统是一个国际性的产业，其相关工作包括系统的运行、保养、设计及架构、设备制造商及业务、研究以及教育推广。目前对于暖通空调系统节能研究较多，且取得了较好的研究成果。
二、民用建筑暖通系统的节能设计
民用建筑暖通系统的能耗主要包括建筑内部设备运转过程中的能量损耗、新风引进引起的能量损耗和建筑维护结构冷热传递的能量损耗，因此，暖通系统的节能措施应该从以下几个方面入手：
（一）准确计算建筑暖通系统的冷热负荷
建筑的负荷计算是暖通系统设计的基础，更是建筑节能设计的关键，暖通设计人员应该根据建筑的具体状况，准确地计算建筑暖通系统的负荷，然后根据国家及地方规范，对暖通系统进行合理的设计。
（二）降低暖通系统的冷热负荷
根据暖通系统冷热负荷的来源情况，降低建筑暖通系统的冷热负荷可从以下三个方面入手：（1）选择节能的灯具及电器设备，减少建筑照明及设备对室内冷负荷的影响；（2）由于一些装饰环绕建筑，会向室内空气中释放大量的热量，给建筑造成较大的冷热负荷，可以通过利用新型的建筑材料，改善装饰建筑的散热性能，例如采用新型材料对门窗进行加密，保证其严密性；（3）结合建筑当地的具体气候状况，例如在南半球的建筑应该尽量避免在建筑的南面设置暖通设备的取风口，这样能够有效的降低暖通系统的冷热负荷。
（三）冷热源设备选型
節能设计的关键之处在于冷热源设备的选型。建筑的规模、功能、造价同时还得结合当地具体的能源市场和环境进行选择。在选择的过程中，应按照以下几个原则来进行。第一，在毗邻工业生产中产生的余热可将其作为冬季的热源，使用溴化锂吸收冷水机循环可作为夏季制冷源。使用一定的科学技术手段将经济产生的一些热源运用到建筑建设中，可以有效达到资源充分利用和节能设计的要求。第二，结合当地的能源结构，使用较为富余的能源做为冷热源。可见，在冷热源设备选型中，根据实际情况进行合理的选择对整个建筑的节能效果具有重要的作用。
（四）采暖与空调水系统的补水及定压设计
对于单位时间采暖和空调系统泄漏的水量是补水量大小、水处理设备以及水泵水箱和系统不水管道大小设计的参照。实际工程始终根据建筑工程整体规模和不同的系统来计算水容量。空调在供冷和供暖状态下的全空气系统按照0.5左右单位水容量来计算，而水空气系统按照1.0来计算。热水锅炉供暖时，其水空气和全空气也各不相同。实际工程的建设，在这些方面设计的过程中，始终依据实际情况来计算，以达到最佳的节能为目标。
（五）合理利用现有暖通技术，并不断开发新技术
根据项目实际情况，合理利用现有的暖通技术，并不断开发新技术。目前，常用的暖通技术包括以下几种：（1）自动化技术以及相应的设备。虽然增加暖通设备一次性增加了建筑暖通系统的初期成本，但是在以后长期的运行过程中，将会为建筑节约大量的能源，其节约的能源足以弥补其投入的设备成本。（2）变频技术。变频技术通过改变交流电频率的方式实现对电流的控制，从而有效的降低暖通系统的能耗，对建筑的节能环保以及可持续发展具有十分重要的作用，并且随着国家、政府对变频技术的专项资金支持，变频技术将会得到更快的发展以及更加广泛的应用。（3）太阳能技术。太阳能技术是能够利用较低的太阳辐射或者其散射辐射为建筑的暖通系统提供热源的新技术，由科研人员研制的太阳能供热系统，经过实践证明具有很强的适应性和高效性，逐渐的成为一种新的能源技术被广泛的推广和应用。
三、民用暖通空调系统节能优化措施
（一）加强暖通空调系统设计方案的合理性
暖通空调系统既是一个庞大的系统又是一个复杂工程，因此，设计方案的优劣将会对其性能的高低造成直接影响。一般情况下设计者为满足最大负荷下的使用需求，都会按照最大负荷的原则将系统的设计方案设为最大值，而在实际运行过程中，能达到设计方案标准的空调系统却是很少，如果空调系统各子部分只能满足满负荷运作，却不能适应部分负荷运作状态，则使得空调系统的能耗最大化。
（二）加强冷热回收利用的运用 民用暖通空调系统节能的另一个切入点是开发和利用新能源。目前采用的热回收技术主要是在系统中安装能量回收装置，将排风中的能量用于新风的处理，这样可以大大减少新风处理所需的能量，有效降低机组的负荷，从而达到节能的目的。选择热回收装置时要因地制宜，结合当地的气候条件和住宅建筑的实际情况以及排放风中的有害气体含量等因素综合选择一种实用性虽高的装置，达到降低成本、回收冷热能、节省能源的目的。
（三）积极推行健康舒适的空调模式
影响人体热舒适度的环境因素有很多，而各种环境因素的综合作用很多时候却可以对人体达到相同的舒适性效果，但是同样的舒适性效果往往消耗的能源却是不同的。比如在寒冷的冬季，按照传统的空调方式，需要先对整个房间的空气加热，待全屋的空气温度提升后，舒适度可通过人体与周围环境的热湿交换来实现，这便需要室内的空气温度较高，由此造成新风热与围护结构损耗都是非常大的。如果只是增加热辐射，不采用传统的高能耗低效率取暖方式，也能达到同样的舒适度，这样需要的空气温度就会明显下降，能源消耗也会更低。
（四）建筑暖通系统中的新风问题
设计暖通系统时，建筑内需引进新鲜气流，如果新风过少，则无法满足人员对新风的需求；如果新风过多，将会给建筑的暖通系統带来沉重的压力，会消耗过多的电能。因此，暖通系统应该采取相应的措施，调整好新风比和温度，达到节能的效果，例如在春秋季节，建筑物内并不需要供暖或者供冷，暖通系统可全新风运行，以此实现最好的节能效果；冬天需供暖、夏天需供冷，新风量越大，消耗的电能则越多，因此，在这两个季节，应按最小新风比运行，保持新风在卫生健康的最低值即可。
（五）推广新能源在空调系统中的运用
随着经济社会的飞速发展，暖通空调系统的应用范围将变得更广，人们对其依赖程度也将不断增加，随之而来的将会是高品质不可再生能源被大量消耗，也将导致生态环境破坏愈加严重。因此，在暖通空调系统中重点推广低品质可再生能源的应用将势在必行。新能源在空调系统中的运用作为该领域的一项重要科研课题，已经取得了一定的科研成果。例如：地源热泵空调系统就是通过技术手段抽取地下恒温层的土壤热能来提高系统自身的COP值，与传统系统相比，此系统获得同等制热（制冷）效果时消耗的能源总量大幅降低。另外，科研人员正在研究以太阳能为主要能源的制冷制热技术，此项技术研发成功后将大大提高新能源在空调系统中的运用率。
四、结束语
总而言之，随着我国建筑的不断增多，暖通空调系统所消耗的能量也将随之增加，因此，在今后的暖通空调系统设计中的重要任务就是在整个建筑中提高其节能水平，认真分析暖通空调节能存在的问题。相关技术的研发和合理运用是空调系统节能的基础，政府及有关部门的大力支持和高度重视更是解决问题的必要条件。节能减排工作地良好运行，不仅利于环境改善，确保我国经济的可持续发展，更将产生长远的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]管涛，刘娇.暖通空调系统方案优化设计综合评价指标体系的探讨[J].基建管理优化，2010，（3）：34～38.
[2]梁赞炎.建筑暖通系统节能设计新对策探索[J].产业与科技论坛，2013，（19）.
[3]李志鹏.暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J].科技资讯.2010，12（21）：25-26.
【关键词】 民用建筑；暖通系统；节能设计；冷热负荷
引言：
我国建筑行业的技术水平在随着社会经济的发展显著的提升，与此同时，建筑的能耗也逐年增加。据统计，从20世纪70年代开始我国能源消耗总量不断增加，在能源总消费量中所占的比例已从10%，上升到近年的27.45%。而1/3甚至1/2的社会能耗总量来自于我国建筑的能耗。暖通空调系统在随着我国人民生活水平的提高和城市化进程加快的同时，将得到更为广泛的应用，而其能量的消耗也将进一步增加。电能等高品位不可再生资源为暖通空调系统现阶段所必需的能源，对环境的压力也在随着能量的大量消耗而增加。依据现在技术的应用，使暖通空调系统的能耗降低30%～50%不是没有可能。因此，深入研究暖通空调系统的节能措施既符合可持续发展的长远利益，也对当今社会的资源、能源的节约具有重要的意义。
一、暖通空调系统简介
暖通空调是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度，提高室内的舒适度，是中大型工业建筑或办公建筑以及高档住宅建筑中重要的一环。暖通空运系统是对空调实施的全面监控，如新风机组的监控，监视新风机组的运行状态、风机出口的空气流量和空气温度、湿度，控制风机的启动和停止，控制水侧调节阀，已达到预设的温度和湿度定值。暖通空调系统是一个国际性的产业，其相关工作包括系统的运行、保养、设计及架构、设备制造商及业务、研究以及教育推广。目前对于暖通空调系统节能研究较多，且取得了较好的研究成果。
二、民用建筑暖通系统的节能设计
民用建筑暖通系统的能耗主要包括建筑内部设备运转过程中的能量损耗、新风引进引起的能量损耗和建筑维护结构冷热传递的能量损耗，因此，暖通系统的节能措施应该从以下几个方面入手：
（一）准确计算建筑暖通系统的冷热负荷
建筑的负荷计算是暖通系统设计的基础，更是建筑节能设计的关键，暖通设计人员应该根据建筑的具体状况，准确地计算建筑暖通系统的负荷，然后根据国家及地方规范，对暖通系统进行合理的设计。
（二）降低暖通系统的冷热负荷
根据暖通系统冷热负荷的来源情况，降低建筑暖通系统的冷热负荷可从以下三个方面入手：（1）选择节能的灯具及电器设备，减少建筑照明及设备对室内冷负荷的影响；（2）由于一些装饰环绕建筑，会向室内空气中释放大量的热量，给建筑造成较大的冷热负荷，可以通过利用新型的建筑材料，改善装饰建筑的散热性能，例如采用新型材料对门窗进行加密，保证其严密性；（3）结合建筑当地的具体气候状况，例如在南半球的建筑应该尽量避免在建筑的南面设置暖通设备的取风口，这样能够有效的降低暖通系统的冷热负荷。
（三）冷热源设备选型
節能设计的关键之处在于冷热源设备的选型。建筑的规模、功能、造价同时还得结合当地具体的能源市场和环境进行选择。在选择的过程中，应按照以下几个原则来进行。第一，在毗邻工业生产中产生的余热可将其作为冬季的热源，使用溴化锂吸收冷水机循环可作为夏季制冷源。使用一定的科学技术手段将经济产生的一些热源运用到建筑建设中，可以有效达到资源充分利用和节能设计的要求。第二，结合当地的能源结构，使用较为富余的能源做为冷热源。可见，在冷热源设备选型中，根据实际情况进行合理的选择对整个建筑的节能效果具有重要的作用。
（四）采暖与空调水系统的补水及定压设计
对于单位时间采暖和空调系统泄漏的水量是补水量大小、水处理设备以及水泵水箱和系统不水管道大小设计的参照。实际工程始终根据建筑工程整体规模和不同的系统来计算水容量。空调在供冷和供暖状态下的全空气系统按照0.5左右单位水容量来计算，而水空气系统按照1.0来计算。热水锅炉供暖时，其水空气和全空气也各不相同。实际工程的建设，在这些方面设计的过程中，始终依据实际情况来计算，以达到最佳的节能为目标。
（五）合理利用现有暖通技术，并不断开发新技术
根据项目实际情况，合理利用现有的暖通技术，并不断开发新技术。目前，常用的暖通技术包括以下几种：（1）自动化技术以及相应的设备。虽然增加暖通设备一次性增加了建筑暖通系统的初期成本，但是在以后长期的运行过程中，将会为建筑节约大量的能源，其节约的能源足以弥补其投入的设备成本。（2）变频技术。变频技术通过改变交流电频率的方式实现对电流的控制，从而有效的降低暖通系统的能耗，对建筑的节能环保以及可持续发展具有十分重要的作用，并且随着国家、政府对变频技术的专项资金支持，变频技术将会得到更快的发展以及更加广泛的应用。（3）太阳能技术。太阳能技术是能够利用较低的太阳辐射或者其散射辐射为建筑的暖通系统提供热源的新技术，由科研人员研制的太阳能供热系统，经过实践证明具有很强的适应性和高效性，逐渐的成为一种新的能源技术被广泛的推广和应用。
三、民用暖通空调系统节能优化措施
（一）加强暖通空调系统设计方案的合理性
暖通空调系统既是一个庞大的系统又是一个复杂工程，因此，设计方案的优劣将会对其性能的高低造成直接影响。一般情况下设计者为满足最大负荷下的使用需求，都会按照最大负荷的原则将系统的设计方案设为最大值，而在实际运行过程中，能达到设计方案标准的空调系统却是很少，如果空调系统各子部分只能满足满负荷运作，却不能适应部分负荷运作状态，则使得空调系统的能耗最大化。
（二）加强冷热回收利用的运用 民用暖通空调系统节能的另一个切入点是开发和利用新能源。目前采用的热回收技术主要是在系统中安装能量回收装置，将排风中的能量用于新风的处理，这样可以大大减少新风处理所需的能量，有效降低机组的负荷，从而达到节能的目的。选择热回收装置时要因地制宜，结合当地的气候条件和住宅建筑的实际情况以及排放风中的有害气体含量等因素综合选择一种实用性虽高的装置，达到降低成本、回收冷热能、节省能源的目的。
（三）积极推行健康舒适的空调模式
影响人体热舒适度的环境因素有很多，而各种环境因素的综合作用很多时候却可以对人体达到相同的舒适性效果，但是同样的舒适性效果往往消耗的能源却是不同的。比如在寒冷的冬季，按照传统的空调方式，需要先对整个房间的空气加热，待全屋的空气温度提升后，舒适度可通过人体与周围环境的热湿交换来实现，这便需要室内的空气温度较高，由此造成新风热与围护结构损耗都是非常大的。如果只是增加热辐射，不采用传统的高能耗低效率取暖方式，也能达到同样的舒适度，这样需要的空气温度就会明显下降，能源消耗也会更低。
（四）建筑暖通系统中的新风问题
设计暖通系统时，建筑内需引进新鲜气流，如果新风过少，则无法满足人员对新风的需求；如果新风过多，将会给建筑的暖通系統带来沉重的压力，会消耗过多的电能。因此，暖通系统应该采取相应的措施，调整好新风比和温度，达到节能的效果，例如在春秋季节，建筑物内并不需要供暖或者供冷，暖通系统可全新风运行，以此实现最好的节能效果；冬天需供暖、夏天需供冷，新风量越大，消耗的电能则越多，因此，在这两个季节，应按最小新风比运行，保持新风在卫生健康的最低值即可。
（五）推广新能源在空调系统中的运用
随着经济社会的飞速发展，暖通空调系统的应用范围将变得更广，人们对其依赖程度也将不断增加，随之而来的将会是高品质不可再生能源被大量消耗，也将导致生态环境破坏愈加严重。因此，在暖通空调系统中重点推广低品质可再生能源的应用将势在必行。新能源在空调系统中的运用作为该领域的一项重要科研课题，已经取得了一定的科研成果。例如：地源热泵空调系统就是通过技术手段抽取地下恒温层的土壤热能来提高系统自身的COP值，与传统系统相比，此系统获得同等制热（制冷）效果时消耗的能源总量大幅降低。另外，科研人员正在研究以太阳能为主要能源的制冷制热技术，此项技术研发成功后将大大提高新能源在空调系统中的运用率。
四、结束语
总而言之，随着我国建筑的不断增多，暖通空调系统所消耗的能量也将随之增加，因此，在今后的暖通空调系统设计中的重要任务就是在整个建筑中提高其节能水平，认真分析暖通空调节能存在的问题。相关技术的研发和合理运用是空调系统节能的基础，政府及有关部门的大力支持和高度重视更是解决问题的必要条件。节能减排工作地良好运行，不仅利于环境改善，确保我国经济的可持续发展，更将产生长远的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]管涛，刘娇.暖通空调系统方案优化设计综合评价指标体系的探讨[J].基建管理优化，2010，（3）：34～38.
[2]梁赞炎.建筑暖通系统节能设计新对策探索[J].产业与科技论坛，2013，（19）.
[3]李志鹏.暖通空调技术在绿色建筑中的应用[J].科技资讯.2010，12（21）：25-26.