王妍（竹中（中国）建设工程有限公司，天津300051）
摘要：近年来我国的建筑能耗呈逐年增长的趋势，其中暖通空调的能耗占据着相当大的比例，暖通空调系统的节能问题就显得越来越重要。节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统节能的基础。针对暖通空调节能设计中存在的问题，提出一些有益于节能的新措施，以达到节能环保的目的。
关键词：暖通空调；节能；设计；新技术
引言
随着我国国民经济的飞速发展、工业现代化步伐的加快，空调技术已经在各行业中得到了广泛应用，随之而来的就是建筑能耗的逐年增长。据统计，空调能耗占建筑总能耗的55%左右，约占社会总能耗的20%，这使得资源的供应形式极为严峻。随着“低碳”概念逐渐成为社会的共识，空调系统中的节能设计正在引起设计人员的注意，通过一系列的技术和组织措施，在社会和环境可承受的范围之内，使得能源的利用效率不断提高，通过推广新的节能技术，不仅可以有效地降低能耗，改善环境，而且可以有效保护自然资源，有着自然和社会的双重意义，是社会发展的必然趋势。
1暖通空调节能的思路
暖通空调节能设计的真正目标是以节能为原则，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。尽管在寒冷的冬季，影响人体舒适的主要因素是温度变化，但生活环境中的声、光、色同样可以影响舒适指数，在建筑中采用暖色调提高人们的心理温度，调低实际室内温度，避免能源消耗。同时通过选取合理的暖通设计参数，从温度和湿度方面来确保室内舒适的标准时，节能是负荷大小的重点因素。
2影响暖通空调节能的不利因素
2.1围护结构的影响。围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括屋面、外墙和窗户等；内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在空调能耗中，20%~50%能耗是为了满足由于围护结构传热所带来的能耗。围护结构的保温性能和窗户与墙壁所占面积，都决定了围护结构综合传热系数，决定通过围护结构空调负荷的高低。改善和提高围护结构的热工性能，降低热负荷是我国考虑建筑节能的主线。
2.2暖通空调系统设计管理方面的影响。暖通空调系统的设计是空调节能的基础，对空调系统的节能效果有着重要的影响。然而，在实际工作中有些设计人员并未给予足够的重视，一些设计问题并没有得到细致有效的处理，使得按设计施工完成的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。
3暖通空调的节能设计
3.1设计、计算的合理性。就目前而言，暖通空调设计是基于典型设计工况进行的，所得到的所有与能源有关的参数都是指的设计状态下的参数，这些参数对于空调系统能源的意义在于对能源负荷的影响。如果以电能来评价，这些参数尤其对城市供电负荷的影响起到了较大的作用，夏季许多城市电力紧张在一定程度上也是因为空调需求所做的“贡献”，因此，合理而有目的的控制这些参数，对于缓解能源紧张有着非常积极的意义。（1）合理选择室内设计参数。室内设计参数的选择，首先必须符合规范、标准的有关规定。从能耗角度来说，核心思想是：设计参数应根据实际使用的需要，不要随意提高标准。这是因为：在冬季，室内空气温度每降低1℃，将节约10%~12%的供热能耗；在夏季，空气温度每升高1℃，将节约8%的空调供冷能耗。（2）合理的系统设计。空调系统形式、空调方式、系统服务范围及划分原则的不同，会带来不同的建筑空调系统的能源消耗。比如：如果风系统负担范围较大，就很难满足输送能耗的限制要求；如果不同参数要求的空调区域合在一个全空气系统之中，对于定风量系统也将存在区域参数失控或者采用末端再热方式造成能耗不合理的情况。（3）精心设计计算。计算数据本身并不是节能的措施，但是，对计算的评价是节能设计中需要关注的一个重要环节。从目前的情况来看，实际的大部分工程都存在“四大”现象，过大的安装容量，造成系统和设备的运行能效比差、过多的投资浪费以及空调系统运行调节的困难等等问题。通常来说，在空调设计时，与节能有关的评价主要是三部分：空调负荷计算、系统水力计算和设备选择计算。
3.2设备配置。设备总容量的选择计算要求与设计参数的确定有相同之处，即：设备参数的确定，应该以符合系统设计的要求为基本原则，不应该无原则增加所谓“安全系数”和富裕量。设备选择还有一个容量和台数的搭配问题。在总容量确定合理的前提下，不同的冷、热源设备台数和不同的容量搭配，对于实际运行的能耗效果可能存在一定的区别。
3.3实时控制与全年运行的节能。（1）实时控制。由于全年室外气候呈周期性变化，而目前的空调设计目标首先是以满足设计状态下的正常运行来确定设备装机容量和进行系统设计的，因此对于全年来说，在绝大部分时间段，建筑的冷、热量需求都处于低负荷状态。如果设备还按照满负荷来运行，必然造成大量不必要的能耗增加，室内所需的空气参数也得不到保证（过冷或过热）。因此，必须有目的、有针对性地对相关系统和设备采取必要的控制措施。（2）全年运行节能。空调系统全年运行节能设计，与典型设计日的空调设计是不一样的。通常我们采用的典型设计日设计方法，得到的是设备的最大安装容量，它影响的是能源负荷。设计时考虑空调系统全年运行的节能，实际上是关注空调系统的全年能耗消耗量问题。它既是对上述节能设计的最终运行效果的评价，也与空调系统的运行管理密切相关。因此，空调设计不但要关注典型设计日的负荷，更要关注年能耗量的情况。
4暖通空调新技术
4.1采用变频变流量技术。中央空调的冷负荷随环境温度和使用面积的变化而变化，定流量水系统的水泵电机基本是满负荷运行，形成大流量小温差的现象，针对这种效率低，能耗大的情况，采用空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行，使冷冻水的流量与冷负荷成正比例的变化，收到良好的节能效果，经济效益显著。选用变频器时主要考虑到电机功率相匹配的容量，同时也要考虑可靠性高，操作简便，价格适宜等因素。
4.2采用蓄冷系统。全国各地区经济发展不平衡，不同程度地存在着用电负荷峰谷差较大的情形，在用电高峰时电力供应不足，而在低谷用电时供应过剩。在实施电力峰谷电价的地区，就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出去，这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果，并能产生较好的经济社会效益。
4.3地源热泵技术。地源热泵空调是以水为载体，通过地源热泵机组系统，冬季将地温热能（地下水或土壤热能）传递转移到需要供暖的建筑物内部，夏季又可以将建筑物内热量，通过热泵机组系统，传递转移到地球浅部地层中去，它是充分利用了地下水或地下土壤常年温度保持恒定特点的一种空调设备。
4.4其他再生能源应用。可再生能源具有资源丰富、无污染、清洁安全、资源取之不尽可再生的优势，因此在能源日益短缺的今天，尽量利用可再生能源是很有必要的。主要有以下方式：（1）太阳能的利用。（2）自然风的利用。（3）风能和海洋能的利用。
结语
通过上述分析可以看出，暖通空调的节能设计在在整个建筑节能设计中占有重要地位，只有对暖通空调系统目前存在的问题给予重视，才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性和舒适性。建筑节能尤其是暖通空调方面的节能，潜力还是很大的，可以通过多种途径对系统进行节能，每一个暖通专业工作者，都有义务在暖通空调的节能领域里贡献出自己的一份力量。
参考文献
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