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摘要：绿色节能作为现代建筑系统设计发展的主流，已经成为当今社会共同关注和研究的重点问题之一。因此，对于建筑中暖通空调的设计，要以绿色节能为主要出发点，对系统的设计进行优化，以提高能源利用率为主要目的。本文结合暖通空调设计中绿色节能理念应用的重要性，分析绿色节能理念下暖通空调设计的原则，探讨了暖通空调设计中绿色节能理念的应用。
关键词：绿色节能；暖通空调；设计
一、暖通空调设计中绿色节能理念应用的重要性
随着科技与经济的不断发展，我国的能源消耗量日益增加，加上人们对于生活和工作环境的要求也不断提高，建造“绿色建筑”的任务任重而道远。根据相关的调查结果显示，暖通空调的能耗量占建筑能耗总量高达30%，随着夏季（冬季）的来临，我国的南方（北方）的暖通空调消耗量也在不断增加。这就意味着暖通空调设计在节能方面还有很大的进步空间。提高我国绿色建筑暖通空调设计技术水平能够高效地降低建筑电力的消耗量，减少我国能源的总消耗量，达到节能的目的，同时还可以保护环境，对于维护我国生态平衡、和谐发展等工作有着重要的意义和作用。根据目前我国绿色建筑暖通空调设计技术水平，能够节省建筑暖通空调电能消耗量高达50%，这对于国家和建筑住户来说都是利大于弊的，国家有限的能源消耗量不仅大幅度地减少，用户的电费也能够节省下来。足以可见，提高和发展我国的绿色建筑暖通空调设计技术是势在必行的。
二、绿色节能理念下暖通空调设计的原则
2.1节省原则
其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省，其应涉及整个空调通风系统的所有环节，而不是其中某个环节，对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。
2.2回用原则
绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性，其大部分可以拆卸，在其经过一段时间运行甚至报废后，其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。
2.3广回收原则
广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收，与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收，并非笼统的回收，比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。
2.4循环原则
对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生，从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环，而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。
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三、暖通空调设计中绿色节能理念的应用
3.1适应建筑结构设计
从建筑运行能耗角度看，不能以降低热环境质量来换取节能效果，也不能以牺牲室内空气质量为代价获取节能效果。提高建筑物围护结构的保温隔热性能，是节能设计最重要的措施。建筑物围护结构的性能直接影响着空调房间的冷（热）负荷。据有关资料介绍，围护结构传热系数K值增大1W／（m2K），则空调设计计算负荷增加30％。因此，为了降低空调设备能耗，首先建筑专业应尽可能设计保温性能良好的建筑物围护结构。我国在《采暖通风与空气调节设计规范》中对围护结构的最大传热系数提出了相应的限制，具体措施归纳如下：
缩小建筑物窗户面积，控制窗墙比=窗面积／墙面积（含窗）≤0.45。南方地区夏天炎热建议南方地区对朝东西向的建筑物窗墙比应控制在0.35，朝南北向的控制在0.45；用吸热玻璃、反射玻璃、双层玻璃，杜绝使用单层白玻；窗户采用内、外遮阳。增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷量减少十分有利；改善外墙屋顶的保温性能，采用热容量大的隔热材料，屋顶可设置通风屋面、遮荫棚、屋顶花园、喷水设施等。
3.2热回收装置的设计
暖通空调系统在实际应用中会产生大量余热，这些热量白白浪费，实际上余热也具备一定的利用价值，所以针对空调系统对热回收装置进行设计和应用，载热不同、状态有所差异的流体，通过热交换装置对湿热或总热进行传递，降低冷热源的能量消耗，满足系统对于改善室内环境的湿、热变化需求，实现空调系统节能降耗的目的。数据调查显示，新风负荷在建筑空调负荷占30～35%，为保证建筑室内环境干净卫生，空调系统在运行过程中，不可避免地要排出一部分空气，导致部分能耗散失，对于新风，还要重新投入能量，利用对热回收装置的设置，从而回收暖通空调系统的排风能量，再利用这些正能量。减小机组运行负荷，促进其节能性和经济性的提升。现阶段，暖通空调系统的热回收装置可以采用热泵系统、热回收环、热管换热器、转轮式换热器，在对暖通空调系统的冷凝热回收进行设计之后，可以把热水系统和制冷机组进行结合，利用回收热量增加热生活用水的匮乏，为人们的日常用水提供方便，节省热水的电能消耗。
3.3减少输送过程中的能耗
对于空调系统的耗能来说，输送过程中的动力能耗占有很大的比重。动力能耗主要是指在系统输送过程中风机和水泵对电能的消耗量。对于此方面的节能，可以通过减少系统的阻力和减少输送的流量来实现，另外，也可以同时将风机和水泵的工作效率加以提高。具体措施如下：
3.3.1采用大温差的供回水。对于空调系统的冷热能供回水或者送回风，采用大温差节能的方法可以取得明显的效果。在进行节能型空调系统的设计时，可以在保证空调精度和施工工艺要求、保证人体感舒适和监控的基础之上，尽量将供回水或者送回风的温差加大，以辅助空调系统降低能耗。需要注意的是，供回水或者送回风的温差在8℃以下为宜。
3.3.2控制流速为低速运行。在空调系统中，水泵和风机运行的耗能与管路传送系统中的流速的平方呈正比例的关系，所以控制流速为低速运行可以减少水泵和风机运行的能耗，从而达到节能运行的目的。同时控制流量的低速运行，对促进系统水力工况的稳定具有很好的积极作用。
空调运行采取变风量的方式。对于很多公共场所，如建筑中的大型商场、影剧院等，其人员流动较大，建筑内部结构开间较多，负荷的变化较大。对其空调系统采用变风量的空调运行方式，可以根据室内负荷的需要进行送风量的增减调整。采用这种方法实现按需供给的同时，还能够因热损失的减少，使送风量减少，从而使动力系统的能耗也得以降低。
四、结语
暖通空调的节能设计不仅在建筑行业中有着重要的作用，它在国家的能源发展战略中也有着重要的影响。只有对暖通空调系统目前存在的问题给予重视，暖通空调才能给千家万户带来便利，才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。所以在暖通空调的节能设计中应做到统筹大局，有针对的进行设计，使建筑能耗显著降低以减轻我国的能源压力，才能为我国能源发展、节约资源作出贡献。
参考文献
[1]刘勇.实现绿色建筑暖通空调技术的设计[J].能源与节能.2013，8（11）：30-31.
[2]黄柯.商业建筑节能工程中暖通空调设计的探讨[J].民普科技.2012.（7）：265.
论文作者:李林巧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：节能论文; 空调系统论文; 暖通空调论文; 建筑论文; 消耗量论文; 暖通论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;