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摘要：暖通空调系统的节能关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，并且影响到国家能源安全、资源消耗和环境污染，是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。本文主要探究了建筑暖通空调能耗现状，建筑暖通空调节能设计要点以及案例分析，以供参考。
关键词：暖通空调；节能设计；设计要点
引言：近些年来，大量数据调查报告显示，我国建筑业在实际的工程施工过程中，将会消耗大量的能源，已经对人们的日常生活及周围环境造成较大的影响。而建筑暖通空调工程作为建筑工程建设中的核心部分，也是能源消耗量最大的结构系统。因此，加强对该工程的节能减排设计是非常有必要。建筑设计人员在对建筑暖通空调系统进行设计时，应该加大对先进的节能技术、新材料的应用，促使建筑暖通空调工程达到理想的节能减排效果，从而促进我国建筑业的持续稳定发展。
一、建筑暖通空调能耗现状
我国是资源大国，同时也是耗能大国，由于我国资源分布不均，人均占有资源量少，因此资源的利用原本就是非常突出的问题，加之工业化进程的加快，我国的耗能问题不仅没有解决，甚至还呈现出越发严重的状态。从国内耗能产业结构来看，工业是耗能最为严重的产业，而建筑行业与工业相比，虽然耗能较低，但是由于工业产品大量在建筑施工应用，从另一个角度来说，也是耗能的一种体现，在一定程度上也加剧了我国的耗能问题。而在建筑工程中，耗能比例最大的就是空调暖通系统，从世界范围来看，暖通空调耗能都是非常棘手的问题，为了能够找到有效解决耗能问题的方法，实现我国的资源的可持续发展，我国政府和相关部门多年来一直非常努力，同时也出台了很多相关的政策规范，即便如此，我国建筑行业暖通空调系统的节能问题也无法在短时间内得到解决。
二、建筑暖通空调的节能设计要点
1、提高建筑围护结构保温性能，降低冷热损失
对于暖通空调的整个系统而言，围护结构保温性能是围护结构传热系数的决定因素，即围护结构的保温性能决定了通过围护结构空调负荷的大小。所以，提高建筑围护结构保温性能是降低空调能源损耗的重要的措施。首先，要合理控制窗墙的比例。建筑物窗墙的面积比例是围护结构节能的主要影响因素。确定合理的窗墙比例要综合考虑包括地区差异、日照时间、日照状况、太阳总的辐射强度、室外温度、季风、阳光入射角，采光的设计以及开窗的面积等因素。通常要在保证自然采光的基础上合理控制窗墙的面积比例，一般东西侧小于等于30%；南侧小于等于35%，北侧小于等于25%。其次，要选用新型的墙体材料和复合墙体的围护结构，如采用保温材料对墙体进行保温处理。此外，为了降低太阳的辐射，可以利用通风屋顶，种植屋顶，架空屋顶、蓄水屋顶等措施。
2、合理选择暖通空调系统设计参数
在对建筑室内设计计算温度取值时，应当考虑到实际的具体情况，依据不同的地域、环境、室内要求等合理地对室内温度进行取值。室内温度取值的高低与建造暖通空调系统的能耗密切相关，经调查研究表明夏季制冷条件下，室内温度每升高1℃，能耗将会降低10%左右；冬季制热的情况下，温度每降低1℃，能耗可减少8%左右。因此，科学合理地进行室内温度计算取值能够有效地降低建筑暖通空调系统的能耗。我国《公共建筑节能设计标准》第3.0.1条对一般民用建筑室内供暖和制冷设计计算温度的取值标准进行了科学合理严格的规定，公共建筑夏季空调制冷不应低于25℃，居民建筑和办公室室内冬季采暖温度不得高于20℃。相关工程设计人员在对建筑室内温度计算设计时应当严格依照相关规定执行。
3、空调冷热源节能选择
空调主机热源侧按冷却形式分为空冷、水冷、蒸发冷。水冷与其他两种冷却方式对比，制冷性能系数COP较高，同时几乎不受大气环境温度的影响，但受水源的限制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用循环水时，必须配有冷却塔或冷水池，保证水不断得到冷却；水源热泵机组受水源的限制；地源热泵打井面积的限制；因此水地源热泵机组亦有一定的局限性。而蒸发式冷凝器是很受欢迎的一种冷却方式，它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷剂蒸气凝结。近年来有些地区的蒸发式冷风机也很受欢迎，耗电量是传统中央空调耗电1/8。
空调主机冷媒的选择也很重要。R32是一种不错的制冷剂。R32虽然具有一定的可燃性（可燃性温和，燃烧下限（LFL）仅为0.306 kg/m3），但由于具有与R410A非常相近的热力参数，且其充注量仅为R22的0.6倍，泄漏时的相对CO2排放量为405，与R22相比，CO2减排可达77.6%，经研究测试R32的冷凝温度比R410A低，R32的蒸发温度比R410A高，传热性能好，使用R32性能比R410A可以提高10%以上。
三、案例分析
1、工程概况
本办公楼为建设部拟建的中国东部绿色建筑节能示范楼，建筑面积3014m2，另有草坡下使用面积1356m2，共4层，其主要功能为行政办公，建筑总高度21.35m。室内底层采用半地下结构，且围护结构全部被绿化草坡覆盖，建筑下部的室内热工环境与地下空间相仿。
2、冷热源系统节能设计
本工程冷热源采用地源热泵。主机选用高效热回收型RTWD070螺杆机组，制冷量270kW，冬季制热量307.8kW，能效比为5.3。室外地埋管系统采用立埋的埋管方式，采用单U型管埋地换热器，竖井埋孔管长10360m，选取竖井深度80m，共64口80m的钻井。本系统以水作为冷热交换载体，通过水在埋设于土壤中的换热管道与热泵机组间的循环流动，实现机组与大地土壤之间的热量交换。冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路，从土壤中吸收热量，使循环水温度升高，供给地源热泵机组。夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中，使循环水温度降低供给地源热泵机组。然后通过地源热泵机组给室内供冷、供热，标准状况下，夏季空调冷水供回水温度7-12％，冬季空调热水供回水温度45～40℃。
3、空调系统节能设计
本工程2层采用地板送风变风量空调系统，其余3层采用全热交换器新风机组+无级调速无刷直流风机盘管系统。
（1）带全热交换器新风机组。空调系统采用全热交换器以后，可以明显降低整个空调系统的耗电量，当全热交换器的全热交换效率达到75％时，空调系统的总能耗平均可以减少25％一30％，节能效果十分明显。
（2）设置独立新风和排风的系统。因此本工程采用全热交换器进行排风热回收，取消独立的排风系统，同时本T程将全热交换器与新风机组组合为一台带热回收装置的新风机组（即全热交换器新风机组），解决了全热交换器体积过大、不易布置的难题，高效节能而且低噪，从而全面降低建筑能耗。另外本T程选用的全热交换器新风机组采用高分子复合膜（国际上最先进的全热交换器的材料）作为热质交换材料，热交换效率可达73％。
四、结束语
综上所述，建筑节能显然逐渐成为全社会共同关注的话题，尤其随着时代的发展和技术的进步，暖通空调的节能设计日趋占据重要地位，符合当下社会群体对于实际生活环境和生活质量的需求。因而加强建筑节能工程技术的开发和应用，一定程度上对能源资源的循环利用有促进作用，最大程度的优化暖通空调系统的设计和运行，有助于促进能源的开发和利用，促进全社会建立资源节约型社会，从而促进节能建筑工程的有效实施和运行，进而促进全社会的健康稳定发展。
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论文作者:唐玉丹
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/7
标签：热交换器论文; 建筑论文; 机组论文; 节能论文; 空调系统论文; 温度论文; 暖通论文; 《基层建设》2016年23期论文;