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摘要：据统计，在我国的办公建筑中，暖通空调能耗占据了建筑总能耗的40%，是办公建筑中能耗最多的一项。那么如何更好的在办公建筑中进行暖通空调的节能设计，将是办公建筑降低能耗的关键。因此，针对办公建筑实施有效的暖通节能措施，对于办公建筑能耗水平的降低意义重大。基于此，本文主要对办公建筑暖通空调的节能设计进行分析探讨。
关键词：办公建筑；暖通节能；设计
1、前言
在建筑节能方面，科学技术研究进程慢，在许多的节能关键技术上有待取得重大突破。有助于建筑节能的新技术、新产品还有待某些部门进行大力推广和应用。此外，我国在建筑节能方面的政策、法规和实施监管滞后，并不能满足节能工作发展的需要。
2、办公建筑暖通节能意义
随着城市人口的逐年增加，办公建筑已在城市发展的进程中占据了很大比例。办公建筑一方面成为城市快速发展的重要标志，另一方面，给建筑能源方面带来的附加能耗却是一个不容小觑的数字。有统计显示，在我国，建筑能耗已经占据了城市社会总能耗的 27%~ 40%之多，其中暖通空调的能耗占据了办公建筑的总能耗的40%，几乎占据了办公建筑能耗的半壁江山。因此人们逐渐认识到，提高办公建筑暖通系统的工作效率、降低暖通能耗，对于降低整个办公建筑的能耗水平至关重要。同时，这也是我国政府倡导的资源节约型社会以及科学发展观的内在要求。
3、办公建筑节能设计案例
3.1建筑本体的节能
现代办公建筑大面积采用玻璃幕墙，幕墙的热工特性直接影响整个工程的总耗冷量和耗热量。本工程采用6+13A+6的中空Low-E玻璃，并确定各部分维护结构的传热系数满足《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的要求。工程计算总耗冷量为13249kW，总耗热量为11297kW。如果其它维护结构的材料和传热系数保持不变，只是将玻璃幕墙改为6+12A+6的中空镀膜玻璃，其传热系数是2.9W/（m2·℃），遮阳系数为0.65，则工程计算总耗冷量为14416kW，总耗热量为12966kW。由此可见，仅此一项就可使耗冷量减少9%，耗热量减少15%。
3.2冷、热源的节能
3.2.1夏季冷源采用蓄冰制冷
本工程夏季采用部分负荷蓄冰制冷策略。总蓄冰量占设计日空调负荷的36%。蓄冰装置减少了冷水机组的容量，使得空调系统在夏季电力负荷高峰时段的电耗减少，为电网起到削峰填谷的作用。虽然就工程本身而言并没有节能，但由于电网效率的提高使得社会平均能耗降低而产生的节能效果是显而易见的。
3.2.2冬季内区采用天然冷源
办公楼内区在冬季仍存在4600kW的冷负荷。为采取节能设计，冬季以冷却塔的冷却水作为天然冷源供应内区的风机盘管。冷却水经板式热交换器与冷冻水换热后，将大气中的冷量送入办公楼内区。减少了冷水机组的运行时间。按冬季运行129天，每天10h计算，共节约冷水机组运行电耗77.86万kW·h，节省电费55.5万元。
3.2.3局部采用风冷热泵型空调机组
本工程中一些房间，如弱电控制室、网络机房、消防控制室和移动通讯机房等，其空调系统要求24h运行，运行的时间和模式较为灵活，而这些房间又处于地下室，故采用变制冷剂流量多联分体式空调系统（VRV）。因地下室常年温度在-2~29℃，采用风冷热泵型VRV系统可使空调机组在高COP值下运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆房间采用全热回收型新风换气机送、排风。
3.3采暖、通风和空调系统节能
3.3.1采暖系统
本工程沿办公楼外墙设置了散热器采暖值班系统。散热器布置在架空地板内，利用上升的热气在外玻璃幕墙处形成热风幕，一方面使对流换热作用增强；另一方面阻挡了冷辐射，提高了处于近墙的人员舒适度。散热器系统保证了房间的不冻结温度，节省了节假日能耗。在采暖季初始期和临终期，减少风机盘管运行数量，节约空调系统运行能耗。
3.3.2通风系统
本工程设有近36051m2的地下车库，为减少能耗采用预作用式消防喷淋系统而不设采暖。地上办公楼的排风与新风换热后，温度为-3℃左右，将其排至地下车库，可以在非火灾时减少车库送风机的开启时间，节省车库通风耗电量。车库节能的另一个方面是其通风系统为排风与排烟兼用，所有排风兼排烟风机均为双速型。车库平时通风可以根据进出车辆的数量采取低速运行，进一步节省车库通风耗电量。
3.3.3空调系统
3.3.3.1回收排风冷、热量
除餐厅和厨房外，本工程所有空调机组和新风机组均设有全热空气热交换器，最大限度回收排风能量，减少冷热源的装机容量。转轮式热交换器的显热和潜热效率均达75%-82%，由于采取了热回收措施，使得空调冷源装机容量减少了11.8%，空调热源装机容量减少了26.5%。
3.3.3.2内外分区
为避免办公区空调环境温、湿度场不均匀而影响舒适度，空调系统按内外分区设计。新风机组采用两管制盘管，夏季送冷风，冬季送热风。内区的风机盘管也为两管制，仅设表冷器；外区的风机盘管则为四管制，设有表冷器和加热器，即使在过渡季也可根据需要选择制冷或加热，在充分满足使用要求下按实际需求开启冷热源设备数量。
3.3.3.3冷、热量计量
在冷冻机房设冷、热量表，对每栋建筑分别进行冷、热量计量。在空调补水管上安装流量计监测消耗水量。按计量表收费可以促使用户节约用量。此项措施通常可以减少运行费用10%左右。
3.4运行节能
3.4.1过渡季充分利用自然冷源
全空气空调系统在过渡季可以采用全新风模式运行，减少冷、热源运行时间。
3.4.2防止过冷和过热
空调机组和新风机组的空调水管上设有电动调节阀，阀门开度按回风或送风温度调节。风机盘管设带温度控制器的三速开关和电动两通阀，按设定温度调整通过盘管的水量。防止出现过冷和过热现象。
3.4.3选择高效、部分负荷调节性能好的设备
双工况冷水机组选择COP值和IPLV值均较高的螺杆式制冷机，对于两种运行工况，采用滑阀和可变容积比来调节冷水机组的出力，使制冷机总是保持高效运行。空调热源采用燃气型智能化真空热水锅炉，热效率高达91%以上。乙二醇水溶液泵在蓄冰和融冰时所需流量和扬程均不同，因此水泵选型时按蓄冰工况将工作点选在高效区左侧，保证融冰时工作点向右偏移仍处于高效区内，保证水泵运行高效。二次冷冻水侧采用变频水泵，当空调末端变水量运行时节约水泵电耗。
3.4.4冷却塔节能运行
每台冷却塔均设电动蝶阀，当室外气温低于29℃时不启动风机，冷却塔处于自然冷却状态。当气温高于29℃时，如果冷水机组处于全开状态，逐组启动冷却塔；如果冷水机组仅部分开启，则只启动电动蝶阀开冷却塔风机，关闭其他电动蝶阀。
由于空调制冷系统运行在设计工况的时间很短，自控系统能够实现实时监控，运行能耗基本符合实际需求，达到运行节能。
4、结语
综上所述，暖通设计可以从多方面进行节能措施的选择，可有效降低暖通系统的能耗，从而降低暖通系统在建筑总能耗中的比例。因此研究办公建筑暖通节能技术的意义重大，它不仅能使当前我国城市能源紧张的局面得到有效缓解，同时更能在广大范围内倡导一种能源节约的当代生活理念，对于促进经济社会的可持续发展也有着不可替代的作用。
参考文献
[1]张筱虹.空调节能研究与探索[J].南京：中国高新技术企业，2010，（2）.
[2]钱济雄.浅析暖通空调系统的节能[J].太原：山西建筑，2010，（3）.
论文作者:王斯雅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/14
标签：建筑论文; 节能论文; 空调论文; 暖通论文; 热源论文; 空调系统论文; 耗热量论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;