试论暖通空调系统设计中的节能措施与环保技术

程 斌

（容海川城乡规划设计有限公司， 山西 太原 030024）

经济的快速发展使得能源紧缺，有必要实施节能环保生活。研究表明，在建筑能耗中，暖通空调系统的能耗约占建筑能耗的40%，因此暖通空调系统节能是必然的。随着暖通空调应用的广泛，能源的消耗量也将进一步提高，因此对暖通空调系统的节能与环保技术提出更高的要求是发展的必然结果。

1 暖通空调系统设计中的节能措施

1） 根据实际情况完善系统设计。暖通空调系统设计性能优劣直接影响其使用效果与功能发挥。利用新方法来改善原有空调系统的设计，能够使其运行更加经济、科学，从而实现空调系统运行效率与能源消耗的同步优化。在实际工作中，设计人员应结合所在地的气候、温度变化等选取适宜的方案。

2） 通过控制措施改善系统能耗。保温是暖通空调系统工作中不可缺少的，空调保温系统的研究和传热系数分析通常都是以空调系统的负荷大小为依据，这对于工作中存在的能耗损失有着极为有效的控制优势，针对门窗等容易散热的建筑结构也要进行控制与分析。此外，空调输送系统形式的选择，直接影响冷、热源能耗和动力能耗。

3） 提高系统控制力度。空调系统可对空气的温度、风速、湿度以及环境的辐射温度等要求进行控制，并模拟人体对环境冷热感觉进行综合的分析和探讨。技术人员可基于环境舒适性的要求对房屋的室内环境进行总结和评价，从而设置一个能够满足室内环境要求的空调系统，并将室内空气中存在的微生物进行处理。通过提高空调系统的控制能力，可实现约30%的节能。

4） 注重围护结构和建筑规划的影响。围护结构包括外围护结构（屋面、外墙和窗户等） 和内围护结构（地面、顶棚、内隔墙等）。由于围护结构的传热热损失在建筑物总体热损失中所占比例较大，因此改善围护结构性能对于建筑节能是重中之重。此外，建筑规划设计是建筑节能设计的重要方面，规划人员应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究，从而形成有利于节能的居住环境。

2 暖通空调系统设计中的环保技术

1） 新兴环保能源。利用各种可再生资源，如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调，是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量，向建筑提热能，夏天向天然资源释放热量，给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。弥补了供电不足的缺口，缓解了供电压力而且环保，没有传统电空调使用过程中带来的热岛效应，并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂，不会产生有害物质致污染环境。

2） 地源热泵和空气处理技术。建筑物中加入暖通空调系统的目的就是创造一个舒适的居住环境，而将地源热泵和空气处理技术运用于暖通空调系统，将会提高居住环境的舒适度。所谓的地源热泵技术，即充分利用居住环境的地下土壤资源，将暖通空调系统所吸收后的室内热量通过地源热泵传输到地下，使室内处于恒温状态，是较为节能的技术。空气处理技术的主要作用为制冷保湿，对室外的空气通过制冷技术进行制冷处理，对处理后的冷空气转移到室内，起保湿作用;在空气进行制冷的过程中同时进行过滤，起到过滤空气中病毒的作用。两种技术在暖通空调系统中的应用，提高了居住环境的舒适度。

3） 采用变频系统。空调系统的设计中通常会留有20%一25%范围内的设计余量，然而实际中空调设备的运行极少会达到全负荷工况。如果空调设备的运行不能随着负荷的降低进行调整，则会造成能量的浪费。通过使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化，则可以起到降低能耗、节省运行成本的综合作用。此外，建筑物由于使用情况、室外气候等变化，也会影响空调的实际负荷。随着工业变频器与暖通空调的技术结合，可通过对水流量、风量及主机等的变频控制调节实现与空调负荷的实时匹配，产生显著的节能效益。

4） 蓄冷空调系统。基于区域性经济发展形式的特殊性和复杂性，必须充分利用蓄冷技术，发挥现有技术形式的最大化作用。在用电高峰期，必须及时对供电系统进行调节，节约成本的同时能有效的缓解高峰期压力，进而取得理想的经济收益。蓄冷技术利用低谷时期的电价，采用蓄冷系统的应用技术，进而起到储存能量的最用，在用电高峰期可以对现有能量进行利用，达到降温的作用，从而调节建筑内部的电力负荷工作，并产生良好的经济效益和社会效益。

5） 自然风在暖通系统设计中的应用。自然风供冷就是利用可再生能源实现供冷，成为暖通空调应用的关键组成。自然风应用系统在整个设计系统中有一定的作用，需要根据室内外空气指数确定合理的系统指标。此外在后期应用阶段，需要采用新型设计形式，合理应用自然风提供的冷量。已有的设计形式在设计阶段会不断减少其他因素的消极影响，以为系统设计提供必要的冷量。和常规性空调系统相比，在运行过程中必须不断减少用电量，节省能源的同时，减少对环境的消极影响。

在目前社会发展中人民在满足室内空气适宜和舒适的同时，更是不断的对空调系统进行优化和调整，使得空调系统能够在运行的过程中顺应时代发展潮流进行，从而避免了由空调系统造成的能源损耗和浪费，这对于节能建筑概念的实施和落实有着重要的作用与意义，同时更是促进建筑行业快速、持续发展的重要举措。