建筑空调节能设计思路探索

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摘要：在生活节能中，随着我国家电节能标准的不断提高，节能家电已得到相当普及的应用，而空调是城市生活节能的最重要部分，本文结合实践经验，对建筑环境的空调节能，及其空调自身的建筑节能设计来进行探讨，旨在为同类工程提供借鉴指导。

关键词：建筑节能；降低能耗；空调节能；节能设计

Abstract: in the life saving energy, saving energy along with our country home appliance standards rise ceaselessly, energy-efficient appliances has been quite popular applications, and air conditioning of city life is the most important part of the energy saving, combining with the practical experience of building environment of air conditioning energy saving, and air conditioning its own building energy efficiency design to explore, to provide a reference for the similar projects for guidance.

Keywords: building energy efficiency; Reduce the energy consumption; Energy-saving air conditioning; Energy saving design

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

引言

在生活节能领域，主要包括节能空调、节能照明以及其他家用电器设备的节能三个方面。随着我国家电节能标准的不断提高，节能家电已得到相当普及的应用，而空调是城市生活节能的最重要领域，现将针对节能空调环节来展开论述，探讨其可行的节能措施。

空调节能设计

居住建筑采暖、空调方式及其设备的选择应根据当地资源条件，经技术经济分析及用户对设备运行费用的承担能力综合考虑确定。居住建筑当采用集中空调时，应设计分室(户)温度控制及分户冷量计量设施。对于建筑中的集中空调系统设计应符合现行国家标准《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》(GB50189)中的有关规定。一般情况下，居住建筑进行夏季空调、冬季采暖时，宜采用电驱动的热泵型空调器或燃气、蒸汽或热水驱动的吸收式冷水机组，或采用低温地板辐射采暖方式，或采用燃气(油、其他燃料)的采暖炉采暖等。居住建筑采用燃气为能源的家用采暖设备或系统时，燃气采暖器的热效率应符合国家现行有关标准中的规定值。

居住建筑采用分散式空气调节器进行空调时，其能耗比、性能系数应符合国家现行有关标准中的规定值。居住建筑采用集中采暖空调时，作为集中供冷源的机组，其性能系数应符合国家现行有关标准中的规定值。具备地面水资源，有适合水源热泵运行温度的废水等水源条件时，居住建筑采暖、空调设备宜采用水源热泵。当采用地下井水为水源时，应确保有回灌措施，确保水源不被污染，并应符合当地有关规定。具备可供地热源热泵机组埋管用的土壤面积时，宜采用埋管式地热源热泵。

未设置集中空调的居住建筑，在设计统一的分体空调器室外机安放搁板时，应充分考虑其位置有利于空调器夏季排放热量、冬季吸收热量，并应防止对室内产生热污染及噪声污染。居住建筑通风设计应处理好室内气流组织，以有效地提高通风效率。厨房、卫生间应安装局部机械排风装置。对采用空调设备的居住建筑，可采用机械换气装置(热量回收装置)。

空调节能的途径

要空调节能首先必须掌握夏日过热的特点。夏日过热主要的热源来自太阳。太阳的能量通过辐射的方式投射到围护结构的外表面，然后将辐射能转化成热能。不同材料的表面状况能够转化热能的能力不同。材料的这种性能称为材料表面对太阳辐射热的吸收系数。一般颜色深及表面粗糙的材料吸收系数较大，因此，采用浅色及表面光滑的材料是空调节能的一个有效途径。

（1）围护结构外表面的这部分辐射能也可能用其他能源转化的方式来减少空调的负荷。例如用屋顶花园或攀藤植物将太阳能通过光合作用转化成生物能。也可以在屋顶上设水池或用喷水雾的方法将这部分太阳能转化成汽化热散发掉。也可以用遮阳的方法，使太阳辐射能不能投射在护结构上。护结构中窗是一种特殊结构，因为窗玻璃能透射太阳辐射能，因此，窗往往是遮阳的主要目标。

（2）夏日过热的另一特点是太阳辐射热从早到晚是一个变化值。围护结构在接受这个周期性的热作用后，室内围护结构热情性指标受到影响。由于室内的热波动在时间上有一个滞后现象，因此，某一时刻室内的温度可能高于室外温度，此刻若室外温度宜人，加强自然通风有助于将室内热量带走，所以合理的组织自然通风及适时的开启空调是空调节能的另一途径。

（3）开启空调是为了在室内创造一个优于室外的小气候，因此围护结构保温的好坏也将影响空调的节能效果。由于保温材料一般为蓄热能力小的轻质材料，所以将保温材料放在围护结构的内侧，可使空调开启后在很短的时间内，就使室内达到所需的温度，不至于将很多能量用于改变密实围护结构的温度。因此，保温材料的铺设位置及厚度都将影响空调节能。

节能空调的应用

以上所分析的是从建筑自身的角度来探讨如何减小空调能耗，而发挥空调的节能。现从空调的自身节能技术出发来提出其节能效果。

（1）热泵空调。以建筑物的空调(包括供热和制冷)为目的的热泵系统有许多种，例如有利用建筑通风系统的热量(冷量)的热回收型热泵和应用于大型建筑内部不同分区之间的水环热泵系统等．这里的热泵系统主要指利用周围环境作为空调冷热源的热泵系统。就其性质来分通常可分为空气源热泵和地源热泵两大类。

空气源热泵以室外空气为一个热源，在供热工况下将室外空气作为低温热源，从室外空气中吸收热量，经热泵提高温度送入室内供暖。当室外空气温度低于热泵工作的平衡点温度时，需要用电或其他辅助热源对空气进行加热。此外，在供热工况下空气源热泵的蒸发器上会结霜，需要定期除霜，这也消耗大量的能量。在寒冷地区和高湿度地区热泵蒸发器的结霜可成为较大的技术障碍。在夏季高温天气，由于其制冷量随室外空气温度升高而降低，同样可能导致系统不能正常工作。空气源热泵不适用于寒冷地区，而可应用在冬季气候较温和的地区。

地源热泵是利用大地(土壤、地层、地下水)作为热源，由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输结大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。

地源热泵系统除了可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。池源热泵系统的另一个显著的特点是大大提高了一次能源的利用率，因此具有高效节能的优点。地源热泵比传统空调系统运行效率要高约40％-60％。另外，地源温度较恒定的特性使得热泵机组运行更可靠、稳定，整个系统的维护费用也较锅炉一制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性，其经济性取决于多种因素，如地区、地质条件、能源结构等。目前，热泵节能技术在中国很多城市得到推广，由于热泵技术取法自然，通过与环境的热能交换达到改善居住温度条件的目标，因此未来还将在中国的大中小城市得到应用，也将成为节能空调的主要技术路线之一。

（2）冰蓄冷空调。冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备(或蓄水池)、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样，无论采用哪种形式，其最终的目的都是为建筑物提供一个舒适的环境，并且达到能源最佳使用效率，节省运转电费，为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。冰蓄冷空调技术目前在我国已被学术界、行业和相关政府部门认定为节能技术，如2006年即被国家发展和改革委员会与科技部认定为节能技术并列入《中国节能技术政策大纲)。

结语

空调成为了城市生活节能的最重要领域，文章针对节能空调环节来展开论述，探讨其可行的节能措施，从建筑环境设计及其空调自身的节能设计出发来进行探讨，为同行提供参考。

参考文献：

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