浅谈绿色节能技术在暖通空调设计中的应用

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【摘要】建筑节能是解决今后能源紧缺问题的有效途径之一。暖通空调节能技术在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用。文章将就绿色节能技术在暖通设计中的应用展开探讨，分析现今暖通设计中存在的若干问题，并提出节能技术在暖通空调领域的应用。

【关键词】建筑节能；暖通空调；绿色节能技术

1、引 言

现今，我国的经济水平和社会水平不断发展，人民的生活水平也得到了大幅提高，对生活质量的要求也日渐加大，社会的主要矛盾是能源使用和环境保护之间的矛盾。我国将“可持续发展”作为社会发展核心思想，运用最少的资源，来创造更加舒适的生活环境，是符合可持续发展需求的。同样，将绿色节能技术运用在暖通设计中，能够有效降低建筑能耗，为可持续发展贡献力量。

2、暖通设计中绿色节能技术应用的重要意义

2.1 有利于我国经济快速稳定发展

我国是一个能耗大国，能源消费总量世界第二。其中建筑用能已超过全国能源消费总量的1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。目前，我国能源形势相当严峻，在今后的长时期内也将难以缓解的状况下，节约能源已是刻不容缓。因此，为了经济持续、稳定、协调发展，必须节能使用能源，逐步扭转能源浪费严重的局面。

2.2 有利于环境保护

随着国民经济的发展，居民空调的拥有量呈直线上升，而空调能耗产生的二氧化碳、氮氧化物和其他污染物都会污染空气、危害人的身体健康，造成环境酸化，破坏生态环境。通过暖通绿色技能技术，可有效减少污染物的排放量，减轻大气污染，保护生态环境和提高建筑热环境的质量。

2.3 有利于提高居住质量，降低住户的使用成本

暖通节能技术通过在建筑上的应用，在改善建筑热环境质量的同时，节约了能源，降低了房屋的使用成本，住户得到了实惠。

3、暖通绿色节能设计存在的问题

3.1 民众认识问题

很多民众对绿色节能概念不甚了解，人们普遍认为，冬季暖气的温度越高越好，夏季空调的温度则是越低越好，这种观点有违能源保护观念；要达到足够高或者足够低的温度，都需要消耗大量能源。

3.2 暖通施工管理问题

很多建筑施工单位为了减少成本，缩短工期，在暖通设计方面花费的时间和精力都较少，要让暖通达到绿色、节能的目标，就需要消耗更多的资金，施工单位往往重量不重质，暖通系统施工结束后，能源消耗完全不符合国家标准。

4、暖通空调系统绿色节能技术的应用

4.1 可再生能源的利用

4.1.1 水源热泵系统

利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

4.1.2 土壤源热泵系统

利用浅层常温土壤中的能量作为能源的空调技术。它是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑内部完成热交换的装置。冬季他替代锅炉从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季它替代普通空调向土壤放热给建筑物制冷。

4.2 能源系统节能与环保技术

4.2.1 水环热泵空调系统

由多台水源热泵空调机组成，这些机组由一个闭式的循环水管路连在一起，该水管既作空调工况下的冷源，又作供暖工况下热泵热源。水环路的冷热源可以是地源，或锅炉、冷却塔联合方式，水环式水源热泵系统制冷制热效率比风冷式热泵要高25%～30%。

4.2.2 水蓄冷

是一种利用水的显热蓄存冷量的蓄冷方式，起到“削峰填谷”的作用，缓解用电紧张，利用峰谷电价，可使平时运营的区域（特别是商业）运行费用大大降低。

4.2.3 冰蓄冷

是一种利用冰的融化潜热蓄存冷量的蓄冷方法。

4.3 输送系统节能技术

4.3.1 变频技术

变频技术对人们来说已经不再陌生，在暖通空调系统中运用变频技术，能够有效降低能源消耗，节省资金。

变风量（VAV）空调系统通过调节风量以保证室温恒定，其具有控制灵活、节能等特点，它能根据空调区负荷的变化，自动改变送风量；随着系统送风量的减少，风机的输送能耗相应减少。

4.3.2 大温差供冷

如果将目前常规的冷水机组出水温度用足，即空调机组采用的冷水设计供水温度为5℃或6℃，温差由常规的5℃提高到6℃或7℃，将有效减少末端空调机组的送风量，降低空调机组的规格，且风管尺寸变小，降低空调系统的造价及运行费用。同时，大大减小了空调水泵的流量，实现了水泵节能30%以上。

4.4 空调系统节能技术

4.4.1 冷凝热回收技术

制冷机组冷凝热回收是把制冷循环中制冷工质放热过程中放出的热量利用起来制备热水。

4.4.2 新风热回收技术

采用全热回收式新风换气机组，回收排放的余热。空调区域设有集中排风系统时，其排风中所含的能量十分可观，加以回收利用可以取得较好的节能效益和环境效益。

4.4.3 变新风比技术

变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一种主要方式。在过渡季，空调系统采用全新风或增大新风比运行，都可以有效地改善空调区空气的品质，大量节省空调处理所需消耗的能量。国外的一些研究成果及统计资料表明：控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10%～15%。

4.4.4 大空间分层空调技术

建筑空间高度≥10米，且体积>10000M3时，相对于全室性空调，采用分层空调系统更加合适，在电力消耗严重的夏季，分层空调能够节省多达30%的冷量，有效降低能源消耗。

4.5通风节能技术

4.5.1 自然通风

良好的自然通风不但能大量减少场馆运营能耗，更为使用者提供舒适的环境，与四周环境相融合。

4.5.2 空腔通风

在夏季或者太阳辐射较强的过渡季节，对于采用膜结构的建筑，由于膜结构有着较好的太阳光透过特性，在两个膜层间很容易形成温室效应，导致空腔内温度较高，利用空腔通风可以有效带走热量。

在过渡季节，利用空腔通风，可减少夹层含湿量。

4.6 保温与保冷技术

建筑设计中的冷热源与建筑物空调区有一定的距离，因此，对于输送过程中保温与保冷技术的应用是节能设计中的一个重要部分。

4.7水力平衡技术

要保证环境的舒适度，减少能源消耗，设置水力平衡装置非常重要。首先，设计人员要根据系统情况来保证环路水力平衡，也就是设计平衡，如果设计平衡无法达到，就需要使用静态水力平衡阀，如果建筑内暖通系统的水量波动较大，应采用动态水力平衡阀，平衡阀应阻力较大并且阀权度较高；在建筑热力入口处，一般都会设置静态水力平衡阀，以保证水力平衡；还可以采用电动动态平衡调节阀，这种调节阀更加灵活易用。

4.8 计算流体力学（CFD）模拟技术

CFD模拟技术是基于计算机技术的一种数值计算工具，用于求解流体的流动和传热问题，其相对于试验研究，具有成本低、速度快、周期短、效率高，可以模拟真实及理想条件，后处理技术较完善，便于分析计算等优点，越来越多的应用于暖通节能技术领域。

结束语

综上，分析了暖通设计中绿色节能技术应用的重要性和其中的问题，总结了在暖通设计中应用绿色节能技术的具体措施，能够有效降低能耗，达到节能目的。

参考文献

[1] 吴雁等.绿色建筑暖通空调设计的若干问题[J].绿色建筑与建筑物理，2013：214

[2] 西安建筑科技大学绿色研究中心编. 绿色建筑[M].中国计划出版社.1999

[3] 潘艳琴.论绿色节能设计实践分析[J].建筑知识：学术刊，2012（02）：111.

作者简介

作者简介：余红海，男，1982年4月出生，硕士，工程师，安徽省合肥市九华山路1号世纪阳光大厦安徽省建筑设计研究院有限责任公司。