[摘 要]暖通空调能耗占建筑能耗比重较大，加强暖通空调节能设计，对于减少建筑系统的能耗、提高能源利用效率等方面都有着非常重要的意义。文中对影响暖通空调设计的因素及存在问题进行了分析，对暖通空调节能设计关键技术进行了探讨，具有一定借鉴意义。
　　[关键词]暖通空调；节能设计
　　中图分类号：TS333 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0154-01
　　前言
　　暖通空调的目标是为人们提供舒适的生活和生产室内热环境，主要包括：室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境（包括四壁、地面、顶棚等）之间的辐射换热（简称环境热辐射）等。在一般的舒适性空调中，以能够使人体保持热平衡而满足人们的舒适感觉为目的；在恒温恒湿或有洁净要求的工艺性空调中，一切以满足生产工艺为目标。降低空调系统的能耗对于减少建筑系统的能耗、缓解当前电力紧张局势、优化能源结构、提高能源利用效率等方面都有着非常重要的意义。
　　1 影响暖通空调的因素
　　在房屋的建筑热工设计时，为了使房间内产生舒适的微气候，往往需要恰当地利用房屋围护结构的热特性以抵抗室外气候的变化。因此，围护结构在热工设计中是十分重要的，除此之外还有建筑规划设计、太阳辐射、空气温湿度等多方面。
　　1.1 围护结构对暖通空调的影响
　　围护结构包括外围护结构和内围护結构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户（包括阳台门等）；内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中，围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的，以黑龙江地区为例，4个单元6层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的65%，通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占27%。由此可见，改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
　　1.2 建筑规划对暖通空调的影响
　　建筑规划设计是建筑节能设计的重要方面，规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、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。以优化建筑的微气候环境，有利于节能，充分重视和利用太阳能冬季主导风向、地形和地貌，利用自然因素。节能规划设计就是分析构成气候的决定因素：辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。
　　2 暖通空调设计施工中存在的问题
　　（1）暖通空调专业的设计、施工管理问题
　　暖通空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响，然而在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加之目前工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，个别设计单位只求数量，忽略质量。使得设计施工完的系统不仅初投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗达60%。为此，有必要建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的审查管理。另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业的从业人员水平参差不齐，一部分人员根本未经过任何培训，对本专业理论知识似懂非懂，设计或施工中遇到的一些涉及方案性的调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致工程出现无法挽回的不良后果，给系统的运行管理留下隐患。在实际工作中，由此造成的经济损失也是相当惨重的
　　（2）暖通空调系统的运行管理问题
　　除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。实际中发现有些单位的空调系统，一年四季只有开机关机和冬夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。为此要求运行管理人员不仅要有强烈的责任心，上岗前还必须要进行系统的培训和考核。对没有达到要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗。事实上，同样一套系统，管理人员或管理形式不同，系统的能耗大不相同，节能效果也不可能一样。
　　3 暖通空调节能设计
　　3.1 采用变频系统
　　变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势，它不仅能有效改良空调系统的工艺不足，还能大幅降低能耗，节省运行成本。采用变频技术的原因有：①设计者在选择设备时，通常留有一定的设计余量，实际上设备也极少在全负荷工况下运行，甚至从未全负荷运行过；②建筑物由于使用情况的变化，负荷也会发生相应变化；③建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而波动。
　　通常空调设备只能按设计的额定功率运行，当负荷降低时，设备仍然按照额定功率全负荷输出运行，这就必然造成能量的浪费。如果我们能够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，那么就可起到节能的效果。
　　根据空调负荷来相应改变水流量或风流量可有效实现地节能。变风量空调系统是通过末端装置来补偿室内负荷的变动，调节房间送风量以维持室温。变风量和定风量系统相比，一般情况下可节能50%。变水量系统是通过水量控制的方法来调节温度的，其比定流量系统要节电。
　　3.2 选择合适的冷热源
　　在系统设计中对设备进行合理选配已成为空调节能的关键，合理配置中央空调系统的冷热源对节能与能源合理利用的意义非常重大。中央空调常见的冷热源配置方式有水冷冷水机组十锅炉、热泵型机组和溴化锂吸收式机组。第一种冷热源在设计工况下的能效比较高，一般为3.7～5；第二种冷热源即热泵型机组，夏季制冷，冬季制热.在设计工况下，其能效比较水冷机组要低，仅达到3左右，但其具有良好的节能和环保效果；中央空调的另一种冷热源为溴化锂吸收式机组，这类机组的能效比（制冷量/消耗的热量）比较低，节电不节能，适用于有废热和余热的地方。
　　3.3 采用蓄冷系统
　　各国用电状况都不同程度的存在着电负荷峰谷差较大的情况，在用电高峰时电力供应不足，而在低峰时电力供应过剩。在实施电力峰谷电价的地区，就可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出来，这将对整个电力负荷的移峰填谷工作起很大作用。采用冰蓄冷系统能够产生良好的经济效益和社会效益。
　　3.4 利用可再生能源
　　（1）太阳能的应用。太阳能在暖通空调中的应用主要有：被动式和主动式，其中主动式主要包括：太阳能采暖和太阳能制冷。主动式太阳能采暖用电作为辅助能源，驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发，具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。
　　（2）风能利用。自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常，这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间，可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，同时也改善了室内空气品质。
　　4 结束语
　　随着空调应用的日益普及，空调领域作为耗能大户应从设计、运行等方面特别注意节能的问题，不断提高空调系统的节能设计水平、节能运行管理水平，采用各种节能措施降低空调系统的运行能耗和费用，改善空调系统的节能效果，并且要大力开发可再生能源在暖通空调系统中的应用，这对于节约能源、保护环境、促进国民经济的可持续发展都具有十分重要的意义。
　　参考文献
　　[1] 陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
　　[2] 康艳兵，马志永.建筑节能领域可再生能源的利用方式[J].中国能源，2002（6）：37-40.
　　作者简介
　　郑洲，单位：大庆高新技术产业开发区规划建筑设计院，研究方向：暖通设计。