暖通空调系统节能设计问题探析
摘 要：节能主要是指强化用能管理，运用技术可行、经济合理和环境与社会能够承担的有效措施，从而减少能源的生产、消费等各环节的损失与浪费，以便于更为有效地运用能源。本文对暖通空调系统节能设计问题进行了探讨。
关键词：暖通空调；系统节能；设计方向
节能主要是指强化用能管理，运用技术可行、经济合理和环境与社会能够承担的有效措施，从而减少能源的生产、消费等各环节的损失与浪费，以便于更为有效地运用能源。目前，节能主要有再生能源和新能源的开发利用。随着我国经济的发展，暖通空调已十分普遍地运用到公共建筑及居民住宅之中，在改进人们的生活条件的基础上，同时也浪费了大量的电能，使能源与环境问题变得更加尖锐。
一、暖通空调系统节能设计方面存在的问题
1、设计的理念问题
合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够，设计时盲目套用经验值，从而造成初投资的增大，运行能耗惊人，因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构，加大对暖通空调节能的监察力度，增强设计人员的节能意识，使节能工作真正落到实处。
2、新技术的推广问题
新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。但是同任何新技术一样，这些新技术在造价上往往偏高，而且使用的地域条件有一定的限制，并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此，对于新的节能技术，我们应当因地制宜，总结经验，积极推广。
二、暖通空调系统节能设计应采取的措施
1、从设计入手，合理选择、设计暖通空调系统，使其在高效、经济的状况下运行设计是工程的龙头，系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一，当前普遍存在一个现象就是设计工期短，许多设计人员为了节省时间，错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据，往往使得总负荷偏大，从而导致空调采暖设备偏大，初投资增高，运行费用增加，能量消耗增加。
2、结合实际情况，合理选择空调冷热源，力求实现冷热源的多元化
随着暖通空调系统的广泛应用，对不可再生能源的消耗也大幅度上升，同时对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理的选择冷热源，已经引起了各方的广泛关注。
3、加强冷热回收利用的研究运用工作，实现能源利用的最大化
提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可以减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，达到节能的目的。在选择热回收装置时，应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，以确定选用合适的热回收装置，从而达到花较少的投资，回收较多的热（冷）量的目的。
4、采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式
影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。
5、着力开发可再生能源，积极推广新能源
由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热（冷）能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源。
三、暖通空调系统节能的设计方向
1、根据实际情况选择合理的空调设计
（1）空调系统新风量的大小不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关，而且关系到人体的健康，《公共建筑节能设计标准（GB50189—2005）对其取值进行了规定，设计人员进行工程设计时，不应随意增加或减少。另外，在人员密度相对较大且变化较大的房间，宜采用新风需求控制，即根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。（2）风机盘管机组加新风空调系统的新风口应单独设置，或布置在风机盘管机组出风口的旁边，不应将新风接至风机盘管机组的回风吸入口处，以免减少新风量或削弱风机盘管处理室内回风的能力。（3）房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温、湿度控制和管理。全空气空调系统具有易于改变新、回风比例，必要时可实现全新风运行，从而获得较大的节能效益和环境效益，且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度，设备集中，方便维修和管理等优点。（4）建筑空间高度大于或等于10m且体积大10000m3时，宜采用分层空调系统。与全室性空调方式相比，分层空调系统夏季可节省冷量30%左右，因此，能减少运行能耗和初投资。但在冬季供暖工况下运行时并不节能，此点特别提请设计人员注意。
2、合理的负荷计算
冷热负荷是空调与供暖工程设计中最重要的基础数据，是确定供暖与空调冷、热源容量，空气处理设备能力，输送管道尺寸等的依据。目前，有些设计人员在施工图设计阶段，往往不加区别地将设计手册或技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据，导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的 “四大” 现象。其结果是工程的初投资增高，运行费用和能耗增大，给国家和投资方造成巨大损失。在方案设计和初步设计阶段，由于建筑设计还达不到给出详细构造、门窗尺寸等深度，不能满足供暖与空调负荷计算的需要，所以，只能凭借经验进行估算。为了使估算更加接近实际，遂推出了“设计指标” 这个概念。“设计指标” 一般都是根据大量同类工程的单位建筑面积冷、热负荷的统计值，通过统计回归求得的，具有一定的代表性。但是，在统计过程中普遍发现，由于各个工程的实际情况千差万别，所以计算得出的负荷指标有较大差异，数值分布比较离散，回归结果很难获得理想的相关系数。因此，不得不采取分上、下限用两条曲线来进行回归。必须承认，“指标”只是一种粗略的统计值，在方案设计和初步设计阶段，采用指标进行估算，也是不得已而为之。在施工图设计阶段，已具备了进行详细负荷计算的充分条件。这时，再按指标去确定负荷，显然是不恰当的。为此，《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019——2003）中第6.2.1条和 《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005）中第5.1.1条，已经明确规定必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算，并列为强制性条文。