暖通空调系统设计

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1、暖通空调系统设计彭胜发广东省广州市恒大院线管理有限公司51000摘要：暖通空调系统能耗是建筑能耗的主要组成部分，但以往的暖通空调设计多仅着眼于功能而忽略节能。通过多个案例分析指出了基于节能考虑的设计认识误IX，提出了值得重视的若干节能设计理念，探讨了基于节能的暖通空调系统方案设计方法。关键词：系统能效；暖通空调；基于节能的设计方法引言经济的长期高速发展，一方面使我国成为世界第二大经济体，另一方面资源与环境压力日益严峻，目前我国己成为全球CO2排放量最大的国家。为减小资源与环境压力，保证经济与社会的可持续发展，我国政

2、府在全社会着力推进节能减排，发展低碳经济，倡导绿色建筑。以20世纪80年代启动居住建筑“一步节能”为起点，到现在的居住建筑“三步节能”与公共建筑节能50%标准的执行，以及低能耗、超低能耗示范建筑的建设，我国的建筑节能取得了很大成就。同等条件下新建居住建筑单位面积能耗与重视建筑节能的发达国家相比已比较接近,公共建筑单位面积能耗更是明显低于发达国家，特别是低于美国。尽管如此，由于建筑量巨大，建筑能耗总量呈快速上升的趋势。只有持续不断地降低单位建筑面积能耗水平，才能使这种趋势得到控制，理想的结果应该是,使建筑能耗总量的增

3、长速度明显低于建筑总量的增加速度，甚至为零增长。公共建筑中括供暖能耗在内的暖通空调系统运行能耗，通常会占到建筑能耗的60%以上，降低这部分能耗是建筑节能的关键所在，也是暖通空调工程师必须持续面对的挑战。称其为挑战是因为与建筑其他用能系统相比，暖通空调系统具有如下特点。(1)构成复杂且相互耦合。由三大子系统，即冷热源、冷热量输配与房间冷热末端构成，同时三大子系统中的任何一个都可能包含若干子子系统。大系统涉及的所有子系统彼此关联，相互耦合，求解困难。（2）形式多样II选择困难。所谓形式多样是指，为对同一对象实现相同的空

4、气环境控制0标，往往会有多种可以选择的空调系统形式。以办公建筑为例，可选择的空调系统末端形式至少有4种：风机盘管加新风系统、变风量全空气（VAV）系统、变制冷剂流量（VRF）多联机加新风系统、温湿度独立调节系统等。选择闲难体现在，必须进行诸如造价、运行能耗、适应性等多因素综合评价，才能对决定采用的空调系统形式的合理性进行判断。（3）设汁影响因素多样多变。气象条件、围护结构热工特性、内部热扰、建筑外部与内部空间形状以及使用需求等都是影响设计的因素，苏中多数具奋动态特征，如气象参数、围护结构传热过程、使用规律等。以上特

5、点决定了暖通空调系统设计必然面对的复杂性，加上相关基础研究尚不完善，重功能、轻节能的设计传统，基于典型工况点的静态设计方法以及动态分析工具还远未普及等原因，造成了从节能角度看暖通空调设计普遍水平不高的现实。作为暖通设计师冇必要在倡导低碳节能的社会人背景下，转变重功能、轻节能的设计传统，树立基于节能的设计理念，掌握动态分析工具。如此才能设计出更多的高能效低能耗暖通空调系统。1暖通空调方案设汁现状分析1.方案设计是设计工作最重要的环节暖通空调设计方案不仅关系到建筑的室内环境参数能否满足使用要求,而iL直接关系到建筑的工

6、程投资、运行能耗和费用、系统可靠性、安全性、调节性能、操作方便性、维护费用、环境影响、人员舒适性、机房面积、建筑层高、建筑美观性等诸多指标参数（见图1）。设计方案的问题往往是方向性的问题，造成的损失通常较大，而且修改闲难、影响吋间长，例如前些年流行一吋的分户电热供暖方案，使供暖的一次能耗和污染排放总量大幅度增加，如果此类“新”的技术方案得到推广应用，将造成重人损失。因此方案设计是暖通空调设计工作最重要的一个环节。暖通空调设计方案的“关系户”很多，确定设计方案吋必须从住户、业主、公众、施工、政府相关部门、建筑相关专业

7、等众多方面来考虑问题，协调各方面的矛盾关系，因此它也是最复杂、难度最大的一项设计工作。图2是笔者根据长期设计工作实践，对暖通空调主要设计工作的综合重要性影响因子和工作吋间的统计分析结果。需要说明的是，图中的工作吋间分配比例与建筑类型、规模、设计内容、复杂程度、设计师水平等因素冇关，各设计院的情况也有差别，因此仅供参考。从图2可以看出方案设计是最重要的一个设计环节。1.节能环保硬约束持续加强，给行业带来广阔商机近年来国家突出强调要建设资源节约型、环境友好型社会，大力倡导发展如绿色、环保、再生能源、新材料、循环利用、垃

8、圾处理等方面的新型业务。国家“十二五”规划纲要强调“要发挥产业政策作用，引导投资进一步向民生和社会事业、农业农村、科技创新、生态环保、资源节约等领域倾斜”，将低碳发展作为重要的政策导向，并把节能减排的完成情况与领导干部的综合考核评价挂钩，为设计单位的发展开辟了新的市场空间。2.绿色建筑理念的不断深入，为行业发展提供平台我国正处在城镇化高速发展期，建筑能耗占社