建筑空調系統的節能設計論文

　　1、建筑空調系統能耗高原因分析

　　空調系統已經(jīng)成為新型建筑工程的重要組成部分，對改善室內生活環(huán)境具有良好的效果，但是從實(shí)際運行情況來(lái)看，運行過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生較大的能耗。造成空調系統運行高能耗的因素包括多個(gè)方面：

　　1.1日常管理不當

　　對于很多寫(xiě)字樓或者商業(yè)中心建筑來(lái)說(shuō)，在空調系統運行過(guò)程中，存在開(kāi)窗通風(fēng)以及機械排風(fēng)等情況，導致室內外通風(fēng)換氣形成的冷負荷占到總冷負荷的50%以上。

　　1．2系統設計不合理

　　在建筑工程施工時(shí)，空調系統設計不合理，缺乏必要的調節手段，導致系統中水泵、制冷劑以及風(fēng)機長(cháng)時(shí)間處于低效運行狀態(tài)，降低了能源利用效率。另外，在系統內各設備運行過(guò)程中管理不當，影響系統開(kāi)關(guān)切換與匹配，也會(huì )在一定程度上增加能耗。

　　1．3建筑外墻設計不當

　　現在很多建筑工程外墻結構都是選擇用玻璃幕墻的方式，或者是窗墻比過(guò)大，且具有多個(gè)朝向。在建筑空調系統設計時(shí)，對結構內外區分設計不當，并存在設計負荷錯誤因素，導致空調系統運行存在冬季內區偏熱、外區正常甚至偏冷的情況。對于建筑工程來(lái)說(shuō)，內區在使用過(guò)程中，受燈光、人員以及設備等因素影響，受到室外氣象因素的影響比較少，全年內區會(huì )長(cháng)期處于冷負荷狀態(tài)，需要空調系統常年供冷；而外區在使用過(guò)程中受到室外氣象因素影響比較大，并且隨著(zhù)季節的變化，室內負荷也會(huì )出現冷、熱負荷交替變化的情況，即夏季需要供冷、冬季需要供熱。

　　2、影響建筑空調系統節能設計因素分析

　　2．1缺乏創(chuàng )新意識

　　對于建筑空調系統的設計，首先應保證其基本功能的正常發(fā)揮，在設計時(shí)為保證系統運行安全，一般都會(huì )將參數設計的比較大，而這樣設計也就增加了系統運行的能耗。例如，負荷計算值與實(shí)際值相差較大、冷熱源設備裝機量比較大、系統配置不合理等，都會(huì )對空調系統最終運行效率產(chǎn)生影響。在進(jìn)行系統設計時(shí)，如果還是應用傳統設計方案，即便是選擇效率高的主機，整個(gè)系統在長(cháng)時(shí)間的負荷狀態(tài)下運行，也會(huì )降低系統的整體運行效率，增加系統運行能耗。另外，如果主機余量過(guò)大，同樣會(huì )導致水泵等輸送動(dòng)力設備容量過(guò)大，整個(gè)管路特性遠離最佳工作點(diǎn)，增加系統運行能耗。

　　2．2設計方案生搬硬套

　　隨著(zhù)空調系統應用范圍的增大，現在已經(jīng)形成了相對完善的設計體系，存在大量的成功設計案例。這樣就導致很多建筑空調設計人員在設計時(shí)，選擇一個(gè)成功案例生搬硬套到本工程中，并不能結合實(shí)際需求對空調系統運行原理以及運行特點(diǎn)進(jìn)行深入的了解，影響系統最終設計效果。另外，也存在部分設計人員為追求新技術(shù)、新設備、新方案，在沒(méi)有進(jìn)行綜合分析的情況下，盲目應用各項新技術(shù)，不但不能起到節能降耗的效果，而且還會(huì )增加系統設計成本。

　　2．3綜合設計效果低

　　很多建筑空調系統在進(jìn)行設計時(shí)，只是以設計工況來(lái)作為依據進(jìn)行設計，并沒(méi)有考慮全年空調系統節能運行需求，設計完成后綜合應用效果低。例如，未充分利用新風(fēng)供冷，在設計時(shí)僅要求降冬、夏兩季的'新風(fēng)負荷，將新風(fēng)口以及空調機組新風(fēng)入口按照冬、夏兩季風(fēng)量設計，最終使得過(guò)渡季節系統運行時(shí)還需要開(kāi)啟冷水機組，造成空調能耗增加。

　　3、建筑空調系統節能設計優(yōu)化策略

　　3.1降低設計負荷

　　建筑空調冷熱負荷主要包括通過(guò)玻璃窗日照形成的負荷、通過(guò)圍護結構傳熱形成的負荷、處理新風(fēng)形成的負荷以及室內熱源散熱形成的負荷等，其中圍護結構傳熱消耗的能量占據系統總能耗的40%左右，處理新風(fēng)所需能耗大約為系統整體能耗的30%-40%左右。就建筑空調系統設計現狀來(lái)看，很多設計人員在進(jìn)行系統設計時(shí)，基本上都是以符合指標作為依據進(jìn)行估算，并且為滿(mǎn)足安全需求，將最終確定的負荷參數設計地比較大，使得系統內各設備容量遠遠大于實(shí)際運行需求，出現大馬拉小車(chē)的情況。此種設計方法不但不可以達到節能效果，反而還會(huì )增加投資，因此在進(jìn)行設計時(shí)，應結合實(shí)際需求來(lái)適當降低設計負荷，提高空調系統冷熱負荷的合理性與準確性。

　　3．2合理確定空調形式

　　在確定空調形式時(shí)，應以建筑工程規模、用途、使用特點(diǎn)以及負荷變化等因素作為基礎，保證各項參數設計的合理性�？照{形式的分類(lèi)有很多種，如以空氣處理設備位置為依據，分為集中系統、分散系統以及半集中系統；以負擔室內負荷所用介質(zhì)為依據，分為全水系統、全空氣系統、制冷劑系統以及空氣與水混合系統；以集中系統處理空氣來(lái)源為依據，可以分為封閉式系統、混合式系統以及直流式系統。對于空調形式的選擇，需要保證其滿(mǎn)足建筑工程使用要求，并且要盡量降低投資成本，并以降低能耗為主要依據。

　　3．3合理設定溫濕度參數

　　空調系統能耗與工程當地氣象參數、室內散熱散濕量以及在建筑圍護結構等因素有著(zhù)直接聯(lián)系，并且設定的室內溫濕度參數會(huì )直接影響到冷負荷大小。在對室內溫濕度參數進(jìn)行設定時(shí)，應在滿(mǎn)足人體健康與舒適性的條件下進(jìn)行設計。如夏季室內空氣溫度提高1℃，則可以降低空調系統能耗10%左右，并且如果將濕度提高10%，則可以降低能耗15%左右。因此，在夏季對空調系統進(jìn)行設計時(shí)，溫濕度參數應以較高的干球溫度與相對濕度為依據進(jìn)行確定，而對于冬季采暖設計時(shí)，溫濕度參數則以較低干球溫度與相對濕度為依據，這樣還可以降低維護結構傳熱負荷以及新風(fēng)負荷，達到降低能耗的目的。3．4應用熱回收裝置空調系統新風(fēng)引入時(shí)會(huì )排出一部分的室內空氣，并且大氣溫度與排出氣溫度存在一定的溫差，例如制冷時(shí)室內溫度為25℃，室外溫度為37℃，則將25℃氣體排入大氣會(huì )帶來(lái)能量損失，通過(guò)應用熱回收裝置使得新風(fēng)在處理前與排出氣進(jìn)行熱交換，更進(jìn)一步的降低新風(fēng)溫度。通過(guò)此種設計，就可以更有效的降低新風(fēng)機組負荷，達到降低系統運行能耗的目的。

　　4、結束語(yǔ)

　　在對建筑空調系統進(jìn)行節能設計時(shí)，需要針對存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，明確導致能耗增加的原因，并從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，選擇合適的措施來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設計，在保證系統正常運行的基礎上，降低其運行能耗。

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