关于生态建筑中的空调暖通技术研究

摘 要：

随着社会的不断发展和人们生活水平的不断提高，空调已经广泛应用于大家的日常工作与生活中，给我们带来了舒适的工作、生活环境。但是，在当今节约型社会中，我们在享受着空调带来的舒适体验的同时，对于空调的能耗关注度也越来越高。所以我们有必要对于空调系统的设计、选型进行优化，通过一系列的优化，在保证空调效果的前提下，尽可能减少空调能耗，提高空调运行的经济性。

关键词：生态建筑；暖通空调；合理设计；节能

现代社会，人们的总体生活水平都在提高，当然，随着大家自身素质的不断加强，越来越多的人已经开始注重节能和环保，开始注重生态建筑中通过怎样的合理设计使得暖通空调更好的为人民服务。这不仅是社会的进步，更是人类的进步。现在的暖通空调不管是在工程领域还是我们平时的居家领域，应用都非常广泛，如果能够让空调在最节能，最环保的情况下为人民服务将是暖通空调最佳的运行方式。当然，在整个生态建筑中，暖通技术也起着非常大的作用，可以说如果暖通技术不进步，那么生态系统就很难维持最好的状态。幸好，广大工作者已经意识到这一点，他们将通过系统的研究，找对方法，让暖通空调在生态建筑中发挥更大的作用。

一、合理设计

对于暖通空调系统设计的合理化主要从系统选择、设备选配和系统运行管理三方面考虑。这三方面对于空调系统的节能性都有深远的影响。在选择空调系统设计方案时，节能往往作为重要的指标之一，对于设计中冷热源的选择，或是主机容量的配备还是新风系统的设计等都影响空调的节能效果。在系统设计方面，以前采用冰蓄冷技术，现在主要是运用峰谷电价的差别避开用电高峰，把空调的负荷转移到电价较为便宜的夜间，节约运行费用。

下面我们以城市建筑新东安市场暖通空调的构建为例，详细阐述一下具体的空调系统的合理化设计。

（一）室内的温湿度


如表2所示，室内夏季和冬季的温湿度根据地方的不同是不一样的，所以我们在设计系统的时候也应重视这一点。


（二）冷冻机房和冷冻冷却泵房与空调冷冻水系统的设计

很多冷冻供回温度大概在七到十二度之间，但水进出水温度在三十三到三十八度这个范围。按3倍递减的数学关系匹配冷水机组，其目的在于适应市场的多功能、多用途、多方位的负荷需求；也为了适应于时间不同、客流量不同的负荷变化，以避免大马拉小车，达到节约能源并增加设备使用寿命的目的。

冷水机组的配备及容量见表3：







如果某个地方的冷冻水为二次水系统，一次泵与拎水机组为“泵对一机”的一一对应关系。二次泵为负荷侧泵，互为备用，其中两台变频泵与其它定水流量泵并联，以满足不同季节、不同负荷变化的需要。旁通管除了起泄压作用之外，还可厂H于在过渡季节当偶然出现冷冻水回水温度过高时降低冷水机组蒸发器的进水温度，以保证冷水机组的正常、安全使用。表4和表5是一种比较常见的配置，供大家参考。







我们通常可以在冷冻机等的出口处看到安装好了的平衡阀，这是为了避免由于种种因素造成的负荷偏载。我们经常可以看到在深秋时屋顶上部分冷却水管道使用电加热，这是为了保证冷凝器所必须的进水和冷水机组的安全运行。通常我们为解决“管线长，难平衡”的困难及达到节能的目的，会在空调末端利用动态平衡阀来调整负荷。

（三）空调末端的系统设计

由于该建筑使用功能复杂，租户类型及租户要求各式各样，所以对于空调末端的系统设计，要根据实际情况而定，但是节能环保，安全放心的大目标是不能变的。

二、节能措施的运用

（一）热泵技术

热泵是把大气、地表水、地热等大自然蕴藏的很多较低温度的热能作为热源，通过压缩机的工作使得这些热源中蕴藏的大量较低温度的热能转换成高温热源。这种技术可以应用于各种暖通空调。热泵技术具有三大优势：首先，它可以大规模的长期利用江河湖泊，城市污水，土壤等的低温热能，把平时生活和生产中不能利用的低温热能有效利用起来；其次，它是现在最节省的一次能源供给设备，可以把天然气等的热能利用起来；再次，它既可以供热也可以制冷，在一定条件下可以逆向使用，即可兼作热源和冷源。由于热泵技术可以有效降低一次能源的消耗，因此可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放。热泵技术具有很好的节能效用，为社会创造丰富的经济效益，并且有着广泛的发展前景。

（二）排风余热回收技术

由于夏季空调的排风温度响度与室外新风温度较低，而且室内含湿量相对于室外新风含湿量也较低，所以要降低新风的温度及适度，就可以利用热回收装置进行冷热交换。而在冬季，情况则刚好相反，我们可以利用同样的方式来加湿新风。目前可以采用显热回收型和全热回收型两种热回收设备。这种产品不但可以用于中央空调，也可以用于其他建筑行业。不仅节能而且可以有效改善室内空气质量。当然，这个产品的应用前景将会非常广泛。虽然这项技术在我国还处于初级阶段，但是通过现在慢慢的摸索，我国在这项技术上已经慢慢取得一些成效，在以后会有更多更好的产品出现在大家面前。

（三）变流量技术

通常来讲，暖通空调系统是按照不利的气象条件设计的，所以空调在一天内不断变化的负荷是小于实际负荷的。水和空气作为冷和热的载体，也会随着负荷的变化而变化。这不仅是暖通空调质量的要求也是节能的必要条件，所以怎样动态的控制系统流量，既可满足变化多样的负荷的要求又可以最大限度的节能已经成为暖通空调的技术热点之一。

（四）蓄能空调技术

这是比较熟悉的技术，在武汉也许有许多蓄能空调工程。蓄能空调并不能直接节能．它的意义在于：一方面可以移峰填谷。即将一部分高峰电负荷转移到低谷，这可以提高发电厂的一次能源利用率，从这个意义上说蓄能空调是一种广义的节能措施；另一方面可以降低电力生产规模。我国中、南部的许多城市，夏季的空调负荷在社会用电总负荷中占有很高的份额，有的已超过5O％ ，所以在空调过程中发展蓄能技术，可以有效地移峰填谷。此外，还可以在一定程度上缓解电力紧张的状况。

（五）建筑热电冷三联供技术

当天然气为城市中主要的一次能源时，与简单的直接燃烧相比，先由燃气发电，再用发电后的余热供热和制冷，可获得更高的能量利用率。这种方式通过大型建筑自行发电．解决用电负荷，提高了用电的可靠性，减少了长途输电过程中造成的损失。同时，以余热的方式能够有效地解决供热和空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷和稳定的热负荷或冷负荷的建筑，这种方式具有较高的节能效果和经济价值，值得深入推广。

三、日常运行的管理

在室外气象参数随着季节的变化而随之变化，在室内余热和余湿量经常变化的情况下，如果空调系统不作相应的调节，不仅浪费了冷量和热量，而且会使室内参数发生相应的变化和波动，以至满足不了设计的要求，因此，空凋系统的设计和运行必须考虑调节问题，保证在全年(不保证时间除外)内，既能满足室内温湿度的要求，又能达到经济运行的目的。空调房间温湿度设计参数，一般允许有一定的波动范围，为了提高空调设备的调节质量并使能量消耗最小。空调系统的最佳运行工况必须依靠自动控制技术来实现。暖通空调系的运行中，需要风机和水泵来输送介质。空调系统的水泵耗电量较大，在一般公共和民用建筑，空调水系统可占到空调总耗电量的15％～20％左右，减少空调水泵耗电量也能起到显著的节能效果。在水系统节能中应该重视水系统设计。认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡。目前的一些空调系统设计，采用变频水泵进行变流量运行也越来越普遍，通过改变水泵电机的转速来控制水泵的流量，通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，可以达到非常明显的节能效果。有资料表明，空调水系统采用变流量运行具有很大的节能能力，变频器投资在1～2年内即可收回。当新风状态变化，而空气处理设备不作相应调节时，将会引起送风参数和室内参数的改变，导致能量的无益消耗；室外空气状态变化会引起建筑围护结构传热量的变化，加上室内热湿负荷也可能产生变化，最终也将导致前述同样的后果。因此，对这两种变化情况，集中声调系统均应进行相应的运行凋节。

四、结束语

总之，在当今大型建筑体中空调能耗在建筑体的所有能耗中占有非常大的比例，充分优化空调系统的设计、配置和日常管理，搞清楚生态建筑中空调的节能措施如何因地制宜的应用，是非常值得关注的话题。虽然现在我们的物质生活提高了，但是如果不注重环保和节能的话，相信还是会存在很大的问题的，如果暖通技术不发展的话，那么空调耗能只会日益加大，长此以往，不仅对于能源是一种巨大的浪费，还会影响到我们的日常生活，甚至会影响到全人类，所以，我们要树立环保节能理念，为社会的发展做出贡献，实现人与自然的和谐相处。

参考文献：

[1] 李振来.生态建筑空调暖通技术[J].河南建材，2010，(02)

[2] 李著萱.汤国良新东安市场空调暖通工程设计[J].工程建设与设计，2000，(6)

[3] 李永铭.周祖毅本刊出版100期感言[J].空调暖通技术，2009，(04)