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（郑州市建筑设计院，河南，郑州，450052）
【摘要】分析了暖通空调节能设计中存在的问题，提出了暖通空调节能设计的一般原则和设计中应注意的问题。
【关键词】暖通空调；能源消耗；设计原则
1 节能设计上的问题
1.1 设计管理方面
暖通空调系统的设计是空调节能的基础，对空调系统的节能效果有着重要的影響。然而，在实际工作中有些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之中国目前的建筑设计领域还普遍存在以业主为中心的观念，为追求经济效益，盲目赶工期，使得工程设计周期普遍较短，其中一些设计问题并没有得到有效细致的处理，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。
1.2 设计计算方面
1.2.1 冷热负荷计算
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。
1.2.2 室内设计计算温度的取值
在工程设计中，往往由于业主对室内温度标准要求过高或某些设计人员存有保守思想的缘故，在计算热负荷时室内设计计算温度取值标准过高。室内计算温度的高低与能耗的多少有密切的关系。在冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1 ℃，能耗可减少5%～10%左右；在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1 ℃，能耗可减少8%～10%左右。因此为了节能能源，应避免冬季采用过高的室内计算温度，夏季采用过低的室内计算温度。
1.3 图纸审查方面
热水采暖系统应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计。在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。在出图的过程中会有所遗漏，会导致图纸审核不合格，所以审图部门经常提出意见。施工图的审查也是纠正设计中问题的1 个重要环节，对提高设计工作质量起到了非常重要的作用。
1.4 能源管理方面
因为“调整优化”概念的缺乏，系统往往不能达到设计要求。很多大型的建筑缺乏基本的能耗监控和分析功能，在一定程度上对运营管理是不利的。同时很多大楼的节能改造，其实只要对系统进行认真的调试使之达到设计功能、将系统的调节控制功能发挥出来，就可以将能耗降下来、但这种“软”改造没有多大的经济收益，所以商业化运作的能源服务公司往往不愿意进行这种改造造成暖通设计问题的原因很多。其中还有一部分就是有些问题在技术上并没有得到解决，在实际中的应用还不规范，这个问题的解决有赖于相关技术部门的一起努力，实现技术的进步。要杜绝设计工作的失误，首先，要加强设计人员自身的专业知识学习及对规范的学习，与安装人员多交流，掌握第一手的现场资料，根据使用情况，不断改进设计。
2 节能设计的原则
2.1 以热舒适指标指导工程中的节能设计
影响热舒适指标的主要因素是：温度，湿度，平均辐射温度，风速，劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例，巧妙组合，达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性，抵抗室外气候的变化，使得房间内产生舒适的微气候管路系统设计要简单，这样管材消耗量少，而且便于施工，可以达到节省初投资的目的。
2.2 处理好整体和局部的关系
在一定的条件下，实行集体供暖，无疑会很大的降低能耗，但是也需要注意满足个人需求，不强求全面统一，这样对节能和控制的灵活性均有好处：a) 暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控；b) 便于实现分户或分室热量分摊的功能。
2.3 满足生活环境中的声光色的要求
尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境，但是这三者同样是不可忽视的因素。比如人们居住的室内环境以暖色调为主，可以让人们心理上感觉到温暖，从而不必要需要较高的室内温度，自然也就避免了能源的消耗。
2.4 利用室内的通风量控制室内空气品质
节能设计中总的发展趋势是通风量应增大，在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题，消除空气中的细菌、浮游尘埃、异味等有害人体的物质，通过室内进排风合理的气流组织，从而达到改善空气的品质，改善居住环境，节约能源的目的。
3 设计中应注意的问题
3.1 重视规划设计
规划设计是建筑节能设计的重要方面，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，通过合理的规划布局，在考虑当地的风向、地形、辐射和大气环流等因素，做到因地制宜。在不能全部满足的情况下，运用最优化原理，把能耗的成本降到最低。
3.2 推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统
空调能耗较大，而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害，这时人们就注意到了可再生资源或低品位能源的开发和应用上，一批绿色能源技术得到了不断的研发，设计人员应时刻注意新技术的发展，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。在地热丰富的地区，应大力推广地源热泵空调系统，这种系统在加拿大等发达国家得到了广泛的应用，中国的地热资源十分丰富，这种系统在中国同样有着很好的发展前途。另外，作为目前最清洁的能源—太阳能，也是人们研究和利用的重点，目前太阳能技术得到了人们的广泛的接受，但是利用的深度还不够，如何提高太阳能利用的效率是目前研究的重点。在符合当地技术经济条件的情况下，局部供暖和特殊需要的场所考虑采用电热供暖。推广应用新的绿色的技能技术是设计人员不可推卸的社会责任。
3.3 设计观念和立法要有变革
a) 要有综合观念，中国在考虑建筑节能时，是以提高建筑围护结构热工性能，减少热负荷为主线，要把建筑物和周围的环境作为1 个整体进行考虑，要考虑我们的设计成果对国家能源资源和环境保护的种种影响，同时吸收国际上的先进设计思想，改进设计方法；b) 对暖通的设计实行动态管理，按照PDCA 循环进行设计，按照设计计划，比对实际执行情况，发现问题，及时采取纠偏措施。由于现实情况不断发生变化，不可能靠稳态设计工况就能满足使用。所以在设计前要分析建筑使用中期内可能出现的种种情况，有针对性的做好方案，一方面要考虑最不利条件下的设计要达到要求，而且还预测今后使用条件下可能发生的问题，在此基础上进行分析计算，并预先提出应对对策，对在实施过程中出现的问题，要及时分析问题产生的原因，并提出相关解决措施。
4 结语
暖通空调系统的节能在整个建筑节能中占主要地位，所以进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。此外这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，因此，暖通空调设计人员应给予足够的重视。
【摘要】分析了暖通空调节能设计中存在的问题，提出了暖通空调节能设计的一般原则和设计中应注意的问题。
【关键词】暖通空调；能源消耗；设计原则
1 节能设计上的问题
1.1 设计管理方面
暖通空调系统的设计是空调节能的基础，对空调系统的节能效果有着重要的影響。然而，在实际工作中有些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之中国目前的建筑设计领域还普遍存在以业主为中心的观念，为追求经济效益，盲目赶工期，使得工程设计周期普遍较短，其中一些设计问题并没有得到有效细致的处理，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。
1.2 设计计算方面
1.2.1 冷热负荷计算
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。
1.2.2 室内设计计算温度的取值
在工程设计中，往往由于业主对室内温度标准要求过高或某些设计人员存有保守思想的缘故，在计算热负荷时室内设计计算温度取值标准过高。室内计算温度的高低与能耗的多少有密切的关系。在冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1 ℃，能耗可减少5%～10%左右；在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1 ℃，能耗可减少8%～10%左右。因此为了节能能源，应避免冬季采用过高的室内计算温度，夏季采用过低的室内计算温度。
1.3 图纸审查方面
热水采暖系统应在热力入口的供回水总管上设置温度计、压力表及除污器，必要时应装热量计。在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。在出图的过程中会有所遗漏，会导致图纸审核不合格，所以审图部门经常提出意见。施工图的审查也是纠正设计中问题的1 个重要环节，对提高设计工作质量起到了非常重要的作用。
1.4 能源管理方面
因为“调整优化”概念的缺乏，系统往往不能达到设计要求。很多大型的建筑缺乏基本的能耗监控和分析功能，在一定程度上对运营管理是不利的。同时很多大楼的节能改造，其实只要对系统进行认真的调试使之达到设计功能、将系统的调节控制功能发挥出来，就可以将能耗降下来、但这种“软”改造没有多大的经济收益，所以商业化运作的能源服务公司往往不愿意进行这种改造造成暖通设计问题的原因很多。其中还有一部分就是有些问题在技术上并没有得到解决，在实际中的应用还不规范，这个问题的解决有赖于相关技术部门的一起努力，实现技术的进步。要杜绝设计工作的失误，首先，要加强设计人员自身的专业知识学习及对规范的学习，与安装人员多交流，掌握第一手的现场资料，根据使用情况，不断改进设计。
2 节能设计的原则
2.1 以热舒适指标指导工程中的节能设计
影响热舒适指标的主要因素是：温度，湿度，平均辐射温度，风速，劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例，巧妙组合，达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性，抵抗室外气候的变化，使得房间内产生舒适的微气候管路系统设计要简单，这样管材消耗量少，而且便于施工，可以达到节省初投资的目的。
2.2 处理好整体和局部的关系
在一定的条件下，实行集体供暖，无疑会很大的降低能耗，但是也需要注意满足个人需求，不强求全面统一，这样对节能和控制的灵活性均有好处：a) 暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控；b) 便于实现分户或分室热量分摊的功能。
2.3 满足生活环境中的声光色的要求
尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境，但是这三者同样是不可忽视的因素。比如人们居住的室内环境以暖色调为主，可以让人们心理上感觉到温暖，从而不必要需要较高的室内温度，自然也就避免了能源的消耗。
2.4 利用室内的通风量控制室内空气品质
节能设计中总的发展趋势是通风量应增大，在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题，消除空气中的细菌、浮游尘埃、异味等有害人体的物质，通过室内进排风合理的气流组织，从而达到改善空气的品质，改善居住环境，节约能源的目的。
3 设计中应注意的问题
3.1 重视规划设计
规划设计是建筑节能设计的重要方面，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，通过合理的规划布局，在考虑当地的风向、地形、辐射和大气环流等因素，做到因地制宜。在不能全部满足的情况下，运用最优化原理，把能耗的成本降到最低。
3.2 推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统
空调能耗较大，而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害，这时人们就注意到了可再生资源或低品位能源的开发和应用上，一批绿色能源技术得到了不断的研发，设计人员应时刻注意新技术的发展，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。在地热丰富的地区，应大力推广地源热泵空调系统，这种系统在加拿大等发达国家得到了广泛的应用，中国的地热资源十分丰富，这种系统在中国同样有着很好的发展前途。另外，作为目前最清洁的能源—太阳能，也是人们研究和利用的重点，目前太阳能技术得到了人们的广泛的接受，但是利用的深度还不够，如何提高太阳能利用的效率是目前研究的重点。在符合当地技术经济条件的情况下，局部供暖和特殊需要的场所考虑采用电热供暖。推广应用新的绿色的技能技术是设计人员不可推卸的社会责任。
3.3 设计观念和立法要有变革
a) 要有综合观念，中国在考虑建筑节能时，是以提高建筑围护结构热工性能，减少热负荷为主线，要把建筑物和周围的环境作为1 个整体进行考虑，要考虑我们的设计成果对国家能源资源和环境保护的种种影响，同时吸收国际上的先进设计思想，改进设计方法；b) 对暖通的设计实行动态管理，按照PDCA 循环进行设计，按照设计计划，比对实际执行情况，发现问题，及时采取纠偏措施。由于现实情况不断发生变化，不可能靠稳态设计工况就能满足使用。所以在设计前要分析建筑使用中期内可能出现的种种情况，有针对性的做好方案，一方面要考虑最不利条件下的设计要达到要求，而且还预测今后使用条件下可能发生的问题，在此基础上进行分析计算，并预先提出应对对策，对在实施过程中出现的问题，要及时分析问题产生的原因，并提出相关解决措施。
4 结语
暖通空调系统的节能在整个建筑节能中占主要地位，所以进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。此外这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，因此，暖通空调设计人员应给予足够的重视。