公共建筑暖通空调的节能设计策略分析

摘  要：在现代城市建设中，公共建筑是典型的耗能大户，在公共建筑总能耗中暖通空调的能耗占到了50%左右。因此在确保室内空气质量，提升大众舒适度的同时，需要积极实施节能设计，显著提升能源的使用率，有效减少公共建筑的能耗。本文着重论述公共建筑暖通空调的节能设计。

关键词：公共建筑;暖通空调;节能设计

公共建筑中必须要安装暖通空调，有效改善室内空气质量，打造舒适的室内空间。暖通空调有重要的作用和意义，但需要看到的是，暖通空调有着巨大的能源消耗，在总耗能中占据较高比重[1]。同时，暖通空调所使用的能源均为不可再生能源，对能源的选择性较高。为避免暖通空调消耗过多的能源，在环境造成巨大的破坏，需要积极开展暖通空调的节能设计。在公共建筑暖通空调设计过程中，需要切实转变传统理念，将更多的节能技术运用其中，能够有效减少能源消耗，实现社会经济的长远可持续发展。

1 公共建筑暖通空调的分类

公共建筑暖通空调分类方式较为复杂，以下针对暖通空调分类展开简要论述：

（1）依照负担热湿负荷介质进行分类，主要包含了全空气空调、全水式空调以及空气-水式空调三类。①全空气空调：经过冷却或是加热处理的空气负担全部室内负荷;②全水式空调：经过冷却或是加热处理的水负担全部室内负荷;③空气-水式空调：经过冷却或是加热处理的空气与水共同负担室内负荷。

（2）依照空气处理装置末端进行分类，主要包含了变风量、定风量以及风机-盘管三类。①不管是变风量还是定风量都是全空气空调，二者之间的区别在于定风量采用恒定的送风量，在空调负荷下降时，风机依然保持恒定转速，导致能耗加大;②变风量能够充分运用末端装置对室内的送风量进行调整，进而实现室内温度控制的功能。在该系统中，使用变频器控制风机，一旦空调负荷产生变化，变频器就能够对风机转速进行控制，作出相应的调整，所以变风量空调节能减排效果显著;③风机-盘管在暖通空调中较为常见，向室内输送冷冻水，风机通过变冷器冷却或是加热室外混合空气或室内空气并输送至室内，降低或是升高室内温度，从而满足舒适性的需求。

（3）依照暖通空调的水量特性进行分类，主要包含了变水量空调及定水量空调两类。①变水量空调的主要目的是提升冷、热源机器工作效率，采用温差供应空调机，有效杜绝了大流量、小温差的情况。变水量空调水泵采用变频控制，依照负荷的实时改变情况对冷冻水送水量进行调节，显著提升了空调机组效率，并实现了节约用电的功效;②定水量空调即空调系统保持恒定的冷冻水量，在空调负荷下降时，冷冻水泵依然保持恒定转速，就会引发大流量、小温差的情况，导致能耗加大。

从以上分类中可以清楚看到，变风量空调及变水量空调技术先进，符合节能设计的基本要求，是未来公共建筑暖通空调发展的主流趋势。

2 公共建筑暖通空调节能设计的优化策略

2.1 规范空调运行模式设计

在设计公共建筑暖通空调的过程中，运行模式的合理设计至关重要，合理性、科学性的运行模式可以保证暖通空调保持稳定的运行，持续减少能源消耗[2]。传统的暖通空调往往采用非变频的运行模式，尽管可以有效调节室内的温度及湿度，但是整体能耗较高，易对环境产生严重污染。公共建筑的暖通空调需要积极采用变频技术设计运行模式，从而达到节能设计的效果。需要特别注意的是，在应用变频技术设计运行模式过程中，要增加暖通空调整体运行参数的调整与设计，在环境参数及气象参数以外，要将暖通空调机组的最佳运行参数、室内环境的控制参数等多种信息全部考虑在内，并在系统运行过程中动态化调整各个参数，从而确保暖通空调整体运行的稳定性及科学性[3]。

2.2 最大化利用各类资源

公共建筑暖通空调的节能设计要最大化利用各类资源。对于暖通空调设计人员而言，持续持续创新技术与设计方式，密切关注电气工程的发展趋势，做到合理控制能源消耗，有效提升暖通空调利用效率。在资源利用最大化的原则之下，需要实现资源的可持续循环利用，科学设计暖通空调的可再利用与可循环系统。暖通空调设计人员可以设计出热回收系统，有效回收处理热量;可以采用冰蓄冷技术提升暖通空调的能源使用效率，进而最大化利用资源，实现节能设计的目的;也可以通过地源热泵系统充分利用资源，以达到最優化、最大化利用资源的目标。

2.3 综合利用可再生资源能

当前国家大力提倡节能环保，需要不断提升公共建筑空调的节能性能，同时要不断发掘各种新资源及新能源[4]。暖通空调采用可再生能源是今后的主流趋势，在暖通空调节能减排设计中可以充分应用地热能、太阳能等新型能源。以太阳能为例，通过光电板、太阳能集热板高效吸收太阳能，通过转化设备将太阳能转化为电能，进而为暖通空调运行提供动力支持。太阳能的利用改变了传统能源需求类型，实现了对可再生能源的充分利用。

集热墙是近年来广泛兴起的一种使用模式，设计者对公共建筑形式基础进行充分考虑，从区域环境差异出发，科学合理的布置集热墙。集热墙在建筑中可以对室内温度进行调节，显著缩短暖通空调作用时间，进而实现节能设计的目标。地源热泵空调系统也有效利用了可再生能源，充分运用恒温层的土壤热提升暖通空调循环性能系数，有效降低了能源损耗。

2.4 变频技术的使用

在公共建筑暖通空调的设计中采用变频技术，自身的变风装置及变频系统共同组成了变风量系统，显著提升了室内环境的舒适度，同时降低了能源的消耗。采用变频技术，能够帮助暖通空调实现以下几个方面的节能设计效果：第一，暖通空调在运行过程中，变频技术可以有效调节能源的消耗状况，对暖通空调运行的输出速度和频率进行调节，即使在环境比较差的空间中，变频技术依然能够稳定调节暖通空调，有效控制暖通空调的能源消耗情况;第二，在公共建筑中的所有室内都可以对暖通空调采取调节或是运行操作，各个室内暖通空调不会互相制约或约束，从而不断提升公共建筑内大众的舒适度和体验感;第三，变频技术能够有效控制暖通空调的冷热能源输出速度，维持在一个平衡的状态，从而减少冷热能源的消耗，对暖通空调的水泵起到有效保护作用。

总结

在公共建筑暖通空调上积极开展节能设计，运用多种新型节能技术，能够显著提升暖通空调的能源利用率，减少能源损耗。在保证低能源利用率的基础上，营造出舒适的室内空间，保证室内空间的湿度、温度、洁净度、空气流动度保持在合理的范围之内，符合有关部门的相关标准，是未来公共建筑暖通空调发展的主流趋势。积极开发一系列节能技术，不断落实相关政策，能够显著提升暖通空调的节能效率，起到保护城市环境的积极作用，是未来建筑业、整个社会以及社会公众的福音。

参考文献

[1]李钉.高大空间公共建筑暖通空调系统设计的要点综述[J].建材与装饰，2017（15）：94-95.

[2]汪世财.探讨大型公共建筑暖通空调系统的节能及优化策略[J].四川水泥，2016（04）：112.

[3]蒋新颜.探究大型公共建筑暖通空调系统的设计评价[J].低碳世界，2017（03）：187.

[4]李磊.浅析高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点[J].居业，2021（06）：19-20.

作者简介：

丁慧婷（1989年2月-），山东省菏泽市牡丹区人，单位：菏泽市建筑工程施工图审查中心，中级工程师，研究方向：暖通空调。