工业厂房暖通空调的节能设计探讨

周媛媛

辽宁省建筑设计研究院有限责任公司 辽宁沈阳 110000

近年来我国整体发展良好，社会各行业发展中所用技术与理念得到一定完善、优化与创新。在现代建筑工程之中，暖通空调正常运转需要耗费大量能源，能源逐渐稀缺的趋势下，节能技术研究更加受到重视。现代城市建筑的暖通空调需要消耗50%左右的能源，这就需要建筑行业在设计暖通空调时灵活运用节能技术，从而在真正意义上促使建筑工程中的暖通空调达成节能环保目标[1]。

1 暖通空调节能设计的必要性

暖通空调凭借着突出的环境调节能力在建筑工程中应用较多，绿色可持续发展理念下，人们要求实现暖通空调的节能化设计。其必要性体现在以下层面：第一，传统空调利用形式中，暖通空调的能耗较为严重，有研究显示，建筑行业能耗占到社会总能耗的2/3，而暖通空调的能耗占到建筑能耗的2/3，这使得建筑投入使用后能耗严重，不利于建筑经济效益的实现。第二，创造一个舒适高雅的室内环境是暖通空调系统设计的核心主旨，在实际设计中，暖通空调设计需要考虑流体力学、力学、热力学等理念，整体设计过程较为复杂，在以往设计中，设计人员过度关注空调的美观性，这使得部分空调功能应用难以达到预期效果。节能化是人们对暖通空调设计的内在要求，合理进行空调节能设计，能实现其应用功能的优化。第三，步入新时期以来，我国倡导绿色、可持续发展理念，能源节约与循环利用是践行绿色可持续发展理念的重要内容，可见，实现建筑暖通空调节能设计是绿色可持续发展的内在需要[2]。

2 工业厂房暖通空调的节能设计

2.1 变频技术

在设计建筑工程暖通空调时有两种设计方式，分别是变频与定频。其中变频暖通空调自身功能、节能效果与效率会更加优越。这种变频暖通空调主要运用变频节能技术，当建筑之中的暖通空调负荷情况出现较为明显的变动时，可以通过风机、水泵及冷水机组等设施减少暖通空调能源消耗量，促使暖通空调在运行状态中也可达到相关的节能标准，通过变频技术可以促使暖通空调节能效果达到30%以上。而且在运用变频技术后，暖通空调之中的变频系统与变风装置会构成变风量系统，这种系统能够增加建筑居民的舒适性，还能减少暖通空调能源消耗量。如果可以在建筑工程暖通空调之中合理运用变频技术，可以切实达成以下几方面节能目的：其一，变频技术能够在暖通空调开始运转之后，针对能源消耗情况进行有效调节，控制暖通空调运转时能源的输出速度与频率，即便暖通空调处于较差环境中变频技术也可以正常对暖通空调进行有效调节，促使暖通空调所耗能源得到彻底控制。其二，在整个建筑所有房间之中都能够自行对暖通空调展开运行操作或调节操作，所有房间之中的暖通空调不会相互约束或限制，帮助建筑居民得到更加舒适的体验与感受。其三，通过变频技术可以将暖通空调对于冷热能源输出速度保持在平衡状态，切实保护暖通空调中水泵和降低冷热能源消耗程度。

2.2 厂房的通风

工业厂房的通风有许多种，不应局限于一种通风方式：如果车间或厂房的工种相同，那么可以做全室的通风换气，否则散热区域可以进行排风处理，尽量减少一些不必要的通风量；如果车间或者厂房的散热量不大，可以选用屋顶自然采光通风器的厂房设计，来实现无动力散热排风，达到节能减排的目的；如果车间或者厂房的面积较大，仅用自然通风的方式则很难满足通风散热的要求。除了要满足散热要求外，还要满足排烟、除尘等方面的要求。在一些化工企业中，厂房内会产生一些有毒有害的气体，在设计这类厂房或者车间时，设计人员要先了解工艺专业，确定气体或者烟尘的量级，而且还要了解厂房的生产规模，然后选择局部排风净化处理或全车间烟尘净化。厂房生产中产生的有害气体以及烟尘，需要在气体排放前进行净化处理。例如，某车间长630m、宽100m，如果仅仅通过外墙的窗户进行通风，显然该车间无法满足通风的要求，可以在厂房中间的屋顶上设置双速风机，该风机具有排风、排烟功能。

2.3 加大热回收装置设计与应用

空调机组运行中，长时间的设备运用会产生大量废热，这些冗余热量的流失本质上是一种能源浪费现象。为实现空调余热的有效回收，可采用热回收装置进行余热处理。从热回收装置应用过程来看，其能借助不同载热及状态的流体，实现湿热或是总热的有效传递。经此转化，空调机组冷热源的消耗极大减少，其在空调节能控制的基础上，满足了室内温湿度调控需要。目前，在空调节能中，可采用热泵系统、蓄冷和蓄热系统、换热器等单元进行热回收装置设计。当热回收系统采用冷凝热回收设计方式时，应注重热水系统和制冷机组的相互结合，这样在收集一定的余热后，可借助这些余热对生活用水加热，最终实现冗余热量高效利用，节省了热水电能消耗的节省[3]。

2.4 增强围护结构保温性能

对建筑暖通空调节能设计来说，改善围护结构的保温性能具有减少冷热量损失的重要作用。在暖通空调工程中需要建设合理的建筑围护结构，在保证室内采光通风的前提下，适当控制窗墙比、提高门窗的气密性、改善玻璃窗材料和组成、考虑遮阳设施等对空调系统自身的负荷大小有较大的影响。节能设计应根据我国现行的建筑规范和暖通空调工程设计标准将围护结构的保温性能纳入到修建标准中，保障建筑自身的暖通空调发挥节能减排的实际作用。

3 结语

随着节能环保理念的深入，节能减排与环保理念被广泛应用在建筑工程设计之中。由于工业厂房类的建筑会产生较大的能源消耗，这就要求做好暖通空调的节能设计，如控制厂房的通风、选择冷热源、做好洁净通风设计等，通过各种节能技术与手段来降低厂房的能耗，提升节能水平。