摘要：随着节能减排的推广，民用建筑暖通空调设计中的节能设计已成为当下乃至今后设计人员应该着重考虑的事情。本文分析了我国目前民用暖通空调节能技术的现状及问题，详细论述了暖通空调设计中的节能要点，对其节能发展方向进行了说明，希望能为广大暖通设计者提供借鉴。
关键词：民用建筑,暖通空调,设计,节能,负荷
前言
近年来我国建筑业飞快发展，在世界能源危机不断凸显的情况下，减少建筑能耗势在必行，据统计建筑能耗已经占据社会总能耗的27％以上。有些地区已接近40％，且其总量呈逐年上升趋势。能源总消费量的比例已从20世纪70年代末的10％，上升到近年的27.48％，其中2/3为暖通空调系统所消耗。在建筑工程中暖通空调系统正慢慢的得以应用，用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，同时我国目前现有空调系统的能耗巨大。因此在暖通空调系统中考虑节能，意义十分重大。
一、暖通空调节能技术的发展现状与存在的问题
我国建筑行业发展已经有上千年的历史，在古代人们就利用先天的自然条件建设了很多具有自然特点的建筑物，古代建筑师利用自然优势对建筑物内部的通风和取暖进行优化。由于现代社会的发展对建筑的需求量也越来越多，人们对通风、采暖、空气调节仍然采用大量人工方法，进而加大了能源消耗量。
首先，在工程实施过程运行管理中存在着一定的问题，例如在暖通空调施工设计完成后没有对暖通空调日后的操作人员进行系统培训就开始运行，再加上很多操作人员根本不具备暖通空调基本理论知识，更不会根据室外参数的变化进行相应的调节，导致能耗加大。
其次，现代人们对环保节能意识的不断提高，现有的节能方案与方法存在着一定的问题。由于国家提倡节能环保，因此出现了很多新技术、新方法，但是这些新的技术和方法存在这各自不同的优缺点。当我们面对众多的环保与节能设计和方案，设计人员有时候无从下手。设计人员在缺乏对设计方案正确理解与评价方法情况下，使用错误的评价方法造成极其严重损失。
最后，在暖通设计、施工中存在的问题，很多非专业人员从事暖通工作，在施工中遇到调整方案问题根本做不到及时准确的处理，最终导致系统出现无法挽回的后果，给系统的运行与管理留下未知的隐患。
二、民用建筑暖通空调节能设计措施
（一）室内设计计算温度取值的确定
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,为了节省能源,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。
对于实施分户热计量对流供暖的居住建筑，由于存在户间温差对流传热，从可靠性角度考虑，计算热负荷时，卧室、起居室(厅)和卫生间等主要居住空间的室内计算温度应按相应的设计标准提高2℃；但是，计算地面辐射供暖系统的热负荷时，由于在相同热舒适条件下的室内温度可比对流供暖时低2～3℃，所以其室内计算温度的取值可按相应的设计标准降低2℃，或将计算耗热量乘以0.9～0.95的修正因数(寒冷地区乘以0.9,严寒地区乘以0.95)。
（二）合理的负荷计算
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。
在方案设计和初步设计阶段,由于建筑设计还达不到给出详细构造、门窗尺寸等深度,不能满足供暖与空调负荷计算的需要,所以,只能凭借经验进行估算。为了使估算更加接近实际,遂推出了“设计指标”这个概念。“设计指标”一般都是根据大量同类工程的单位建筑面积冷、热负荷的统计值,通过统计回归求得的,具有一定的代表性。但是,在统计过程中普遍发现,由于各个工程的实际情况千差万别,所以计算得出的负荷指标有较大差异,数值分布比较离散,回归结果很难获得理想的相关系数。因此,不得不采取分上、下限用两条曲线来进行回归。必须承认,“指标”只是一种粗略的统计值,在方案设计和初步设计阶段,采用指标进
行估算,也是不得已而为之。在施工图设计阶段,已具备了进行详细负荷计算的充分条件。这时,再按指标去确定负荷,显然是不恰当的。《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)中已经明确规定必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算,并列为强制性条文。
（三）供暖系统的设计
对于新建住宅，如果只允许各户的供暖管道在本层套内安装而不允许穿越户内楼板连接时，供暖系统首先应采用共用立管、分户独立循环的系统，然后在满足室温可调控、热量（费）可分摊、管路系统简单三原则的要求下，可设计成下列任一系统形式：
下供下回（下分式）水平双管系统。管道暗敷在本层地面下沟槽内或镶嵌在踢脚板内，局部过门处暗敷在过门沟槽内。
上供上回（上分式）水平双管系统。供、回水干管沿本层天花板下水平布置。
下供下回（下分式）全带跨越管或装设分配阀（h阀）的水平单管系统。供、回水干管暗敷在本层地面下垫层中的沟槽内或沿地面明装，或镶嵌在脚踢板内。地面上局部过门管道暗敷在沟槽内。
放射双管式（章鱼式）系统。每组散热器通过各自的供、回水支管直接与户内的集、分水器连接。供、回水支管均暗敷在本层地面下的垫层内，并采取外加软性塑料套管等保温措施，以防地面开裂。
低温热水地面辐射供暖系统。该系统以工作压力大于0.8mpa、温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热。通常用的供、回水加热管为化学管材，均暗敷在本层地面下的垫层内。由于该系统供水温度低，垂直方向温度梯度小，室内设计温度取值标准可适当降低，因此，舒适度高、也能效果明显，一般建筑面积大于80m2的住宅宜优先采用。
（四）适宜采用配有能量回收装置的空调器
对于暖通空调的节能设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统(如制药厂此类房间很多)，其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。
1、制冷机冷凝热回收。通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的1.15～1.3倍，消耗大量电能只制取了空调用冷量，而把大量热能释放到空气中，造成大气热污染和热岛效应，若对此加以利用可制取生活热水，而所增加设备费用2年就可以回收。
2、空气热回收。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等，显热回收效率可达50%～70%，全热回收效率可达70%～85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定，符合下列条件之一时，应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时；同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h，新风比≥40%的空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。
三、民用建筑空调设计节能发展新方向
暖通空调的能量耗损较大，使用过程中会对周围空气造成不同程度的损害，由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，可再生资源和低品位能源的开发和应用是解决此类问题的最好途径，为此必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。
新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向，通过开发绿色能源技术，在暖通空调地中尽量使用新的绿色能源技术。如采用地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，同时有显著的经济效益，是值得在工程中推广采用。利用当地环境能源，如在地热丰富地区，运用地热作为暖通空调消耗的能量资源，通过把地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。这种技术已经在国外得到广泛的应用，这种系统的暖通空调有着较大发展空间。虽然太阳能是最清洁的能源，但太阳能的利用技术还未得到深度研究，应紧跟社会步伐，推广应用绿色能源技术是暖通空调专业设计人员的社会责任。
结语
暖通空调的节能设计在整个民用建筑节能设计中占有重要地位，从设计实践经验来看，笔者认为设计人员应当从节能设计的高角度出发全面考虑，将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面；同时所设计的暖通空调节能构思应当在实际施工中能得以实现，以创造出原设计意图的节能效果。
参考文献
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[2]谭刚.暖通空调系统节能设计探讨[J].科技资讯，2010.33.
[3]公共建筑节能设计标准（GB50189—2005）[S].中国建筑工业出版社，2005.
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