试析建筑工程项目暖通空调工程的节能设计

在全球能源危机与环境挑战加剧的情形之下，建筑行业作为能耗大户，其节能措施备受瞩目。暖通空调系统占建筑能耗的 40%-60% ，已经成为核心部分。故而，暖通空调工程的节能设计对减少建筑能耗、促进建筑业可持续发展至关重要。本文从建筑暖通空调工程节能设计的重要性、现存挑战、设计准则、关键点及优化方案等维度进行探讨，为建筑工程节能设计提供借鉴。

一、建筑节能设计中暖通空调工程节能的重要性

建筑暖通空调工程的节能设计很多方面的重要意义。首先，从能源角度来看，我国的能源资源总量虽然较为丰富，但是人均占有量比较低下，而且能源结构主要以煤炭为主，大量的消耗能源不仅加剧了能源短缺的局面，还带来了严重的环境污染问题。而通过节能设计，可以显著降低暖通空调系统的能耗，大幅度减少对传统能源的依赖，缓解能源供需矛盾。此外，从环境保护角度而言，暖通空调系统在运行过程中会排放大量的温室气体和污染物，会对空气质量和生态环境造成负面影响。节能设计能够提高能源利用效率，减少污染物排放，有助于改善环境质量，实现人与自然的和谐共生。从经济效益角度分析，虽然节能设计在初期可能会增加一定的投资成本，但从长期运行来看，可大幅降低系统的运行费用。据统计，采用节能设计的暖通空调系统，其年运行费用可降低 20%-30% ，在建筑的全生命周期内能够带来显著的经济效益。

二、建筑物暖通空调系统节能设计的基本原则

（一）融合舒适性与节能性的原则

暖通空调系统的核心任务是营造舒适的室内环境，故而节能设计不得损害其舒适性。在实际设计时，应全面权衡室内温度、湿度、风速等要素，科学设定系统参数，在确保舒适度的基础上，力求能耗最小化。

（二）根据当地条件制定原则

不同地区气候条件与能源资源状况差异显著，故暖通空调工程节能设计需因地制宜。寒冷地区重保温供暖；炎热地区强通风降温；能源丰富区可适当采用清洁能源供能。

（三）追求全生命周期成本最小化原则

节能设计需着眼建筑全生命周期，平衡初期投资、运行及维护费用，旨在达成最低全生命周期成本。设备与材料选择时，兼顾价格与节能性能、使用寿命，防止短视利益牺牲长期节能回报。

三、建筑物暖通空调系统节能设计关键要素

（一）计算负荷量

精确的负荷计算乃暖通空调系统节能设计的基石。设计人员须依据建筑结构、使用目的及室内外环境条件等因素，运用科学的手段精确估算建筑的冷热负荷。计算时需全面考量节能措施对负荷的作用，以防负荷估算偏高或偏低。

（二）选定设备型号

依据负荷计算数据，合理挑选暖通空调装置。首选能效比优异且性能稳定的设备，例如变频空调、热泵机组等。同时，需确保设备容量与实际负荷相契合，防止过载配置。此外，设备的安装便捷性及维护简易性亦需纳入考量，以缩减系统运行费用。

（三）系统架构设计

合理的系统设计对提升暖通空调系统节能性能至关重要。空调水与风管系统设计中，需实施恰当的管路布局与水力计算，以降低系统阻力损耗。同时，可运用变流量系统，依据负荷波动调整水流量或风量，增强系统能源使用效率。供暖系统设计中，应强化管道保温手段，缩减热量散失。

（四）利用可再生能源

积极促进可再生能源于暖通空调工程中的运用，诸如太阳能、地热能、风能等。太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在暖通空调系统中具有广阔的应用前景。可以通过安装太阳能集热器，将太阳能转化为热能，用于加热生活热水或为建筑供暖。在夏季，结合吸收式制冷技术，利用太阳能产生的热能驱动制冷机，实现制冷功能。此外，还可以利用太阳能光伏发电系统，为暖通空调系统的部分设备提供电力。地源热泵技术是利用地热能的一种有效方式。通过在地下埋设地埋管换热器，冬季从地下土壤中提取热量，为建筑供暖；夏季将室内热量释放到地下土壤中，实现制冷。地源热泵系统具有高效、稳定、环保等优点，与传统的暖通空调系统相比，可节省大量的能源消耗。空气源热泵以空气中的热量为热源，通过热泵循环实现供暖和制冷。在冬季，从空气中吸收热量并传递给室内；在夏季，将室内热量排放到空气中。随着技术的不断发展，空气源热泵的性能不断提高，适用范围也越来越广。尤其是在一些无法利用地热能的地区，空气源热泵成为一种重要的可再生能源利用方式。可再生能源的应用既有助于缩减建筑能耗，又可以减轻环境污染。

四、建筑暖通空调系统节能设计优化方案

（一）提升设计人员培训力度

增强设计人员节能认知与专业素养是暖通空调工程节能设计的核心保障。相关主管部门应构建系统化的培训体系，将节能设计理念深度融入设计人员的职业发展全周期。可联合行业协会定期举办高规格的节能设计技术交流会，邀请国内外知名专家分享前沿案例，如北欧低能耗建筑的暖通系统设计经验、新加坡热带气候下的节能技术创新等，帮助设计人员突破地域局限，拓宽技术视野。同时，建立线上培训平台，上传最新的节能设计规范解读、BIM 技术在节能设计中的应用教程等资源，方便设计人员利用碎片化时间学习。

（二）优化节能设计准则与规范

建立科学完善的建筑暖通空调工程节能设计标准体系，是确保节能设计落地的制度基础。需结合不同气候区的建筑特点制定差异化规范，例如在严寒地区侧重供暖系统的热效率提升，在夏热冬暖地区强化空调系统的能效控制。定期组织行业专家、设计单位、建设企业开展标准修订研讨会，结合新能源技术（如地源热泵、光伏驱动空调）的发展成果，及时将成熟技术纳入规范体系。同时，建立标准执行的动态监督机制，引入第三方评估机构对设计方案进行节能指标审核，对不符合规范要求的项目实行 “一票否决” 制。

（三）加强系统运行管理

强化暖通空调系统的运行监控与管理，是实现节能效益最大化的关键环节。需构建 “智能监控 + 专业运维” 的双重管理体系，在系统设计阶段预留智能控制接口，部署温度传感器、能耗计量仪表等设备，通过物联网平台实现室内温湿度、设备运行状态、实时能耗数据的集中监测。基于监测数据建立动态调节模型，例如在办公建筑非工作时段自动降低空调负荷，在室外温度适宜时联动开启新风系统，减少机械制冷能耗。同时，组建专业运维团队，制定设备定期巡检计划，重点检查换热器结垢、风机盘管堵塞等影响效率的问题，确保系统始终处于最佳运行状态。此外，还可引入合同能源管理模式，由专业节能服务公司负责系统的运行维护与能效优化，通过节能效益分享机制激励各方参与，形成可持续的节能管理模式。

五、结语

综上所述，建筑工程中暖通空调工程的节能设计属系统工程范畴，现实意义重大。设计时应深刻认识现存问题，遵循舒适节能并重、因地制宜、全生命周期成本最小化等原则，精准把握负荷计算、设备选择、系统设计、可再生能源应用等关键，实施加强设计团队培训、健全节能设计标准规范、加强系统运行管理等优化措施，从而提升暖通空调系统节能效果，促进建筑业可持续发展。

参考文献：

[1] 张银军 . 探讨建筑工程项目中暖通空调工程的节能设计 [J]. 中文科技期刊数据库 ( 全文版 ) 工程技术 , 2022(8):4.

[2] 韩赛赛. 浅论建筑工程中暖通空调系统的节能设计[J]. 华东科技（综合）,2021, 000(002):P.1-1.