关键词：暖通空调；优化设计；重要性；节能降耗
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，针对同一个设计项目，往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择，设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作，设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多，一些因素很难定量表述，许多因素又不具可比性，每种设计方案往往都有各自的优缺点，面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。
1.暖通空调概述
1.1暖通空调工作原理介绍
暖通空调的工作原理：制冷剂在制冷机组的蒸发器中同冷却过后的冷冻水进行热交换的气化反应。冷冻水在反应过程中温度急剧下降，发生气化反应后的制冷剂经真空压缩机的作用下形成高温、高压气体，当气体流经制冷机组的冷凝器时，则会被来自冷却塔的冷却水所冷却，从而是气体转变为低压、低温的液体，与此同时，被降温后的冷冻水经由水泵被送至空气处理机的热交换器中，随后与混风进行冷热交换形成冷风源，最后经由送风管路送入到各个房间。通过这样的循环过程，在夏季房间内的热量会被冷却水带走，流经冷却塔后释放到空气当中。
1.2空气处理单元
暖通空调系统的空气处理单元中，新风同部分回风混合后形成混风，混风经热交换器的冷冻水间接热交换后形成冷风，冷风由通风管道输送到各个工作区域，满足工作区域人们需要的适宜温湿度；在严寒冬季时，混风吸收能量后，温度上升，满足工作区域的供暖要求。在整个暖通空调系统的空气处理单元中，热交换器是担负混风和室内温度热交换的重任，使房间的温度升高或者降低，满足不同季节房间内对温度的需求。所以，热交换器是整个暖通空调空气处理单元的重要组成构件。一般情况下，热交换器都处于部分负荷的工作状态，同暖通空调工程设计工况出入比较大，暖通空调工程设计人员要深入地对热交换器的工作原理进行了解和掌握，进而设计出节能型的暖通空调工程系统。
2.暖通空调工程设计优化的重要性
其一，对暖通空调工程进行优化设计，不仅可以满足人们对工作和生活环境舒适性的要求，而且还可以使工作效率和生活质量有所提高；其二，由于暖通空调工程属于整个建筑中能耗较高的部分，所以对其进行优化设计，可以起到节约能源、提高能源利用率的作用；其三，随着直接数字控制器（DDC）、变频技术以及能源管理控制系统等的广泛应用，使暖通空调工程的优化设计策略和控制技术相辅相成，在节能降耗的同时，能够更好的对暖通空调系统进行指导和控制；其四，基于大部分暖通空调工程在设计之初，没能很好考虑季节变化、时间以及房屋的朝向等问题引起的冷负荷变化，致使这样的设计难免会造成能源的浪费，而对暖通空调工程进行优化设计后，可以从根本弥补这一缺陷，并且还能降低事故的发生几率；其五，由于在进行暖通空调设备选型时，通常都是按照设备的最大负荷进行计算的，并采用固定工作时间的方式运行。但是在大多数情况下，暖通空调都不是处于满负荷运行的，同时由于多种因素的影响，如阳光照射、建筑外部环境的温湿度、房间内部的负荷变化等，一旦采用固定工作时间运行，必然会导致设备的使用效率低下，使能源大量浪费。因此，为了调整空调系统的运行时间，作为施工单位，对暖通空调的运行比较了解，就必须配合设计人员对暖通空调工程进行优化设计，从而确保空调系统的运行效率，达到节约能源的目的。
3.暖通空调工程的优化设计方法
3.1控制策略方面
通常情况下，暖通空调系统的空气处理机所用直接数字控制器是由PID控制的，所以为了确保空调系统能够稳定运行，需要对PID参数进行合理性设置。PID系数的高低对控制器的影响较大，通常是系数越高，控制器稳定性越强，可以较快地使室内温度达到预定值；系数越低，室内温度上升较慢。不过值得提出的是，并不是PID系数越高控制器的稳定性就越强。在工程实践中表明，如果PID系数设置过高会导致DDC控制器失稳。虽然在大多数的建筑中PID能够解决空调控制问题，但在某些特殊场所，单独依靠PID来实现对空调系统的控制是难以实现的，尤其是对空调系统负荷变化的影响速度方面是难以解决的。所以在进行空调工程的优化设计时应根据实际情况选择不同的控制策略，比如对于大型商场、办公楼等场所，可以在夏秋季节的清晨通过控制程序开启空气处理的风机，将室外的凉风输入到室内，对室内的空间温度进行换气预冷，可有效地节约室内通过空调系统进行预冷过程中耗费的电能，同时又能对室内空气进行更新，提高室内空气质量。
3.2控制网络的优化设计
在满足灵活性和可扩展性的基础上，空调系统控制网络的拓扑结构应尽量清晰、简化，无论是采用RS485总线或是LonTalk总线的控制网络都应如此。由于分级多、分支多的网络管理较为复杂，而且可靠性也比较低，虽然LonTalk总线在理论上能够组成任意的网络拓扑结构，但是这种设计具有很大的随意性，一旦运用不当，在工程实践中可能会有一定的技术风险，从而使空调系统的成本增加。因此，在没有特殊要求的工程中英尽可能使用RS485总线的控制网络，并采用手拉手环网的布线方式。
3.3提高工程设计的安全性
安全性是暖通空调工程设计中的一个重要因素。暖通空调工程设计的安全性主要包括五个方面：易燃易爆环境安全、人员环境安全、消防安全、系统设备运行安全和设备环境安全。在弹药厂、煤矿等易燃易爆工程中实施通风空调时，应以安全为重点内容，采取有效、有效的措施。在设计燃油燃气锅炉房时，应充分考虑因液体泄漏和漏气造成的安全问题。应建立有效的报警系统和事故通风系统，两者必须联锁。
3.4工程安装阶段
（1）风管制作的质量控制：检验风管的制作是否符合设计要求，对金属、非金属、复合材料的风管制作和安装应区分要求的不同。对常用的金属风管，检验规格尺寸是否符合设计要求，风管的咬口和法兰连接是否符合规范。圆形风管、矩形风管、不规则风管的加固和管件的制作必须符合规范要求，注意净化空调系统风管的特殊要求。
（2）风管的支吊架的质量控制：控制垂直和水平安装风管的支吊的间距，保证支吊要有足够的强度、刚度，注意支吊与风口、阀门、检查门、自控机构的距离大于等于200mm。
（3）风管部件与消声器控制：手动单叶片式、多叶片式风阀应以顺时针为关阀，电动、气动阀的驱动装置，防火阀、排烟阀符合消防要求，净化空调系统的部件要作防腐处理，消声器的安装应符合规定要求，其它如止回阀、调节阀、风罩、风帽、检查门等安装都要符合规定要求。
（4）防腐、保温工程的质量控制：要求保温材料粘贴牢固、接口严密，隔气防潮层要严密。水管、风管在穿墙穿楼层处和技术缝处保温层连续紧密，管道和作垫用的木条防腐要合格。
结论
暖通空调工程在城市建筑体系中占有重要地位。暖通空调设计是建筑设计与施工的重要组成部分。因此，暖通空调的设计必须根据有关法律法规的要求加以完善、推进。同时，暖通空调设计人员应具有高度的社会责任感，在提升建筑工程节能减排质量与提升居民的生活质量等方面更新设计理念，优化设计方案，跟上城市建筑发展的步伐。
参考文献
[1]韩阳春.建筑节能工程中采暖通风设计的分析与探讨[J].民营科技，2017（02）.
[2]赵林建.试析房屋住宅采暖通风工程技术措施[J].建材与装饰，2017（39）.
[3]骆志宏.高层建筑采暖通风系统中防火防烟技术的运用[J].低碳世界，2017（23）.
[4]高巍.城市建筑采暖和通风技术新理念的应用及分析[J].科学技术创新，2017（27）.