試析建筑暖通空調節能技術

施永富

【摘 要】隨著我國經濟的發展，暖通空調系統在建筑能耗中所占的比重逐年加大，節能技術的研究開發和運用成為暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，也成為空調系統設計、運行和管理中的關鍵環節。

【關鍵詞】建筑節能；措施；暖通空調技術

【中圖分類號】TU831 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0047-01

引言：隨著最近些年經濟的飛速發展，人們生活水平的提高，我國的建筑耗能與日俱增，中國的能源供應出現嚴峻的考驗。建設成節能型社會已成為迫在眉睫的任務。在消耗的能源中其中建筑耗能占30%，而中央空調耗能占整個建筑運行耗能的60%左右，這是個十分龐大的比例了。空調系統是最耗能的一部分，要做好節能措施必須在這個方面下狠功夫。在建筑節能領域，空調節能是研究的重點與熱點。

一、建筑暖通空調節能現狀

隨著近些年經濟的飛速發展，工業化進程的加快，建筑耗能已成為不可回避的問題。房地產行業如火如荼的發展，建筑工程方面已做到盡可能的是綠色建筑。當樓盤建設完畢，最主要的耗能設備就是房屋里內空調系統，以往的中央空調被大量事實驗證是相當的耗能的。目前開發出來的暖通空調節能技術的前景被普遍看好，它所所遵循的原則，總的概括起來有“節能、環保、可持續發展、保證建筑環境的衛生與安全”，這樣一來很好的適應了國家的能源結構調整戰略，貫徹熱、冷計量政策，創造不同地域特點的暖通空調發展技術，越來越多的人認識到，建筑使用能源所產生的二氧化碳是導致氣候變暖的主要原因，因而暖通空調技術創新勢在必行，節能建筑也成為建筑發展的必要趨勢，綠色建筑也隨著應運而生。

二、空調系統節能技術

（1）建筑物本體的節能措施，主要有設計合理的建筑朝向和外形（節能型的建筑設計是減少空調能耗的重要保證）；改善建筑圍護結構的保溫性能；合理控制建筑的窗墻面積比例（減少日射和傳熱負荷）。

（2）空調系統或供暖系統所消耗的能源大部分是消耗在冷熱源系統中。因此，合理選擇高能效比的冷、熱源對系統節能至關重要。

（3）空調新風問題是影響空調系統能耗指標的一個重要因素，新風量過大會顯著增加新風負荷，進而增加能耗；新風量過少則會影響空調環境的空氣品質，因此針對具體環境的空調系統做好送風溫度和新風比例的調節非常有利于節能。比如，對于夏季需供冷、冬季需供熱的空調房間，室外新風量大，系統能耗愈大。在這種情況下，室外新風應控制到衛生要求的最小值。而在過渡季節，空調室內一般不需供冷或供熱，可采用全新風模式運行，這種方法也是空調系統最有效的節能措施之一。

（4）選擇合適的空調方式、合理的空調設備是空調節能的一個重要方面。近幾年來，變頻空調由其具有節能和提供舒適內環境的顯著特點，因而得到飛速發展。到目前為止，變頻空調器占日本房間空調器市場銷售份額80%以上。根據日本JRA404 標準，變頻空調器季節能效遠高于定頻空調器，在冷負荷相當的情況下使用變頻空調器消耗的功率僅為定頻空調的66%，即省電34%。在中央空調系統中，我們應采用變頻技術，主要形式有：變頻冷水機組、變頻水泵和變頻風機。用變頻水泵和變頻風機替代調節閥，減少系統內部消耗，提高整機效率；采用變流量技術，根據空調負荷改變水流量或風流量，從而達到更佳的節能效果。

（5）盡量對空調系統進行優化設計，在既節能，又保證室內空氣品質的前提下，風量可調的置換式送風系統、冷輻射吊頂系統、結合冰蓄冷的低溫送風系統、蒸發冷卻和去濕空調系統以及免費供冷系統等在國外綠色辦公建筑中已成為流行的空調方案。目前國內外不少公司、科研院所的研究人員都在致力于這方面的研究工作。

（6）空調系統能耗特點之一是大量余熱浪費。從節能考慮，將系統中需排除的余熱移向需要熱的地方是節能的一種趨勢。一種常用的方式采用熱輪回收余熱，它由多孔和高比熱容量的材料制成，有轉盤式和轉鼓式兩類結構形式。轉輪式全熱交換器，其熱傳遞效率現可達到75-80%。此外還有一些常用熱回收裝置，如熱管換熱器、板式換熱器、熱回收環路等。相對來說，熱泵系統回收方式更為普遍，熱泵可以回收 100°C-120°C 以下的廢熱，可利用自然環境（如空氣和水）和低溫熱源（如地下熱水、低溫太陽熱和余熱）來節約大量采暖、供熱燃料，是一種高效利用低溫能源的節能技術。

（7）我們應當積極開發新能源，積極推動太陽能、地熱能、原子能等新能源在建筑中的應用。這些能源的開發利用日益引起世界各國的重視，它將是解決世界能源危機的根本措施。我國已有這方面的研究應用，如地源熱泵系統、太陽能-水能源熱泵系統及太陽能-空氣能熱泵系統等。這些系統高效節能、無污染，不失為一種有效利用自然能的好途徑。

三、解決建筑暖通空調節能的問題及措施

要實現空調系統的節能降耗，已經具備了許多成熟的條件，但同時也存在許多問題有待于解決。

（1）暖通空調系統的設計管理問題

如前所述，空調系統的設計對空調系統的節能性有著重要的影響。然而在實際中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視，使得設計建造的系統不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準。據實測，有的公共建筑的空調能耗占建筑總能耗的60%。為此，我們有必要建議政府有關職能部門加強對暖通空調設計項目的管理，可以委托相關技術部門對設計圖紙文件進行嚴格節能審查，對未達到國家有關節能標準的設計嚴禁施工建造。

（2）暖通空調系統的運行管理問題

除設計外，暖通空調系統的運行管理也起著非常重要的作用。有些單位的空調系統，一年四季只有開機關機和冬夏季轉換操作，顯然系統達不到相應的節能效果。為此要求運行管理人員不僅要有強烈的責任心，上崗前還必須要進行系統的培訓和考核，對沒有達到要求的，應重新培訓，考核合格后才能上崗。在調查中我們發現，同樣一套系統，管理人員不同，系統的能耗大不相同，有的甚至相差50%以上。

（3）新型空調方式、控制方法及新的節能技術的開發應用問題

如前所述，采用新型空調方式、合理的空調設備、新的控制方法，不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統大幅度節能。我國對新型空調方式和控制方法的研究目前是比較成熟的，近幾年已經取得了一些比較可喜的成果，只要政府部門略加扶持這些成果將很快得到適用，并形成產業化，對這些項目的實施，將對我國的能源、環境和經濟都將起到巨大的推動作用。

（4）使用可再生能源空調系統的開發推廣應用問題

利用可再生能源的暖通空調系統，如地源熱泵空調系統、太陽能制冷、供熱系統，不僅有著顯著的環境和社會效益，有的還有著顯著的經濟效益（如地源熱泵系統的地源熱提取問題等），也需要進一步研究完善，也需要政府部門的重視和支持。

結束語：

綜上所述，建筑節能是我國目前十分熱門的一項工程，節能意味著經濟節約，那么如何把節能產生的一部分經濟回報回饋社會，回饋企業使我們必須重視的一個問題。我們對此抱有希望，在我們的社會里暖通空調技術只有讓國家、企業和用戶三方共享節能成果，才能解決我國在推廣建筑節能技術的迫切問題；一旦這個問題得到解決，我國的建筑節能水平一定會上一個新臺階。

參考文獻：

[1]于水波；基于系統能效的中央空調末端優化控制[D]山東大學，2010

[2]陸 俊；暖通空調（第二版）.中國建筑工業出版社.