淺析綠色建筑中暖通空調節能技術的應用

白錫岳（天津中發機電工程有限公司）

淺析綠色建筑中暖通空調節能技術的應用

白錫岳
（天津中發機電工程有限公司）

近年來由于能源和環境問題，綠色建筑成為一個熱點話題。做為建筑中的主要耗能單元，暖通空調系統的節能技術越來越引起重視。本文從設計，施工，運行等方面，簡析了暖通空調系統節能技術的應用。

綠色建筑;節能設計;節能施工;節能運行

隨著環境問題的影響日益加深，世界各國的環保法規不斷推出，各行業都把節能，環保做為重要著力點。就建筑行業而言，暖通空調在其整理能耗中占有相當大的比例。可以說，暖通空調節能技術的應用直接影響著綠色建筑的實現。

1 綠色建筑與暖通空調的定義

1.1 綠色建筑

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，為滿足人類生產，生活要求的節能減排建筑，它集節能、環保、健康以及舒適、高效等為一體的建筑。

1.2 暖通空調節能技術

暖通空調即采暖，通風及空氣調節三方面，相互結合，調節建筑物的使用環境，為人類打造出一個舒適、健康、經濟、環保的環境。

在綠色建筑中，節能是關鍵環節。暖通空調的節能技術可以從設計、施工和運行三個方面實現。

2 暖通空調的節能設計

2.1 設計負荷的合理計算

負荷的影響因素有很多，主要包括建筑物本體的內、外圍護結構的熱損失和建筑物所處自然環境的影響，如太陽輻射強度，季節的溫差情況等。計算設計負荷的時，必須合理考慮上述因素。

設計負荷的計算是暖通空調設計的首要工作。設計負荷的正確計算決定整體系統的選擇應用。如果設計負荷計算大于實際負荷，不但會造成投資上的浪費，而且會造成能源的浪費，如果設計負荷計算小于實際負荷，則不能滿足使用要求，不能達到舒適的效果。所以，合理的設計負荷計算是對整體節能效果意義重大。

2.2 暖通空調系統的合理選擇

以節能角度為出發點，根據設計負荷，建筑物的功能差異以及周邊環境，選擇合適的系統，可以實現經濟節能的效果。

2.2.1 變風量系統

變風量系統帶有VAV裝置，根據空調系統的需要進行協調控制。根據檢測到的引入送風壓力檢測信號參與控制，調節新，回風閥位置信號，由信號反饋分析，進行送風量及送風溫度，同時兼顧補充新風的調節，從而實現根據實際負荷進行調整，避免不必要的負荷浪費。

2.2.2 分區域控制系統

根據建筑物的實際布局及不同的功能，各區域根據實際的特點選擇合理的控制方式。例如可以依據建筑物的陽面與陰面的不同氣壓，形成自然通風，良好的通風效果，可以使降低系統負荷，達到節能效果。

2.3 新的節能技術的應用

由于節能環保要求的日益強化，暖通空調類的新技術也在不斷的發展推廣。

2.3.1 熱回收再利用技術的應用

所謂回收再利用是指將空調機組排放出的熱量回收，避免將熱量或冷量直接排放。常用的熱回收裝置有全熱回收和顯熱回收裝置。通過選擇合適的回收裝置，可以使系統能源利用率提高50%。

2.3.2 蓄冷空調的應用

蓄冷空調是區分用電的峰谷時間差，通過冰水兩種介質轉換的蓄能技術，即在用電低估時，儲存好冷量。在使用高峰時，制冷機組不能滿足負荷要求時，由蓄冷設備釋放冷量補充。這樣可以可以降低空調的峰端負荷，環境供電壓力，節約系統投資。

2.3.3 節能環保能源和材料的應用

首先，地下水，地源熱，太陽能等各種自然資源的合理利用。例如地源熱泵空調，可以在冬季吸收土壤，地下水的能量向建筑提供熱能，夏天向土壤地下水釋放熱量，給建筑物供冷的節能系統。此外，利用太陽輻射為能源的太陽能空調，不僅環保，而且在很大程度上緩解了供電不足。

其次，節能環保材料的選用對于建筑節能有重要作用。從內外圍護結構上看，通過改善建筑物的圍護結構傳熱性能，減少將建筑物本體的熱損失，例如復合墻體的應用，從很大程度上，減少了建筑本體熱損失，減小熱負荷，從根本上實現節約能源。

2.3.4 新型制冷劑的開發應用

制冷劑就像空調系統中的血液，對于整體性能有著至關重要的作用。傳統制冷劑，如R22，不僅會使全球氣候變暖及臭氧破壞，而且在能耗上也缺乏競爭力。所以，新型制冷劑的開發，一直是空調業內的一項重要課題。近年來，R290，R32，R134a制冷系統的推廣使用，一方面減少了有毒有害物質的排放，另一方面，可以提高設備的節能效果。

3 暖通空調的節能施工

3.1 施工技術上的節能

由于目前暖通空調施工中，專業技術人員水平參差不齊，并且實際施工人員技術差異較大，所以新員工一定要培訓后上崗。尤其是保溫層的施工，一定要滿足設計規范及選用的保溫材質相應的說明要求。另一方面，自動控制系統的安裝，在技術上一定要確保，調試時，滿足設計水準。

3.2 施工管理上的節能

施工現場會涉及到各項工程物資，用水，用電及對周邊環境的影響。首先，對于工程物資的管理，需要采用合理的施工方案，充分考慮能源和物資的節約，盡可能減少工程物資的投入。并且需要強化工程物資的領取與保管制度，嚴格按照規定進行材料領用與剩余返還，杜絕保管不當的損失。并且對于回收及重復使用的資材要強化回收利用。其次，對于節水節電的宣傳要充分，包括上崗前教育，相關設施前粘貼節水，節電標志，發現浪費時及時采取措施糾正。相關設備故障時，及時維修。暖通空調的節能運行。最后，盡可能減少對于周邊環境的影響。例如，明確劃分施工區域，對周圍綠地進行合理保護；施工過程中及結束后產生的廢水，廢氣，垃圾一定要采取有效的措施，合理排放級處理。

4 暖通空調系統的節能運行

建筑物中暖通空調要實現的功能機供暖、通風和空氣調節。為了實現系統的節能除了設計和施工上采用合理節能措施外，其系統弄實際運行中的節能也十分重要。

首先，暖通空調系統形式的組成和特點，充分理解所使用的系統功能及設計中系統設備和管路的布置，結合建筑物實際的功能需要，考慮建筑系統各個要素對能耗的影響，從而進行系統需求設定。以達到最低成本運行，實現系統節能控制。

其次，在暖通空調系統中節能運行采取的主要措施包括四方面：①提高冷熱源設備的運行效率。根據冷熱源設備的負荷-效率特性，合理安排動力設備運行，提高平均運行效率，以達到節能運行的目的。②改善管網的保溫（冷）效果，減少系統輸送過程的能量損失。③降低管網補水損失。④避免管網失調問題。

再次，暖通空調系統的自動化管理的實現，對于節能運行有著重要影響。通過自動化控制，可以實現溫濕度的精確需求，對室內環境進行動態控制，減少不必要的能源浪費。

最后，提高系統運行管理和操作人員的水平。在暖通空調系統中，運行時的能耗，有很大程度上是由管理不善造成的，并且各項節能措施的實際應用，也與操作人員的技術水平有關。例如根據實際運行中實際負荷的變化，調整系統的供冷（暖）量，供水量等參數，這樣可以減少過量的提供能量，減少能耗。另外，對于四季交替明顯的地區，過度季的管理一定要重視。所以，對管理和操作人員進行培訓，實行操作證制度，考核合格才可以上崗，同時，對于管理人員，要強化責任心，可以根據實際需要對系統進行相應的調節，使系統達到節能運行的效果。

結語

由于暖通空調系統不僅在整體建筑物中占有相當大的能耗比例，而且直接與建筑物使用功能的實現休戚相關。所以，在綠色建筑中的節能要求，涉及暖通空調系統的設計，施工，及運行的各個環節。只有各個環節完美的結合，才能最大限度的提高能源利用率，實現綠色建筑。

[1]張豐，暖通空調系統節能問題探析中國新技術新產品2011（02）

[2]劉東，陳沛霖，張云坤建筑環境與暖通空調節能技術2001（2）。

[3]余曉平，《暖通空調節能運行》北京大學出版社2013版