空調設定參數對建筑能耗及熱舒適的影響

付騰

宜賓職業技術學院

空調設定參數對建筑能耗及熱舒適的影響

付騰

宜賓職業技術學院

隨著國家經濟發展，建筑能耗逐年增加，控制并降低這部分能耗愈發緊迫。本文通過分析空調設定參數對建筑能耗影響的規律，以及影響建筑能耗的主要因素，論述了空調設定參數與建筑能耗的關系以及降低建筑能耗的途徑與策略。

空調設定參數；建筑能耗；節能

1 引言

現在空調已普遍應用于公共建筑和民用住宅。中央空調乃能耗大戶，可以從兩個方面降低空調能耗，一是，建筑圍護結構選擇傳熱系數小的建筑材料；二是合理設置空調參數，提高空調能效。很多時候建筑修好后才考慮空調等建筑設備的安裝，所以對于業主來說，所面對的主要問題是，夏季大量使用空調形成用電負荷高峰。在電力供應緊張的情況下，節電顯得尤為重要，而設置合理的空調參數，節電效果顯著。

2 空調設定參數對空調系統能耗的影響

溫度是影響人體熱舒適的主要因素，夏季人體感覺舒適的室溫在24-28℃。可是目前大多數公共建筑夏季空調溫度調得很低，不但浪費能源，舒適性也很差。在人體舒適的前提下，提高空調設定溫度可使建筑能耗下降，原因有以下幾點：

(1)從傳熱基本公式Q=KA(tw-tn)可知，室內外溫差減小了，通過維護結構傳入室內的熱量也減小了；

(2)室內設定溫度提高，室內焓值變大，新風與室內空氣的焓差變小，新風負荷降低；

QX=GW(hW—hN)

式中QX——夏季空調新風冷負荷，kW；

GW——新風量，kg/s；

hW——室外空氣的焓值，kJ/kg；

hN——室內空氣的焓值，kJ/kg。

(3)全年可以利用自然通風的時間變長，從而減少了開啟空調的時間及輸配設備的運行時間。

但是僅僅從調整空調設定溫度來進行節能是遠遠不夠的，空氣濕度不僅對人體舒適度影響很大，溫度、含濕量的不同組合也影響著空調系統的節能狀況。根據下式可知，當室內冷負荷、濕負荷一定時，室內設定狀態與送風狀態的焓差、濕度差不同時，送風量也不同，風機能耗隨之改變。

式中G——送風量(kg/s)；

Q——房間余熱量（即房間冷負荷）(kW)；

W——房間余濕量（即房間濕負荷）(kg/s)；

ho，do——分別為送風狀態空氣的焓值（kJ/kg）和含濕量（g/kg）；

hN，dN——分別為室內空氣狀態的焓值（kJ/kg）和含濕量（g/kg）。

一般室內濕度的設定更常用相對濕度φ表示。某空調辦公室不同室內干球溫度和相對濕度下的空調系統的能耗是不同的，其關系間下表：

表1 不同室內干球溫度和相對濕度下的空調能耗（kW）

由表1可知，室內干球溫度和相對濕度越高，空調系統總能耗降低，反之亦然。最低能耗與最高能耗相差達到70%。當室內參數設為行業推薦值時（t=26℃，φ=60%），比最高能耗節約39.3%。表1給出的數據是一個相對值，僅能表示室內設定參數對能耗的影響，即使采用合理的室內空調參數，也不能保證該空調系統節能，因為影響空調系統能耗的因素很多。

3 建筑節能的途徑與技術策略

(1)過渡季節、夏季夜間和早晨，多開窗加強通風冷卻，減少使用空調系統時間；在使用空調時，適當提高空調的設定溫度值。

(2)根據負荷變化，進行自動控制，調節系統水量。按照系統調節參數的不同，智能化系統控制模式劃分為三種類型：第一種是自動鎖定系統。根據設定的溫濕度值作為調節參數，使之保持不變或不超過設定偏差。該類型也稱為“定值調節系統”，這種方式目前比較普遍。第二種稱為程序調節系統，即以時間為調節參數，按照事先給定的時間函數來調節系統的運行狀態。照明的定時啟停就是典型的實例，也稱為“定時調節系統”。第三種是隨動調節系統，能耗大小主要取決于設定值，設定值與自然氣溫的差值越大，能耗就越大，目前最佳的調節方式是隨動調節：將室內溫濕度值與室外自然氣溫之間的差值作為調節參數。

(3)推行綠色建筑。墻體是建筑外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑能耗。應選用傳熱系數小的外墻材料，實心粘土磚保溫性差，應推廣使用空心磚墻及其復合墻體技術。外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，應采取的節能措施有：控制住宅窗墻比；提高住宅外窗氣密性，減少冷空氣滲透，如設置泡沫塑料密封條；改善門窗的保溫性能，窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗。

[1] 閆斌,郭春信.舒適性空調室內設計參數的優化[J].暖通空調,1999(1).

[2] 路延魁.空氣調節設計手冊[M].中國建筑工業出版社,1997.

[3] 秦榮.辦公建筑提高夏季空調設定溫度對建筑能耗的影響[J]暖通空調,2007(8).

[4] 陳曉春.熱舒適、健康與環境[J]暖通空調,2003(4).

付騰(1983－)，女，碩士，講師，主要研究方向暖通空調。