建筑暖通空調(diào)節(jié)能降耗技術(shù)探究

文/劉麗 第一太平戴維斯物業(yè)管理有限公司北京分公司 北京 100022

隨著社會發(fā)展與經(jīng)濟水平的提高，人們對于生活品質(zhì)的追求日益提高。建筑作為當下社會人民主要的活動場所，其運行能耗也伴隨人居環(huán)境品質(zhì)的提升不斷攀升，高端辦公酒店及商業(yè)綜合體建筑作為城市“耗能大戶”，在保證使用舒適度的同時如何減少建筑能源消耗及費用水平已成為政府及相關(guān)運營單位關(guān)注的重點問題。暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑機電系統(tǒng)的重要組成部分，是踐行節(jié)能減排理念的重要環(huán)節(jié)，合理有效的使用節(jié)能降耗技術(shù)，對建筑節(jié)能及運行經(jīng)濟性意義重大。

1、暖通空調(diào)節(jié)能降耗方向

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)包含供熱采暖、通風(fēng)工程、空氣調(diào)節(jié)及配套輸配系統(tǒng)，從減少需求和提高效率兩個維度出發(fā)，暖通空調(diào)的節(jié)能降耗措施手段較多。項目可結(jié)合自身特點，量體裁衣，制定出行之有效的解決方案。

1.1 被動式節(jié)能

在兼顧建筑功能及品質(zhì)的同時，減少建筑對于暖通空調(diào)系統(tǒng)的配置需求，是減少后續(xù)設(shè)備選型運行能耗的最直接方式。目前，國家相關(guān)建筑節(jié)能標準已針對被動式節(jié)能相關(guān)的建筑體形系數(shù)、圍護結(jié)構(gòu)熱工性能、建筑密封性能等指標做出具體規(guī)定，但最終效果保證，需要建筑專業(yè)利用建筑技術(shù)手段，配合精確的暖通空調(diào)負荷計算等評估方法，以及良好的施工質(zhì)量來得以實現(xiàn)。

1.2 主動式節(jié)能

在通過被動式節(jié)能措施，減少建筑耗能需求量的基礎(chǔ)上，如何通過技術(shù)手段提高系統(tǒng)運行效率，是主動式節(jié)能的探究領(lǐng)域。伴隨近年來伴隨節(jié)能標準的嚴格要求以及設(shè)備廠商的產(chǎn)品升級，高效冷水機組，燃氣熱回收鍋爐等主機設(shè)備已成為市場主流，同時風(fēng)機、水泵等輸配設(shè)備運行效率也得到提升。通過完善的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，并搭配可靠智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)整體運行效率的提升，是主動式節(jié)能的關(guān)鍵。

2、高效空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)措施

2.1 變頻技術(shù)應(yīng)用

暖通空調(diào)設(shè)計通常按照全年最不利工況進行設(shè)備選型，但是實際運行使用中，受到室外氣溫、入住率等因素影響，部分負荷工況運行時間較長，冷水機組壓縮機、水泵及風(fēng)機等動力設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況，運行耗電量也產(chǎn)生了不必要的浪費。選用配置變頻裝置的電機，可有效改善此問題。當系統(tǒng)處于部分負荷運行時，降頻在減少設(shè)備轉(zhuǎn)速滿足實際流量需求的同時，可高效降低電機耗電量。

2.2 利用室外新風(fēng)實現(xiàn)空調(diào)區(qū)域的免費制冷

通風(fēng)工程是早于空調(diào)技術(shù)使用的溫度調(diào)節(jié)手段，由于無需開啟冷水機組及輸配水泵進行風(fēng)水換熱，可視為一種免費制冷手段。對于辦公、商業(yè)等間隔運行的建筑，夏季可利用早晚溫度較低的室外新風(fēng)對空調(diào)房間進行預(yù)冷。同時在過渡季，可利用焓值較低的室外新風(fēng)改善空調(diào)內(nèi)區(qū)溫度。

2.3 通過熱交換裝置實現(xiàn)能量回收

新風(fēng)系統(tǒng)是保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，新風(fēng)量及換氣次數(shù)需滿足相關(guān)設(shè)計標準要求。但由于冬夏季室外新風(fēng)計算負荷較大，通常在整體空調(diào)負荷占比在20%～50%范圍內(nèi)，直接通過空調(diào)冷凍水或熱水進行處理，負荷耗能量大。通過轉(zhuǎn)輪、板式、熱管等熱回收裝置，可實現(xiàn)利用排風(fēng)溫度進行夏季新風(fēng)預(yù)冷，冬季新風(fēng)預(yù)熱的節(jié)能效果。

2.4 冰蓄冷技術(shù)

冰蓄冷技術(shù)通過夜間低谷電費時段進行制冰，在白天尖峰電費時段融冰制冷，供建筑空調(diào)使用。建筑單體角度，冰蓄冷技術(shù)是一項減少運行電費的有效措施，但冷機實際運行耗能水平并非減少。城市整體配電角度，冰蓄冷技術(shù)可能合理優(yōu)化供電負荷不均的情況，做好“削峰平谷”。在減少項目運行費用的同時，對于城市整體節(jié)能降耗也起到促進作用。

3、暖通空調(diào)節(jié)能降耗把控舉措

3.1 用節(jié)能降耗的綠色理念進行系統(tǒng)設(shè)計

暖通系統(tǒng)設(shè)計是實現(xiàn)節(jié)能降耗的基礎(chǔ)，在滿足不利工況設(shè)計需求的同時，設(shè)計人員應(yīng)盡可能結(jié)合節(jié)能標準要求，配置節(jié)能技術(shù)措施及相關(guān)實施條件。從選取高效冷熱源設(shè)備；優(yōu)化空調(diào)水輸配管網(wǎng)設(shè)計，嚴格校核水泵揚程選型；配置必要變頻裝置，采用變風(fēng)量、變水量、變制冷劑流量等系統(tǒng)及設(shè)備形式；為免費制冷增加新風(fēng)豎井面積；空調(diào)及新風(fēng)機組配置熱回收裝置等方面，為后續(xù)低耗能運行提供條件。

同時，暖通空調(diào)節(jié)能降耗不是簡單地技術(shù)堆砌，要結(jié)合項目自身特點，對相關(guān)節(jié)能配置進行經(jīng)濟性比選，從初投資及運行費用、回收期等方面，選取適合于項目的有效措施，控制建筑全生命周期的運行成本及耗能水平。

3.2 切實提升暖通空調(diào)自控系統(tǒng)水平

暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的運行控制水平直接影響整體運行品質(zhì)，錯誤的運行方式甚至?xí)岣呦到y(tǒng)能源消耗水平，減少設(shè)備使用壽命情況。近年來集中空調(diào)系統(tǒng)一般均配置群控裝置，但由于前期設(shè)計不合理，施工質(zhì)量偏差及物業(yè)使用水平等原因，實際通過群控系統(tǒng)進行運行的項目不多，大部分建筑通過物業(yè)運行人員的操作經(jīng)驗進行設(shè)備運行。

于此同時，工業(yè)級可編程控制器的普及，物聯(lián)網(wǎng)概念的落地已是大勢所趨，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，需要結(jié)合優(yōu)秀自控系統(tǒng)設(shè)計以及設(shè)備廠家的協(xié)議開放支持，實時了解負荷側(cè)變化以及設(shè)備運行狀態(tài)，合理調(diào)用系統(tǒng)設(shè)備及節(jié)能裝置，保證運行穩(wěn)定品質(zhì)的同時，提升系統(tǒng)整體運行效率，實現(xiàn)最終的節(jié)能降耗目的。

結(jié)語：

總而言之，暖通空調(diào)作為現(xiàn)代建筑的重要組成部分，其耗能降低會對推進建筑行業(yè)節(jié)能減排的意義重大。因此在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)進一步加強空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用研究，在滿足人們居住需求的基礎(chǔ)上，不斷推動現(xiàn)代建筑走向節(jié)能、環(huán)保、綠色方向發(fā)展，以在更大程度上實現(xiàn)節(jié)能降耗。