建筑工程中暖通節能的應用及其改造技術研究

摘 要：隨著我國經濟建設的快速發展，不斷推動建筑行業的發展速度，隨著建筑行業的快速崛起對資源需求量也越來越多。據統計，我國建筑能源消耗量十分巨大，資源消耗量占能源消耗總量的27%之多并逐年增加，而通風、空調及采暖等能源消耗則占建筑能源消耗的60%左右，由此看出，建筑工程中暖通節能的重要性。

關鍵詞：建筑工程;暖通節能;改造技術

我國是資源儲備豐富，具有能源種類多、總量大的特點，但是由于我國人口眾多，民眾對資源的使用需求較大，使得能源的總消耗量也相對較大。近幾年來，隨著經濟建設的飛速發展，我國經濟建設往往是以犧牲能源為代價換取而來，在工程建設中對電能的消耗量相對較大，為了合理利用資源，實現節能降耗的目的，使可持續發展戰略目標得以更好的達成。因此，對于建筑暖通空調的節能改造工作迫在眉睫。

一、暖通空調節能技術的應用

（一）改善建筑圍護結構的保溫性能

在建筑工程中，暖通空調系統在其圍護結構過程中的能量損耗較多，因此，圍護結構的保溫性能對熱量傳遞系統以及空調結構運行負荷產生一定的影響。對此，在暖通空調運行中要提高圍護結構的隔熱功能以及保溫性能，從而減少運行過程中的能量消耗，提高能源使用效率、降低工程運行成本。

（二）蓄冷系統的應用

我國是人口大國，對電力資源的需求量較大，因我國電力系統生產力水平有限，使得用電高峰期及低谷期具有較大的差異性，在用電高峰期時電力系統供電能力無法滿足高負荷的使用量，對供電系統帶來巨大的壓力，而用電低谷期則出現電力生產過剩的現象，造成資源浪費。因此，對于實施電力峰谷價格的地區，在電價較低時，利用蓄冷系統將水冷凍成為冰儲存起來，在電價較高時，通過系統操作將冰轉化成水將存儲的冷量進行釋放，該操作在減少供電壓力的同時還能節約資源，提升社會效益及經濟效益。

（三）變頻系統的應用

在暖通空調使用過程中，一般情況下設備不會處于全負荷狀態下長期運行，外界環境的變化對暖通空調的運行負荷會產生一定的影響，使之隨著周圍環境的變化而發生變化。暖通空調是在其額定功率下進行負荷輸出工作，當負荷功率降低時，空調依然會處于額定功率狀態下繼續進行全負荷的功率輸出，造成資源浪費。而變頻系統的應用能夠實現空調設備的運行功率依照實際情況調整負荷變化的操作，達到降本增效的目的。結合暖通空調的運行情況，對水量、風量等進行變頻調節控制，空調系統在使用過程中便能依據實際運行對所需負荷進行自動調節。變頻系統在暖通空調系統中的廣泛應用是未來建筑工程發展的必然趨勢，要不斷革新變頻系統的應用技術、改善不足，使其能夠更加高效的應用于建筑工程暖通節能工作中。

（四）空調余熱回收的應用

空調余熱回收技術是將低溫能源進行高效利用的一項節能降耗技術，該技術主要指的是利用高新技術將傳統空調系統中的冷水機組進行改良，增加余熱能量回收系統，回收系統能夠將空調運行過程中釋放出來的余熱回收進行資源再利用。而傳統空調多數使用的是一些不可再生資源作為能量來源，給生態環境帶來了巨大的破壞，因此要加大以可再生資源為新能源的研究力度，進而實現經濟建設與環境保護的可持續發展的長遠目標。

二、建筑工程暖通空調系統的節能改造技術

（一）空調系統型式的節能改造

不同型號結構樣式的空調系統對能源的消耗量不盡相同，對于已有建筑應當結合建筑的功能特性、運行結構、負荷特點、改造實用性及經濟性等方面全面考量，選擇適合建筑工程使用的空調系統型式，例如變風量空調系統、變制冷劑流量系統、變水量系統、輻射板供冷與供熱系統、工位空調系統以及水環熱泵空調系統等均具備資源節約的特點。因此在對系統型式進行選擇時，需要對管理要求、結構屬性、使用性能、參數要求、負荷特征、工程特點的環境控制因素以及空調各運行系統的功能特點等進行全面分析，使空調運行系統與周圍環境控制做到最佳協調，在滿足溫度控制條件下實現成本結余、資源節約的目的。

（二）空調系統氣流組織的節能方式改造

空調氣流組織又稱為空氣分布組織，即系統設計人員對空氣氣流組織進行合理設計，使能源得以最大化的利用。氣流組織的合理性將直接影響到室內空調系統的運行效果，對室內溫度、濕度、溫差的精準性、氣體流動速度、系統能耗等起著決定性作用，是空調各系統結構功能得以高效發揮的核心保障。在建筑工程中對于已有空調系統，結合室內環境特點，選用適合的氣流組織方式，最大限度的減少氣流分布模式所帶來的影響。

（三）空調風管系統的節能改造

在對空調風管系統進行布置時需要考慮諸多因素，例如工程造價、運行效果、經濟合理性、方案科學性、建筑結構功能、設備防火要求等。目前，單以節能為布置目的進行考慮，需要注意以下三點：（1）對稱布置：對稱布置對空調干管尺寸要求較小、設計較短，與非對稱布置相比而言，使系統更容易處于一種水力平衡的狀態;（2）多路并聯布置：多路并聯布置的方式能夠有效縮短風管距離，降低每路風管氣體流動所產生的阻力，同時減少了空調系統風管的斷面尺寸;（3）在空調風管中，對于在不利于氣體流動的環路上，盡量不要設置一些具有高阻力的管路附件，以此降低環路中形成的總的空氣流動阻力，減少空調運行過程中的能源消耗。

（四）空調冷熱源的節能改造

空調系統運行過程中能源的主要消耗部分來自于冷熱源的耗能。因此，在對其進行設計時，科學制定、合理使用節能技術對降低系統能源消耗具有舉足輕重的作用。對空調冷熱源進行選擇時，需要對能源消耗指標、成本投入與資金消耗、工程建設特點、設備使用壽命、運行期間的安全性及可靠性、空調系統維護管理的難易程度、對周圍環境產生的影響、當地能源結構等因素進行全面考慮。從節能降耗的角度出發，應選擇設備利用率較高的空調冷熱源，一般選用天然冷熱源。此外，在實際操作中要遵循科學節能的標準，選擇能源利用率高的冷熱源設備。通常選用天然氣作為節能改造技術，例如太陽能、風能、天然冰、冷卻蒸發、地下水等天然氣技術。對冷源進行設計時，采用回收與利用冷凝熱的節能改造，主要指的是空調在制冷的同時也制備熱水，為供應熱水提供熱能來源，該方法又稱免費熱水供應系統。

三、結束語

總而言之，暖通空調系統節能技術的應用在建筑工程中具有十分重要的作用，要想使節能改造工作得以順利開展，需要加大節能新技術的研發及推廣力度，同時需要研發中心、職能機構、政府部門以及行業內部技術人員的重視與支持，共同努力，全面實行節能改造，達到暖通空調系統能源節約的目的。此外，對于已有建筑空調設備而言，要加強對空調系統運行期間的管控力度，使能源得到更高效地利用、精準地消耗。

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作者簡介：高鐵軍，男，漢族，1970年7月，大學本科，哈爾濱建筑大學，供熱通風與空調工程專業，高級工程師，電力暖通設計。