大型公共建筑暖通空調系統的節能及優化策略

周辰 張一林

（南京金宸建筑設計有限公司，江蘇 南京 210000）

一、暖通空調系統特征

（一）系統關聯性強

暖通空調系統一般相互融合，構成較為復雜。一般會由冷熱源以及房屋的冷熱末端及冷熱量輸配等系統構成。系統下會分設許多的子系統，子系統之間也有關聯性，并且能夠相互融合。較強的關聯性，使得系統復雜多變，并且能夠互相產生影響，

（二）系統形式多樣

暖通空調系統形式多種多樣，在選擇上需要考慮許多因素，特別是對于大型公共建筑而言，暖通空調的適應性、能耗以及造價等因素都需要納入考慮范圍之中，全面地進行選擇。

（三）設計影響因素眾多

暖通空調的設計會受到氣候、建筑內部條件、建筑圍護結構、內外部形狀以及建筑使用需求等的影響。動態性特征明顯，需要綜合考慮到圍護結構傳熱過程、建筑的使用規律、氣象的參數等。特別在當前背景下，對于節能減排的設計理念也需要有效的落實[1]。

二、大型公共建筑暖通空調系統問題

（一）運行能耗高

目前暖通空調運行主要依靠燃料發熱，大型公共建筑需要供暖能力相對更強的暖通空調，由此會使得空調在運行過程中能耗較大。并且由于大多數建筑單位并不重視節能理念在建筑領域的應用，使得節能技術沒有得到較好的利用，沒有有效地改善大型公共建筑暖通空調運行能耗高的問題。

（二）運行效率低

暖通空調系統形式多樣，且大多具有很強的關聯性，在設計上呈現出非線性的趨勢。影響變量較多，滯后性大，同時受環境的影響較大。系統之間的關系是相互制約的，風量、溫度、效率和能耗之間也會有相互制約，因而影響到了系統的運行效率。

（三）運行時間過長

由于大型公共建筑本身的容積量較大，并且就目前的建筑技術而言，對其隔冷隔熱的方法并沒有較好的改進措施，使得其自身的調節能力較差。而大型建筑對于隔冷隔熱的需求是比較旺盛的，因而需要對于溫度進行調節，使得暖通空調的運行使用時間過長，甚至超過暖通空調的承受能力，給其造成了較大的負擔[1]。

三、暖通空調節能優化策略

（一）變頻暖通空調改進

變頻暖通空調目前在家用空調中使用較為廣泛，變頻功能的應用使得變頻空調的價格相較于一般的空調而言較高，但是也在人們可以接受的范圍中。并且變頻技術的使用在節能以及提高效率方面效果突出。因而在大型公共建筑暖通空調中應用變頻技術具有很多的優點。一般暖通空調主要是由風以及水系統構成，水系統方面的優化需要針對冷水機以及水泵的耗能情況，而對于風系統則是對于風機能耗的降低。變頻技術的應用恰好能夠在這兩個方面有所改進。雖然前期的機械成本較高，但后期節省的能源以及提高的效率會使得運行成本較低。總體而言，在成本上還是有較大程度的改進。

（二）變風量暖通空調系統

風機的耗能程度在許多大型暖通空調系統中都是占據相當大的比重。變風量暖通空調將使得風機變風量與建筑的承載量有直接的關系，隨著建筑物承載量的變化而有相應的增減，從而調整送風量。這樣的方式可以使得空調風機的能源消耗量得到有效的降低，空調可以針對建筑物的實際情況在全區域內進行調節。還可以針對每個房間對于空調的需求而進行暖通空調風機送風量的改變以及調節，調節方式可以通過調節風閥以及變頻系統，調節方式的正確選擇將對于最后的節能優化效果產生直接的影響。

（三）暖通空調的變水量優化

水系統的針對性節能也是改進系統整體節能效果的重要舉措。而在水系統中耗能最大的是冷水機，對于冷水機耗能程度的降低可以很好地解決能源消耗的問題。特別在暖通空調運轉時，大部分時候是部分進行運轉，系統的水量會隨著運轉的情況而發生改變，從而達到節能效果。

（四）新型節能方案

1.全空氣系統。該種系統會布設在機房中，維修方便、流通性也較強、運行時不易產生噪音。由于夏季的冷源主要是采用的水冷式冷水機，一般會布設在地下層中，換熱器承受總熱負荷的小部分。利用市政熱網的統一供應可以直接向空調內部進行熱水的供應，利用制冷機組進行供冷。制冷的機房相對而言較為集中，因而使用的建筑面積較小，舒適性較好，效率上得到顯著提升，并且主機的使用壽命也較長。但是一般需要整個機組的配合，設備使用年限較短，并且使用設備較多，會使得工程成本增加。

2.風機盤管系統。此種方式利用室溫，可實現獨立調節，在節能效果上較為明顯，并且相對而言成本較低。此種方式主要是對冷熱源進行調節，可以利用水源熱泵機進行冷熱供應，但需要在建筑物周圍打井進行配合，利用井水作為主要的冷熱源。此種方式不需要通風管道以及冷凍系統的配合，安裝以及投資方面的費用也較低。整體基礎設施的運行的穩定性良好，也具有充分的靈活性，過渡季節也可以同時供熱供冷。使用的設備機組少，因而維護的費用較低，使用的壽命也相對較長。但是容易污染到地下水也需要對過濾器進行清洗，采暖效果受限。

四、結束語

暖通空調的節能關系到資源與環境的問題，與國民經濟的發展情況也息息相關。保證暖通空調的建設發展朝正確的方向努力，將會對于整個供暖行業有重要的作用。對于大型公共建筑而言，節能高效、成本合理、可行性強的暖通空調優化策略無疑會使得建筑的效益也得到同步的提升。