公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)提高能效的措施分析

姜林

摘 要：建筑節(jié)能已經(jīng)成為了一個時代的課題?，F(xiàn)在，公共建筑已經(jīng)成為建筑中的用能大戶，暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑節(jié)能系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)，高能耗問題逐漸突出，提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效對整個公共建筑的節(jié)能有著重要的意義。

關鍵詞：公共建筑；暖通空調(diào)；能效

1 提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能效的意義

在社會主義經(jīng)濟發(fā)展的過程中，由于經(jīng)濟主體發(fā)展方向著重于經(jīng)濟發(fā)展速度，因此沒有對能源浪費和環(huán)境污染的問題給予足夠的重視，這導致現(xiàn)在我國能源浪費和環(huán)境污染問題越來越嚴重，甚至有些城市開始經(jīng)常出現(xiàn)大范圍的霧霾天氣。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，建筑能耗不斷增加，已經(jīng)占據(jù)社會總能耗的27%以上，有些地區(qū)已經(jīng)接近40%。而在建筑能耗里，用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升的趨勢，這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。如果采用節(jié)能技術，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%是完全可能的。因此，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能意義重大。

2 我國公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗過高的原因

2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)在設計方面存在的節(jié)能問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響，然而，在實際工作中一些設計部門和設計人員并未給予足夠的重視，加之工程設計周期普遍較短，以及一些技術性問題沒有完全得到解決等原因，一些設計單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得按設計施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準，甚至有的公共建筑的暖通空調(diào)能耗占建筑總能耗達60%。由于設計不合理、缺少有效的空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段，往往造成冷機、水泵、風機長期在偏離高效點的狀態(tài)下運行，導致能源利用率偏低。而且由于運行管理不善，導致系統(tǒng)的開關狀態(tài)切換不及時，匹配不合理，也增加了不必要的空調(diào)用能?，F(xiàn)在隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，新的技術方案不斷涌現(xiàn)，每種技術方案往往都有各自的優(yōu)缺點。如何在眾多的設計方案中找到最合適的節(jié)能方案，是困擾暖通空調(diào)設計人員的重要課題。

2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)在傳送過程中存在的節(jié)能問題

在暖通空調(diào)的傳送過程中會產(chǎn)生大量的動力能耗，其中水系統(tǒng)溫差較小，會浪費大量水資源，且流速較快，不利于水利工程的穩(wěn)定性，其次，現(xiàn)在一般采用輸送效率較低的載能介質(zhì)，所占空間較大，不利于熱量的傳送，也造成了大量的能量損失。

2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行管理方面存在的節(jié)能問題

在實際生活中，可以一定程度彌補由于管理模式或能源設計本身不合理的缺陷，加強對設備運行的控制能力，使能源更加合理、精確地消耗。

3 提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能效的方法

3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)進行有效的節(jié)能設計，合理選取設計參數(shù)是基礎

3.1.1 空調(diào)室內(nèi)計算溫、濕度的確定應取合理值，不能過低（夏季）或過高（冬季）。新風量的計算與取值，在保證衛(wèi)生要求、生產(chǎn)工藝要求、符合規(guī)范要求的前提下盡量節(jié)省。

室內(nèi)溫、濕度從節(jié)能的角度來確定其標準是節(jié)能的重要因素，空調(diào)系統(tǒng)能耗大小除與當?shù)厥彝鈿庀髤?shù)&建筑物的外圍護結構及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關外，室內(nèi)設計溫、濕度標準也是直接影響負荷大小的重要因素，在保證生產(chǎn)工藝和人體健康的條件下，夏季將室內(nèi)空氣的設計溫度每提高 1℃，約可減少熱負荷11.2%，

節(jié)省量是極為可觀的。同樣，在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%則可節(jié)約能量17%左右。據(jù)資料測算，僅僅將夏季室內(nèi)空氣的設計溫度提高1℃就可使空調(diào)初投資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。

3.1.2 新風量新風負荷占空調(diào)總負荷的20～40%，對其標準值高低的取舍，與節(jié)能關系重大，不可忽視。引進新風主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風量的多少直接影響空調(diào)的負載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的主機、冷卻塔、水泵、風機盤管等的耗電。

3.1.3 設計中應盡量使用配有能量回收裝置的空調(diào)器。由于排風和室外新風之間的溫差在冬夏季很大，而這部分排風又帶有一些污染物，所以不能直接進入空調(diào)系統(tǒng)，此時應對排風進行顯熱回收，室內(nèi)回風在排至室外以前，先和室外進入的新風經(jīng)顯熱回收器進行顯熱交換，經(jīng)能量回收后再排到室外。而室外進入的新風則經(jīng)過顯熱回收器后夏季溫度降低，冬季溫度升高，而達到能量回收目的。使用顯熱回收器在北方寒冷地區(qū)應注意防凍問題。新風應有二個入口，并在空調(diào)器排風出口處設一溫度傳感器，調(diào)節(jié)二新風入口處的電動閥開度，以保證排風出口處的溫度高于5℃。否則顯熱回收器排風側有結冰的危險，影響系統(tǒng)正常工作。帶能量回收裝置的空調(diào)器在其他排風量較大的空調(diào)系統(tǒng)也適用。

3.2 改變建筑結構及其保溫性能，減少不必要的冷熱損失

提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能效首先要選擇合理的建筑物朝向，盡量讓建筑物的朝向最合理；還要在建筑設計時應盡量控制建筑外表面積，如果出于造型和美觀的要求需要采用較大外表面積時，應盡量增加圍護結構的熱阻。建筑物內(nèi)部的熱量的吸收和散發(fā)要通過建筑的圍護結構，可見建筑熱量傳遞速度與其外表面?zhèn)鳠崦娣e相關。在其它條件相同的情況下，隨著建筑體形系數(shù)的增大，建筑物的采暖能耗升高，其空氣滲透耗熱量往往達到30～40%。其次要盡量減少外窗面積，降低該部分能耗的建筑設計措施可采取選用新型材料加強和提高門窗制作及安裝精度，以減少空氣滲透并采取有效的遮陽措施，如選用特種玻璃、雙層玻璃和窗簾或遮陽板等。然后提高建筑物保溫性能是減少空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要措施之一。

3.3 盡量減少公共建筑暖通輸送系統(tǒng)的動力能源消耗

動力能耗主要是指空調(diào)系統(tǒng)運行中風機和水泵所消耗的電能，采用科學的方法使之降低對整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有十分重要的意義。在暖通空調(diào)輸送過程中造成了大量的不必要能源消耗，包括電能，熱能和大量的水資源，為了減少不必要的能源浪費，我們應該加大節(jié)能技術的研究開發(fā)和運用，實施大幅度節(jié)能，減少能源浪費。

4 結語

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能的主要部分，因此我們有必要對暖通空調(diào)系統(tǒng)目前存在的問題給予重視。節(jié)能事業(yè)的推進必須依靠政策的引導和激勵，特別是對于公共建筑，必須用嚴格的節(jié)能運行管理條例或規(guī)范來控制用能系統(tǒng)的運行能耗。對每個建筑也應制定符合自身的用能管理制度，培養(yǎng)運行管理人員的節(jié)能意識，此外，基于大量的能耗統(tǒng)計信息，以及依據(jù)節(jié)能設計標準測算所得的參照建筑的能耗，確定不同地域條件下，不同功能和不同規(guī)模公共建筑的能耗定額，以此嚴格控制能耗，也將是一種非常有效節(jié)能途徑。

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