公共建筑的空調節能方法

摘要：本文結合當前公共建筑空調能耗大的現狀，通過對公共建筑空調系統的設計、空調設備的管理維護等方面進行分析來闡述空調節能的方法，提出公共建筑空調可通過冷熱負荷、空調水系統、空調風系統三方面進行節能。

關鍵詞：公共建筑 空調 節能

隨著越來越多安裝空調公共建筑的出現，高能耗成為必然代價。公共建筑全年能耗中約有50%~60%用于空調系統。在世界能源緊缺的情況下，而空調系統所消耗的能源基本上是不可再生的，所以空調節能成了備受關注的問題。空調系統中會產生能耗的設備主要有：給空調房間送風和輸送空調循環水的風機和水泵及為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源。本文就空調系統的設計、空調系統的管理與維護等方面介紹一下空調節能的主要方法。

1 對空調系統采取的節能設計

設計人員設計的空調工程項目，應標明采取了哪些節能措施，并附有冷熱負荷計算書。必須在施工圖設計階段進行冷負荷和熱負荷計算。要本著“以人為本”的設計思路，進行系統設計方案的確定，項目設計之前要深入現場，結合工程的具體情況，與業主進行溝通，根據建筑使用功能要求、負荷特性、當地的環境特點以及能源結構等多方面綜合考慮，經過分析比選后確定出設計方案并將空調運行參數設置在合理范圍內。不盲目追求高標準，室內空氣參數設定值在空調系統運行時應在合理范圍內，為了降低運行能耗，應適當降低標準。空調設計的合理性是減少空調能耗的重要因素之一，空調設計的關鍵所在是空調水系統、空調風系統和空調冷熱負荷三方面的設計。

1.1 調節空調冷熱負荷 空調冷熱負荷是用來選擇制冷機、水泵、空調箱、鍋爐和風機盤管的依據。由下述負荷組成空調的冷熱負荷：通過玻璃窗的日射得熱形成的負荷，室內熱源散熱形成的負荷，通過圍護結構的傳熱形成的負荷，處理新風形成的負荷。占30%~40%的能量用于處理新風，而圍護結構傳熱所需要消耗量約占40%。冷熱負荷計算如果不按規范進行設計，則其值將會有偏大偏差，會使水泵配置、裝機容量、管道直徑等偏大，工程的初投資這樣就會增高，運行費用和能源消耗量會加大。一般空氣的設計參數、室內新風量和圍護結構與空調的冷熱負荷有關。

1.1.1 新風量的控制 必須保證每人在空調環境下有一定的新風量。但是新風機的能耗會因為新風取得過多而增加，導致空調能耗增加，所以應利用有效措施控制新風量，并滿足室內衛生要求。安裝雙風機；減少房間的換氣次數；根據室內人員變動規律，建立新風風閥控制模式等都是很好的有效的控制措施。

1.1.2 調節室內空氣設計參數 空調房間的空氣溫度、相對濕度通過公共建筑的空調系統應達到給定要求。比如：系統設備耗能會在夏季室內溫度越低、相對濕度越小時，而增大。如夏季提高室內空氣溫度在1℃，就會有10%左右的空調節約能量。而若提高1%的相對濕度，就會有15%左右的能量可節約。所以，設計人員要嚴格按照國務院下發的規定及相關要求，進行設計。

1.1.3 設計圍護結構 由于圍護結構傳熱耗能量占40%，空調節能的關鍵之一是：合理設計圍護結構，減少其能耗。①外墻的保溫技術。外墻外保溫、內保溫或者內外混合保溫的方法根據具體情況被采用，結合新型的節能保溫材料來實現。②通過在室內設置窗簾、在室外設置遮陽設施的辦法，來減少陽光直射產生的負荷。③設置屋面隔熱層④在建筑物周圍種植被。⑤淺顏色的室外墻體。

1.2 空調水系統設計及空調水系統節能運行 空調水系統中包含有：冷卻水系統和冷凝水系統，以及冷凍水系統和熱水系統。最大水負荷用于設計時的計算，目前大部分空調系統采用定水量系統，在運行過程中出現實際水負荷最大值的時間是較少的，且管徑也隨之增大，這樣設計水量的需求會增大，勢必會引起水泵耗能增大。可以采取減少水泵耗能的措施有：①可采用閉式變頻水泵而非開式泵，因為空調水系統接近為閉式系統，這樣從制冷機提升到冷卻塔所需的能量時，水泵將水就會減少；②增大水的溫差可以通過采用變水量系統，所需的空調系統水量便會減小。在開啟冷機時只開啟相應的冷卻水泵和冷凍水泵，開啟冷機的數量與冷卻水循環泵和冷凍水開啟的臺數相等，按照實際冷機的需要，水泵多開的現象應避免。實際冷卻水泵、冷凍水泵的運行效率應不小于60%，宜根據實際運行工作點參數重新調整或更換水泵的方式來處理運行效率受地域限制的水泵，總流量大小不宜通過調節冷凍機房內的閥門來限制。

1.3 空調風系統設計及節能運行 通過風機來實現空氣的輸送，風機在輸送過程中克服流動阻力會消耗大量的能量。可以從以下幾方面著手減少輸送過程中的能耗：①采用表面光滑的材料作為風管，盡量減少風管系統的摩擦阻力，在允許范圍內盡量降低風管的風速。②盡量減少風管系統的局部阻力。③減少空調系統中設備的空氣阻力。④盡可能地增大送風溫差或者采用變風量系統。

為更好的使空調風系統節能運行，我們可以采取間歇運行的空調系統，空氣處理機組宜在使用前30分鐘啟動進行預冷或預熱，此時關閉新風風閥。使用結束前15～30分鐘將空氣處理機組關閉。當風機功率大于5kW、年運行時間超過1200h的全空氣空調系統的空氣處理機組中，宜采用變頻控制風機，調節風機轉速則根據被調節房間的溫度。應滿足氣流組織的要求且滿足風機正常運行的要求的前提下來進行變頻控制，調整空調系統最小風量。需連接大量排風的空間與空調系統，如廚房、車庫等所負擔區域相連時，切斷相連空間時可通過自動閉門器等裝置。新風需求控制方法應用在人員密度相對較大且變化較大的房間。建筑物內部的風平衡若要在空調運行期間得到保持，應得到新風機組和排風機運行的合理控制，避免外窗開啟，無組織新風應減少，同時也應避免樓梯間與電梯間，空調空間與非空調空間之間不合理的空氣流動。上述用于與空調空間相連的廚房、車庫等空間，應設置送風門，維持車庫、廚房等為負壓。

2 空調系統的管理與維護

空調在投入使用的過程中，由于維護保養不當、管理不當等原因也會引起能源浪費。

2.1 管理空調系統要合理 使用過程中，只有轉換季節、開機以及停機操作應用在很多自控空調系統，而并不根據實際情況進行管理，而空調系統是一個相對復雜、自動化程度高的系統。這樣空調的能耗必然加大。所以，科學的管理制度應用于空調系統。①做好相關的記錄項目，對于定時檢查的路線、內容和制定巡回檢查制度應予以明確；②制定崗位責任制時要規定配備人員的職責范圍和要求；③明確交接班內容、手續及要求，制定交接班制度；④與制造廠商一起按空調機、制冷機及其輔助設備使用說明書，制定設備的操作規程，以便空調能保證安全、正確地操作。

2.2 維護好空調系統 影響設備的正常運行，必然會加大空調的能耗，要減少空調系統在使用過程中產生的各種故障。所以，空調的保養維護工作要做好。日常維護保養、一級保養和二級保養都包含在空調的保養范圍內，合理的制定好中修、大修和零星修理的維修計劃。

2.2.1 風系統的維護 新風、漏風和風管內的積塵以及回風從室內帶出來的灰塵是空調灰塵的主要來源。若過濾器的網眼被灰塵堵塞，則會使風機阻耗增加，同時空氣也會受到污染，經常清理灰塵是必要的。①一般15天~ 30天對新風過濾器進行一次清洗，并定期檢查和更換過濾器。更換阻力達到規定終阻力的過濾器，30天~ 40天要對風機盤管過濾器清洗一次。②經常打掃風機箱、空調箱，清洗和更換消聲器，保持空調系統潔凈。

2.2.2 對水系統進行維護 冷卻塔是用于空調冷卻水系統散熱的，大量空氣中的灰塵、腐蝕性氣體及可溶性鹽、微生物，因水在冷卻塔中滴濺和流動后會充分地與空氣接觸，會被帶入冷卻塔中。中央空調系統的運行由于水雜質濃度不斷增加會產生諸多危害。盤管會被水中的溶解氧堵塞，因為冷熱水系統是一個密封的系統。所以冷卻水和冷凍水的溫度和水量必須經常檢查。防止水管腐蝕和長苔，定期對水管進行除垢，要加強空調水系統的水質管理。

3 提高全民空調節能意識

廣大公共建筑中員工的節能意識不強是造成能源浪費的一大原因。所以，全民的節能積極性要提高，建設部門、設計部門、政府部門等要共同推廣、推行節能工作，并使室內工作及使用人員落到實處。

4 結語

綜上所述，如果設計人員把節能思想貫穿于公共建筑的空調設計中，管理者和維護者能夠切實做好空調的管理和維護工作，再加上使用者能提高自己的節能意識，那么公共建筑空調的能耗將會降低，為我國的節能環保做出貢獻。

參考文獻：

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