淺談暖通空調系統節能問題

【摘要】隨著城市化進程的加快和人民生活水平的提高，我國建筑能耗的總量在近些年呈現上升趨勢，而暖通空調系統在建筑能耗中占有的比重也挺大。本文通過分析暖通空調系統能耗的構成及主要特點，針對當前在節能方面面臨的問題，提出解決一定的途徑與方法。

【關鍵詞】暖通空調;節能;設計;管理

1 暖通空調系統能耗的構成及主要特點

我國國民經濟的正在迅速發展，能源和環境方面的問題卻日益尖銳，隨著城市化的進程和人們生活水平的不斷提高，建筑能耗也越來越大，在發達國家已達到40%，廣義建筑能耗是指從建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全過程能耗。狹義的建筑能耗，即建筑的運行能耗，就是人們日常用能，如采暖、空調、照明、炊事、洗衣等的能耗，他是建筑能耗中的主導部分。為了維持建筑物內部空氣環境適宜的溫濕度，現代建筑中通常采用設置暖通空調系統來保證這一需求，而所消耗的能量即為暖通空調系統的能耗。這部分能耗中包括建筑物冷熱負荷引起的能耗、新風負荷引起的能耗及輸送設備(風機和水泵)的能耗。暖通空調系統的能耗主要決定于空調冷、熱負荷的確定和空調系統的合理配置，空調系統的布置和空調設備的選擇是以空調負荷為依據的。暖通空調系統的能耗還有幾個特點表現在:第一，系統的設計、選型、運行管理的不合理將會降低能量使用效率。第二，維持室內空氣環境所需的冷熱能量品位較低且有季節性。這就使在具備條件的情況下有可能利用如太陽能、地熱能、廢熱、淺層土壤蓄熱等能源來滿足要求，第三，暖通空調系統涉及到的冷熱量的處理通常以交換形式處理。這就可以采用冷熱量回收的措施來減少系統的能耗，有效利用能量。

2 當前暖通空調系統在節能方面存在的問題

1.暖通空調系統的設計及施工管理

暖通空調系統的設計對空調系統的節能有著重要的影響，然而，在實際工作中一些設計部門和設計人員往往不夠重視，加之工程設計周期又普遍被縮短，設計收費與設計產生的經濟效益無關，以及一些技術性問題還沒有完全解決等原因，一些設計單位一味的只追求數量，而忽視質量，導致設計施工完的系統不僅投資大，運行能耗也很大，大大超過了國家標準，甚至有的公共建筑的暖通空調能耗占建筑總能耗高達60%。

另外，目前建筑施工監理行業中暖通空調專業人員水平都不一樣，很大一部分人員非本專業院校畢業或非對口專業，甚至一部分人員根本從來都沒有經過任何培訓，對本專業理論知識根本也就不了解，常憑自己的經驗，采用慣用方案或公司指定的方案，導致在設計或施工中遇到的一些涉及方案性調整問題不能進行及時正確的處理和解決，最終導致系統出現無法挽回的后果，給系統的運行、管理留下難題，在實際工作中，由此造成的經濟損失也是相當大的。

2.暖通空調系統的節能設計方案

暖通空調設計的方案有很多都可以達到目的。，近年來，節能和環保要求不斷提高，新的技術方案不斷地涌現，每種技術方案都有各自的優缺點。面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方面的評價結果也往往不相同，甚至很不相同;由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，設計人員往往無所適從，如何在眾多的設計方案中找到最合適的節能方案，是困擾暖通空凋沒計人員的重要課題。另一方面，不科學的評價方法則會對人產生誤導，造成嚴重的不可估量的損失。

3.暖通空調系統運行管理

除設計施工外，運行管理也發揮著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了，因此不注意對暖通空調操作人員的培訓，很多操作人員不具備必要的暖通空調基本理論常識，不懂得根據室外參數的變化進行相應的調節。

3 解決暖通空調系統節能的途徑

1.精心設計暖通空調系統

使其在高效經濟的狀況下運行。暖通空調系統是一個復雜的系統，系統設計的好壞直接影響到系統的使用性能好壞。因此空調系統的設計對系統的節能有著重要的作用。

2.改善建筑維護結構的保溫性能

對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷有很大作用，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小，也就是決定通過維護結構的空調負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節能設計規范中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

3.提高系統控制水平，調整室內熱濕環境參數，盡可能降低空調系統能耗

4.采用新型節能健康的空調方式

影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以達到相同的舒適性效果，但對于空調來說不同的熱濕環境參數組合它的能耗卻是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統的空調方式，把整個室內的空氣加熱，通過空氣實現人體與環境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據熱濕環境的研究成果，改變傳統的空調方式，增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖)，此時所需要的空氣溫度就會顯著下降，一般可達到12～14℃，而傳統方式一般在18～20℃，很顯然后者比前者具有更顯著的節能效果。在夏季也有類似的結果。

5.推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調系統

如何利用可再生能源及低品位能源已經成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調系統就是由此發展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調系統的COP值，使得同等制熱(或制冷)量下的系統能耗大幅度下降。

6.開展冷熱回收利用的研究工作

目前許多空調系統冷熱回收利用研究開展得很激烈，如空調系統排風的全熱回收器，夏季利用冷凝熱的衛生熱水供應等，都是對系統冷熱的回收利用，顯著提高了空調系統能源利用率。

7.提高操作人員的業務水準

對暖通空調專業的操作人員進行培訓，提高管理人員的專業水平和業務技能，使其具備必須的暖通空調基本理論常識，實行空調操作人員操作證制度，會應對突發狀況，對沒有達到考核要求的，應重新培訓，考核合格后才能上崗，同時提高管理人員的素質，增強其責任心，這樣管理人員才有能力根據室外參數的變化進行相應的調節，達到設計要求的節能效果。

4 結束語

我們應當積極開發新能源，積極推動太陽能、地熱能、原子能等新能源在建筑中的應用。我國已有這方面的研究應用，如地源熱泵系統、太陽能一水源熱泵系統及太陽能一空氣能熱泵系統等。這些系統高效節能、無污染視為一種有效利用自然能的好途徑。

建筑節能是建筑發展的基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新的生長點。現代建筑的必要組成部分暖通空調領域也已經受到這種趨勢的影響，暖通空調系統中的節能正在引起暖通空調工作者的注意，并且針對不同的國家、地區的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調要求發展著相關的節能技術。