試析建筑暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)

施永富

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑能耗中所占的比重逐年加大，節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運用成為暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，也成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、運行和管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；措施；暖通空調(diào)技術(shù)

【中圖分類號】TU831 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0047-01

引言：隨著最近些年經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活水平的提高，我國的建筑耗能與日俱增，中國的能源供應(yīng)出現(xiàn)嚴峻的考驗。建設(shè)成節(jié)能型社會已成為迫在眉睫的任務(wù)。在消耗的能源中其中建筑耗能占30%，而中央空調(diào)耗能占整個建筑運行耗能的60%左右，這是個十分龐大的比例了。空調(diào)系統(tǒng)是最耗能的一部分，要做好節(jié)能措施必須在這個方面下狠功夫。在建筑節(jié)能領(lǐng)域，空調(diào)節(jié)能是研究的重點與熱點。

一、建筑暖通空調(diào)節(jié)能現(xiàn)狀

隨著近些年經(jīng)濟的飛速發(fā)展，工業(yè)化進程的加快，建筑耗能已成為不可回避的問題。房地產(chǎn)行業(yè)如火如荼的發(fā)展，建筑工程方面已做到盡可能的是綠色建筑。當樓盤建設(shè)完畢，最主要的耗能設(shè)備就是房屋里內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)，以往的中央空調(diào)被大量事實驗證是相當?shù)暮哪艿摹Ｄ壳伴_發(fā)出來的暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的前景被普遍看好，它所所遵循的原則，總的概括起來有“節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展、保證建筑環(huán)境的衛(wèi)生與安全”，這樣一來很好的適應(yīng)了國家的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略，貫徹熱、冷計量政策，創(chuàng)造不同地域特點的暖通空調(diào)發(fā)展技術(shù)，越來越多的人認識到，建筑使用能源所產(chǎn)生的二氧化碳是導致氣候變暖的主要原因，因而暖通空調(diào)技術(shù)創(chuàng)新勢在必行，節(jié)能建筑也成為建筑發(fā)展的必要趨勢，綠色建筑也隨著應(yīng)運而生。

二、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

（1）建筑物本體的節(jié)能措施，主要有設(shè)計合理的建筑朝向和外形（節(jié)能型的建筑設(shè)計是減少空調(diào)能耗的重要保證）；改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能；合理控制建筑的窗墻面積比例（減少日射和傳熱負荷）。

（2）空調(diào)系統(tǒng)或供暖系統(tǒng)所消耗的能源大部分是消耗在冷熱源系統(tǒng)中。因此，合理選擇高能效比的冷、熱源對系統(tǒng)節(jié)能至關(guān)重要。

（3）空調(diào)新風問題是影響空調(diào)系統(tǒng)能耗指標的一個重要因素，新風量過大會顯著增加新風負荷，進而增加能耗；新風量過少則會影響空調(diào)環(huán)境的空氣品質(zhì)，因此針對具體環(huán)境的空調(diào)系統(tǒng)做好送風溫度和新風比例的調(diào)節(jié)非常有利于節(jié)能。比如，對于夏季需供冷、冬季需供熱的空調(diào)房間，室外新風量大，系統(tǒng)能耗愈大。在這種情況下，室外新風應(yīng)控制到衛(wèi)生要求的最小值。而在過渡季節(jié)，空調(diào)室內(nèi)一般不需供冷或供熱，可采用全新風模式運行，這種方法也是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。

（4）選擇合適的空調(diào)方式、合理的空調(diào)設(shè)備是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面。近幾年來，變頻空調(diào)由其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點，因而得到飛速發(fā)展。到目前為止，變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場銷售份額80%以上。根據(jù)日本JRA404 標準，變頻空調(diào)器季節(jié)能效遠高于定頻空調(diào)器，在冷負荷相當?shù)那闆r下使用變頻空調(diào)器消耗的功率僅為定頻空調(diào)的66%，即省電34%。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，我們應(yīng)采用變頻技術(shù)，主要形式有：變頻冷水機組、變頻水泵和變頻風機。用變頻水泵和變頻風機替代調(diào)節(jié)閥，減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗，提高整機效率；采用變流量技術(shù)，根據(jù)空調(diào)負荷改變水流量或風流量，從而達到更佳的節(jié)能效果。

（5）盡量對空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，在既節(jié)能，又保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，風量可調(diào)的置換式送風系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風系統(tǒng)、蒸發(fā)冷卻和去濕空調(diào)系統(tǒng)以及免費供冷系統(tǒng)等在國外綠色辦公建筑中已成為流行的空調(diào)方案。目前國內(nèi)外不少公司、科研院所的研究人員都在致力于這方面的研究工作。

（6）空調(diào)系統(tǒng)能耗特點之一是大量余熱浪費。從節(jié)能考慮，將系統(tǒng)中需排除的余熱移向需要熱的地方是節(jié)能的一種趨勢。一種常用的方式采用熱輪回收余熱，它由多孔和高比熱容量的材料制成，有轉(zhuǎn)盤式和轉(zhuǎn)鼓式兩類結(jié)構(gòu)形式。轉(zhuǎn)輪式全熱交換器，其熱傳遞效率現(xiàn)可達到75-80%。此外還有一些常用熱回收裝置，如熱管換熱器、板式換熱器、熱回收環(huán)路等。相對來說，熱泵系統(tǒng)回收方式更為普遍，熱泵可以回收 100°C-120°C 以下的廢熱，可利用自然環(huán)境（如空氣和水）和低溫熱源（如地下熱水、低溫太陽熱和余熱）來節(jié)約大量采暖、供熱燃料，是一種高效利用低溫能源的節(jié)能技術(shù)。

（7）我們應(yīng)當積極開發(fā)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(yīng)用。這些能源的開發(fā)利用日益引起世界各國的重視，它將是解決世界能源危機的根本措施。我國已有這方面的研究應(yīng)用，如地源熱泵系統(tǒng)、太陽能-水能源熱泵系統(tǒng)及太陽能-空氣能熱泵系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)高效節(jié)能、無污染，不失為一種有效利用自然能的好途徑。

三、解決建筑暖通空調(diào)節(jié)能的問題及措施

要實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，已經(jīng)具備了許多成熟的條件，但同時也存在許多問題有待于解決。

（1）暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計管理問題

如前所述，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性有著重要的影響。然而在實際中往往得不到一些設(shè)計部門和設(shè)計人員的足夠重視，使得設(shè)計建造的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準。據(jù)實測，有的公共建筑的空調(diào)能耗占建筑總能耗的60%。為此，我們有必要建議政府有關(guān)職能部門加強對暖通空調(diào)設(shè)計項目的管理，可以委托相關(guān)技術(shù)部門對設(shè)計圖紙文件進行嚴格節(jié)能審查，對未達到國家有關(guān)節(jié)能標準的設(shè)計嚴禁施工建造。

（2）暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行管理問題

除設(shè)計外，暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行管理也起著非常重要的作用。有些單位的空調(diào)系統(tǒng)，一年四季只有開機關(guān)機和冬夏季轉(zhuǎn)換操作，顯然系統(tǒng)達不到相應(yīng)的節(jié)能效果。為此要求運行管理人員不僅要有強烈的責任心，上崗前還必須要進行系統(tǒng)的培訓和考核，對沒有達到要求的，應(yīng)重新培訓，考核合格后才能上崗。在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，同樣一套系統(tǒng)，管理人員不同，系統(tǒng)的能耗大不相同，有的甚至相差50%以上。

（3）新型空調(diào)方式、控制方法及新的節(jié)能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用問題

如前所述，采用新型空調(diào)方式、合理的空調(diào)設(shè)備、新的控制方法，不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統(tǒng)大幅度節(jié)能。我國對新型空調(diào)方式和控制方法的研究目前是比較成熟的，近幾年已經(jīng)取得了一些比較可喜的成果，只要政府部門略加扶持這些成果將很快得到適用，并形成產(chǎn)業(yè)化，對這些項目的實施，將對我國的能源、環(huán)境和經(jīng)濟都將起到巨大的推動作用。

（4）使用可再生能源空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)推廣應(yīng)用問題

利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng)，如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷、供熱系統(tǒng)，不僅有著顯著的環(huán)境和社會效益，有的還有著顯著的經(jīng)濟效益（如地源熱泵系統(tǒng)的地源熱提取問題等），也需要進一步研究完善，也需要政府部門的重視和支持。

結(jié)束語：

綜上所述，建筑節(jié)能是我國目前十分熱門的一項工程，節(jié)能意味著經(jīng)濟節(jié)約，那么如何把節(jié)能產(chǎn)生的一部分經(jīng)濟回報回饋社會，回饋企業(yè)使我們必須重視的一個問題。我們對此抱有希望，在我們的社會里暖通空調(diào)技術(shù)只有讓國家、企業(yè)和用戶三方共享節(jié)能成果，才能解決我國在推廣建筑節(jié)能技術(shù)的迫切問題；一旦這個問題得到解決，我國的建筑節(jié)能水平一定會上一個新臺階。

參考文獻：

[1]于水波；基于系統(tǒng)能效的中央空調(diào)末端優(yōu)化控制[D]山東大學，2010

[2]陸 俊；暖通空調(diào)（第二版）.中國建筑工業(yè)出版社.