淺談暖通空調新技術在建筑節能中的應用

【摘要】 暖通空調技術的發展對建筑節能有著至關重要的作用，在能源危機的大背景下，節能建筑成為未來建筑發展的方向，隨著人們對住宅舒適性及衛生的要求越來越高，綠色建筑也應運而生。

【關鍵詞】暖通空調；技術；發展；節能；綠色

我國嚴寒地區、寒冷地區以及夏熱冬冷地區的部分城鎮都需要采暖，采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。因此空調系統的節能不容忽視，降低空調系統的能耗對減少建筑系統總能耗的意義重大，同時對緩解用電緊張局面，優化能源結構和提高能源利用率也具有十分重要的意義。建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、通風、熱水供應、炊事、家用電器等方面的能耗。其中，以建筑采暖和空調能耗為主，占建筑總能耗的 50%￣70%。隨著我國經濟的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，我國建筑能耗日益增長，因而，暖通空調專業其新產品、新技術、新材料的發展與創新在以后的建筑發展中起著至關重要的作用。

1 暖通空調領域節能的重要性和可行性

隨著社會的發展，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大，在發達國家已達到 40%，據統計在湖南省也達到 27.8%。在城市遠高于這個比例。而在建筑能耗里，用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的 30%￣50%，且在逐年上升。隨著人均建筑面積的不斷增大，暖通空調系統的廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗將進一步增大。這勢必會使能源供求矛盾的進一步激化。另一方面，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例。對這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環境問題。

2 暖通空調領域節能的途徑與方法

2.1 精心設計暖通空調系統，使其在高效經濟的狀況下運行。暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統，系統設計的優劣直接影響到系統的使用性能。例如系統往往都是按最大負荷設計的，而實際運行基本上是在部分負荷下運行，如果系統各部分的設計不能滿足部分負荷運行的要求，那系統的能耗是很大的。又如新風系統的設計，系統應該能隨著室外氣象參數的變化改變新風量，以最大限度地縮短主機的開啟時間。可以說空調系統的設計對系統的節能起著重要的作用。

2.2 改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失。我們知道對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷占有很大比例，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，亦即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和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

2.3 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。空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的，人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果。以往的空調控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調系統對人體的作用不直接、當環境變化時對環境的調控不迅速、人體感到不舒適、空調系統的這種調控方式不節能。

熱濕環境研究成果的應用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎。如果采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數，如采用 PMV 或 SET* 指標對空調系統進行調控，不僅可以解決傳統控制方法存在的弊病，而且可以實現大幅度的節能，據我們的初步研究表明，采用這種控制方法可使空調系統在人體舒適的條件下節能30%左右。

2.4采用新型節能舒適健康的空調方式。

如上所述，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得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。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降顯著下降，一般可達到12—14 度，而傳統方式一般在 18—20 度，顯然后者比前者具有顯著的節能效果。在夏季也有類似的結果。

3 存在的問題與對策

要實現空調系統的節能降耗，已經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：

3.1 暖通空調系統的設計管理問題。如前所述，空調系統的設計對空調系統的節能性有著重要的影響。然而在實際中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視，使得設計建造的系統不僅初投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準。據實測，有的公共建筑的空調能耗占建筑總能耗的 60%。為此，我們有必要建議政府有關職能部門加強對暖通空調設計項目的管理，可以委托相關技術部門如學會等對設計圖紙文件進行嚴格審查，對未達到國家有關節能標準的設計嚴禁施工建造。

3.2 暖通空調系統的運行管理問題。除設計外，我們發現運行管理也起著重要的作用。有些單位的空調系統，一年四季只有開機關機和冬夏季轉換操作，顯然系統達不到相應的節能效果。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的培訓和考核，對沒有達到要求的，應重新培訓，考核合格后才能上崗。在調查中我們發現，同樣一套系統，管理人員不同，系統的能耗大不相同，有的甚至相差 50%以上。

3.3 新型空調方式、控制方法及新的節能技術的開發應用問題。

如前所述，采用新型空調方式、新的控制方法，不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統大幅度節能。只要政府部門略加扶持這些成果將很快能得到適用，并形成產業化發展，這些項目的實施，將對我國的能源、環境都將起到巨大的推動作用。

3.4 公眾對空調系統作用的理解觀念問題。對于舒適性空調系統，從本專業的角度來講就是使人體有好的熱舒適性。而在社會上我們常常發現一種這樣的觀念：認為空調在夏季是越冷冬季越熱效果越好。這顯然與舒適性空調的出發點相違背的。事實上，這樣不僅大大增大了空調系統的能耗，同時由于室內外溫差的增大，也使人體對不同環境的適應性下降，身體免疫力降低。這些可以通過宣傳改變人們的觀念。

綜上所述，暖通空調系統在建筑節能中占據重要的位置，起著重要的作用，節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，政府職能部門的重視和支持，則是實現大幅度節能、產生顯著的環境和社會效益、推動經濟發展的保證。

參考文獻

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