現代建筑暖通空調系統的節能分析

摘 要：現代建筑設計施工中都將暖通空調作為基礎結構進行設計，并以此提高人們的使用舒適度。但是在提高舒適度的同時，建筑的節能性也成為了現代建筑施工的重點內容。這也是由節能環保思想的普及所決定的。因而文章主要針對暖通空調能耗問題進行了分析，著重針對建筑環境同節能之間的關系進行了探討。通過對室內環境、建筑規劃設計以及圍護結構等對能耗的影響展開了敘述。以此探尋暖通空調系統的節能方法，從而提高建筑的性能。

關鍵詞：建筑；節能；暖通空調；設計

1 暖通空調的能耗分析

1.1 建筑環境對能耗的影響

能源是現代社會發展的基礎動力，也是人類進步的基礎源泉。但是經濟的發展大多會超前于能源的發展。就我國而言，目前的經濟增長率發展速度較快，國民生產總值已經超過了10%，但是相對來說，能源的增長率較為緩慢只維持在3%至4%。因此，節能成為了當下社會發展關注的焦點。而在社會能耗總值中，建筑能耗所占比例較大，而節能也成為了未來建筑發展的基礎方向，即建筑技術的新型發展點，也是現代建筑施工設計中的重要環節。作為節能的重點內容，暖通空調系統的節能性成為了建筑設計者關注的焦點。但是由于暖通空調系統會受到環境的影響，因而隨著地域不同、國家不同、建筑的不同，暖通空調在通風、采暖以及空調要求上都有著差異性，節能技術要求也不同。目前我國的建筑設計中所使用的暖通空調能源基本都為不可再生的高品位能源，尤其是電能，占到了很大的比例。通過對建筑環境的研究，細致了解暖通空調的能耗組成，以此提出合理節能方案。

1.2 暖通空調的能耗分析

暖通空調作為現代建筑的必備系統，主要用于穩定室內環境，提高使用的舒適度，但是舒適度的提升必然會帶來能耗，增加建筑的整體耗能率，這同節能建筑的理念相悖。并且暖通空調已經成為了現代建筑耗能大戶，在整個建筑耗能中可以占到23%左右，因此暖通空調節能工作勢在必行。

1.3 室內環境對能耗的影響

提高人們生活環境的舒適度，保證室內熱環境的穩定是建筑暖通空調系統的主要目標。主要是對室內空氣溫度的調節以及氣流速度的調節，從而保證人體同周圍環境之間的輻射換熱維持在舒適上。

1.4 圍護結構的影響

圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構主要包括屋面、外墻和窗戶；內圍護結構主要包括地面、頂棚、內隔墻等。

1.5 建筑規劃設計的影響

在節能建筑的施工建設中，節能設計具有重要的作用，針對節能設計的規劃必須從多方面多角度進行研究，充分利用各種自然因素，例如太陽能，自然季風風向以及地貌和地形等，還要充分考慮氣候因素以及輻射和大氣環流因素等，利用有利因素摒除不利因素，通過總體的統籌規劃以及布局，充分進行改造和利用。形成良好的居住條件以及利于節能的微環境。適當的可以利用建筑周圍的綠化，以此降低空調系統的能耗，提高建筑的節能效率。

2 節能途徑與方法

2.1 地源熱泵技術的應用

地源熱泵是目前我國暖通空調系統應用的新型技術。地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的高效節能環保型空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（電能），即可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內用于采暖；在夏季，把室內的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。地源熱泵工作原理是：冬季，熱泵機組從地源中吸收熱量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機組從室內吸收熱量并轉移釋放到地源中，實現建筑物空調制冷。根據地熱交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統和地埋管地源熱泵系統。并且地源熱泵具有傳統暖通空調系統不可比擬的優勢：（1）穩定：整個系統運行穩定，不受室外氣候條件的影響；（2）舒適：室溫的分布更合理，溫差小，舒適感好。（3）節能：比傳統空調節能40%-60%；（4）環保：沒有室外機，并且解決了城市熱島效應，無任何污染和排放。

2.2 空調新風量的控制

空調的節能與否還會受到空調新風的影響，新風量的增加必然會增加空調的能耗，而負荷的增加必然會提高空調系統的電耗，因而對空調環境質量的調節需要處理新風量的大小，所以依照實際的環境以及空調運行狀態調節新風比例能夠有效提高空調系統的能耗。過渡季節室內環境相對較為穩定，因而空調供冷供熱可以停止，即可以全部采用新風，通過這種方式可以有效節約空調系統能耗。

2.3 空調方式的控制

空調方式也會對暖通空調的節能性造成影響，因此適當的空調方式設計也是目前建筑暖通空調的基礎。隨著技術的發展以及暖通空調系統的進步，變頻空調的應用越來越廣泛，也在應用中逐漸的展現出其對室內環境調節的優勢，且節能性優越。因此，變頻空調應是空調發展的一個趨勢，使空調盡可能達到節能要求。

2.4 新型空調系統的應用

人們對于生活環境的要求越來越高，因而建筑空調系統的發展也十分迅速，而空調所消耗的大多為不可再生能源，因而環保性便隨之降低。如何才能夠利用已有的資源提高空調系統的使用效率，并最大程度的降低能源的消耗，如何才能夠利用低品級能源以及可再生資源運行暖通空調系統已經成為了目前研究的主要對象。地源熱泵空調的出現便是代表。通過利用地下恒溫土壤的熱能，令空調COP值提升，從而獲得熱能或者進行制冷，降低系統的整體能耗。此外太陽能的利用以及相關制冷技術也在開發中。

2.5 能源利用率的最大化

冷熱回收已經成為了當前新型空調系統的研究重點，例如回收空調的排風系統的熱能，利用冷凝熱對水進行加熱從而供應熱水等，都是有效利用了系統的熱能，從而降低了系統的能耗，提高了系統的能源利用率。這種節能思想便是將系統某一環節多余的熱量應用在系統中需要熱能的環節中，從而有效節約能源，這已經成為了建筑暖通空調系統的節能趨勢。目前暖通空調系統中所應用的全熱交換器工作效率基本實現80%。另外針對性的熱回收裝置的應用也逐漸的推廣開來。從應用的普遍性上說，熱泵系統回收的應用最為普遍，系統中的廢熱通過熱泵可以回收120e，而針對采暖以及供熱燃料的節約可以利用低溫熱源以及自然環境，通過研究，也逐步的形成了新型的高效節能技術。相對比而言，使用單一設備進行熱回收的效率小于使用混合設備的熱回收效率，即接觸式熱回收設備同熱泵的聯合使用效率相對較高。

3 結束語

文章主要分析了現代建筑中所使用的暖通空調的節能性能，通過對系統能耗以及新型能源應用的介紹，為建筑環境的改善以及綠色建筑節能建筑的推廣提供了多種方案。通過對建筑空調系統設備以及運行模式的優化，提高系統的自控、自我運行的能力，并利用新型的管理方式降低系統的能耗，即提倡新風量、新方式的空調系統。目前建筑行業，無論是設計還是施工都以建筑的舒適度以及實用性作為基礎目標，并在此基礎上提高建筑的能源使用率，降低能源消耗，這也是未來建筑的發展方向。建筑能耗中暖通空調系統屬于能耗大戶，因而暖通空調系統的節能對于建筑整體節能的影響最為直接，如何提高系統節能技術的利用，縮短新型節能技術的開發周期，成為了未來一段時間內技術人員的工作重點。

參考文獻

[1]惠群.談住宅建筑節能的幾項技術措施[J].住宅科技，1998（11）：23-25.

[2]張彬.淺談暖通空調系統在酒店設計中的節能方案[J].山西建筑，2008，34（14）：190-191.