公共建筑暖通空調系統提高能效的方法分析

李明（卓展工程顧問（廣州）有限公司　廣東廣州　510000）

公共建筑暖通空調系統提高能效的方法分析

李明
（卓展工程顧問（廣州）有限公司廣東廣州510000）

隨著我國社會與經濟的不斷發展，能源消耗已經成為了現代社會進步當中需要尤其注重的環節，并且已經逐步引起了一些能源保護學者的關注，現如今，建筑節能已經成為了時代進步的重要內容。暖通空調是建筑節能環節中的重點內容，要想做好設計與運行管理工作，不但需要有效提高能源的利用效率，而且還需要科學利用能源，本文重點探討了公共建筑暖通空調系統用能分析及其運行當中的能耗問題，并提出了提高公共建筑暖通空調系統能效的有效措施。

公共建筑；暖通空調系統；提高能效；方法分析

1　引言

隨著暖通空調系統在公共建筑中的普及和人們對室內環境高品質的追求，做好對暖通空調系統的能效工作是十分有必要的。因此，怎樣將理論與實踐相結合，并對空調系統做出具有可操作性的完善改進，充分有效的用能是擺在我們面前的一個重要問題。

2　提高公共建筑暖通空調系統能效的重要意義

我國是一個資源能耗大國，隨著我國經濟發展速度的不斷加快，在發展的過程中對于環境污染和能源浪費問題的重視程度不足、能源匱乏和環境污染造成的問題正逐步顯現，對我國經濟的可持續發展和人民群眾的生活都造成了嚴重的危害。在建筑領域這種現象體現的尤為明顯。我國建筑行業的能耗在社會總能耗中的比例普遍已經超過了28%，在很多地區這個比例甚至達到了40%。可以說建筑行業已經成為了能源的重要消耗方向，而在建筑行業中，建筑能耗的30～50%都屬于暖通空調能耗，暖通空調能耗在建筑行業能耗中的比例還在不斷上升，激化了能源的供求矛盾，也制約了建筑行業和國民經濟的發展。在現有的節能技術水平下，完全可以做到節約建筑暖通空調系統能耗的20～50%，這對于我國建筑行業的健康發展和國民經濟的可持續發展都有著重要的意義。

3　公共建筑暖通空調系統用能分析

表1所示為北京與上海的商業建筑產生能耗的比例，由此可以看出在建筑能耗中空調的能耗為主要的組成部分。一般來說，公共建筑的室內有著比較大的人員流動，人流相對來水也比較集中，而且人員的流動也呈現出一定的規律。公共建筑有著較大的窗墻，而且對于外門也有著比較頻繁地開啟，往往會分區出售或者是出租，功能不同的區域對于室內環境也有著不同的要求。公共建筑與居住建筑相比較來說，由于公共建筑特別是大型高檔的公共建筑會有全年性的供暖、通風、空調系統以及比較密集的照明設備，通常來說，室內環境參數有著較高的標準，因此，暖通空調與照明相比較而言，二者之間的能耗相當。

表1　

從20世紀90年代末以來，很多學者對于北京、上海等國內幾個大型城市的公共建筑進行了能耗調查，探討了國內不同的城市之間公共建筑的主體用能特征與節能潛力。結合這些公共建筑的能耗調研，不難發現，做好設計過程中的精準計算與嚴格控制，以及運行當中的合理調整與實時管控，可以在很大程度上提升公共建筑暖通空調系統的能源利用率。

4　當前我國公共建筑暖通空調系統的能耗問題

4.1設計方案沒有體現節能理念

暖通空調系統的能耗與其設計方案有很大的關系，然而當前在公共建筑的設中，無論是設計人員還是設計部門都沒有真正的重視節能設計。加之公共建筑的工程設計周期普遍較短，受到技術條件的限制，設計單位往往不重視在設計中體現節能的理念。這也導致當前很多公共建筑的暖空空調系統在能耗方面的設計都不符合國家的相關標準，甚至公共建筑總能耗的60%以上都用在了暖通空調系上。由于設計中沒有科學的調節手段，風機、水泵和冷機等設備都要在偏離高效點的情況下長期運行，造成了能源利用率較低的問題。

4.2暖通空調系統運行中管理體系不健全

暖通空調系統的運行，離不開運行的管理人員正確科學的工作，在實際中，一些運行管理人員缺乏責任意識，對系統運行的操作流程和管理工作不熟悉，不能夠對其有效的來進行操作，這樣也無疑增加了系統的能耗。

4.3傳送過程中的能量損耗

公共建筑暖通空調系統在進行傳送時需要損耗大量的動能，如果具有較小的水系統溫差，就會造成較快的流速，造成水資源的浪費。加之當前的載能介質具有較低的輸送效率，空間占用大，對熱量的傳送造成不利的影響，也容易損失大量的能量。

4.4負荷的計算不合理

公共建筑暖通空調系統在計算負荷時，其慣用做法是在計算得出的負荷量的基礎上再增加50%的負荷。這是為了提高系統的增壓值，從而使投入使用的暖通空調系統的運行更加科學合理。然而在實際運行中，增加負荷量并不能取得預期的效果，其結果往往是徒然浪費了施工成本。必須使用很多儀器設備來完成負荷量的增加工作，而這些儀器設備在大部分時間中是閑置的，增加了公共建筑工程施工固定成本。

5　提高公共建筑暖通空調系統能效的有效措施

5.1選取合理的設計參數

在進行室內濕度和溫度的計算時，要進行科學的取值，不要造成冬季的取值過高或夏季的取值過低。要在符合規范、滿足生產工藝和衛生需求的前提下，盡量減少新風量的計算與取值。從節能角度來說，室內的濕度和溫度的標準會對公共建筑的能耗量產生重要的影響。這是由于室內發熱散濕量、建筑物的外圍護結構與當地室外氣象參數都會影響空調系統的能耗。而空調系統的負荷會受到室內濕度和溫度設計標準的直接影響。一般情況下，在能夠對人體健康和生產工藝進行保障的前提下，如果在炎熱季節提高1℃的室內空氣設計溫度，其帶來的熱負荷節約量約為11%，這無疑是一個可觀的節省量。

5.2健全和完善暖通空調系統運行的管理體系

一方面，要強化運行管理人員的責任意識，讓管理工作人員真正能夠認清工作的重要性和自身所擔負的責任；另一方面，要加大對管理工作人員的培訓和考核力度，根據空調系統的具體性能和操作步驟，對管理人員進行系統全面的培訓，未達到要求的，嚴格重新培訓，保證在上崗之前能夠做到考核達標。

5.3將不必要的冷熱損失降低

公共建筑物必須選擇合理的朝向，以減少冷熱損失。在進行建筑設計時，要對建筑物的外表面積進行控制，如果處于各種考慮必須增大其外表面積，則應該設法將圍護結構的熱阻提高。建筑物外表面的傳熱面積與其熱量傳遞速度有著直接的關系，如果增大建筑體形系數，就會提高其采暖能耗，造成30～40%的空氣滲透耗熱量。其次，公共建筑要減少外窗面積，或者使門窗的安裝和制作精度提高，選擇新型門窗材料等，使空氣滲透減少。

5.4加大科技成果向現實生產力的轉化過程，提高暖通空調系統技術的攻關力度

一方面，根據當下可持續發展的戰略，采取太陽能制冷供熱系統、地源熱系統等等可再生能源的暖通空調系統，不僅僅能夠減少對環境的傷害，還能夠起到節能提高能效的作用；另一方面，要加大對技術的開發和推廣，加強與國外暖通空調系統技術公司的合作，引進和學習他們先進的技術，做好進一步的研究和完善工作，并加快將科研成果向現實空調系統研發的轉化。

5.5強化對暖通空調運行中節能控制

（1）對建筑系統中各個能耗標準進行準確計量

在公共建筑中能耗計量是建筑節能目標的關鍵，只有將建筑內部各個使用系統進行有效分類、分項統計以及計量，這樣才能夠對不合理的能源使用情況及時改進。例如在計算能耗的時候，就應該重點控制空間使用面積、時間。防止冬季房間問題過高、夏季溫度過低，這樣不僅會危害健康，還會造成資源能源的浪費。

（2）對一些負荷進行合理有效的調節與控制

在暖通空調系統中，對水系統進行設計控制是其中較為重要的環節。從建筑設計的負荷來看，一年中絕大部分時間系統的實際負荷都要比設計的負荷量要小，制冷設備長時間的啟動關閉都是一種浪費行為。所以，有效改進完善一些機組負荷運行效率就能夠有效實現機組的節能目標。

5.6健全完善公共建筑節能制度

在不同城市、不同種類公共建筑中，其能源消耗情況也是大不一樣的。所以，一定要盡量結合地區發展實際狀況，建筑設計施工標準規范要求面對建筑節能工程項目進行嚴格審查、監督，由管理條例以及制度措施上有效實現公共建筑的節能目標。另外，就公共建筑管理部門來看，也需要不斷培養管理人員的節能意識，從制度管理上有效明確國家節能政策標準要求，特別是政府事業單位建筑節能項目，就更加需要從管理上有效顯示出節能發展的重要性與實際發展意義。

6　結語

綜上所述，公共建筑暖通空調系統的能耗是非常大的，這不但限制了建筑行業的發展，也影響了國民經濟的可持續發展，同時也違背了節能的原則。面對這種情況，一定要制定嚴格的用能管理制度，提升管理人員的節能意識，對不同地區、不同規模公共建筑的節能標準能耗進行測算。

[1]李本健.暖通工程的施工技術之我見[J].江蘇商報（建筑界），2013（11）.

[2]尚曉菲.如何完善公共建筑暖通空調能效皀對策[J].工程建設標準化，2014（12）.

[3]楊春梅.暖通空調與節能設計的相關問題探討[J].內江科技，2011（01）.

TU831.3

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1673-0038（2015）51-0063-02

2015-12-8

李明（1987-），男，助理工程師，大學本科，主要從事公共建筑暖通空調設計工作。