分析建筑暖通空調系統節能技術的應用

李淼

（廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司，廣東 廣州 510440）

0 引言

隨著居民對生活水平要求的提高，日常能源消耗也越來越大，節能成為當下建筑工程中最為緊迫的問題之一。暖通空調是建筑工程中重要的項目之一，也是建筑工程中能源消耗的主要項目之一，因此暖通空調系統節能技術的應用越來越廣泛。

1 暖通空調系統概述

暖通空調系統是主要調節周圍環境中的濕度和溫度機械工程組合，主要具有三大方面的功能性職能，分別為空氣中的調節工作、提供暖氣以及輸通空氣。在早期的生產運用過程之中，整體的能源消耗量隨著人們生活水平的提高導致資源消耗觀念的轉變，越加重視節能技術運用中的所扮演的成分，因此調節裝置不斷創新優化，更加高效高質，可以更好地達到實現節能這一生產理念的目標。

2 高層建筑暖通空調中融入節能技術的必要性

隨著技術的發展，暖通空調在技術和性能上都得到非常大的進步，滿足用戶需求的同時，也在不斷向更環保、節能的目標邁進。從“降低能耗、實現環保”的角度思考，將節能環保技術融入暖通空調系統是非常有必要的。具體可以體現在以下兩個方面：①降低耗能?？照{系統在建筑總能耗占比中占有相當大的比重，要實現降低建筑運行的總體能耗，降低空調系統的能耗是重中之重。將節能的理念及技術應用在實際的暖通空調系統中，提升效率的同時，也能夠減少電能的消耗率，提升運行效果，為實現建筑的節能環保理念提供一定支持；②改善環境。當前各種新型的空調系統開始在高層建筑中不斷的應用，這也代表著未來用戶的使用環境、舒適度體驗都會有更明顯的提升。這種發展不僅促使建筑行業在科技上的改革和進步進程，同時由于暖通空調集合了空氣調節、通風等核心功能為一體，因此能夠滿足不同用戶對環境的需求。同時，就暖通空調自身來說，系統實現優化和升級，也可以一定程度減少對環境造成的不良影響，真正將環保、節能落實到實處。

3 建筑工程中的暖通空調節能技術應用原則

3.1 經濟原則

暖通空調系統新技術的應用所遵循的經濟原則主要從設備本身的經濟性及系統運行的經濟性考慮。節能技術的應用要考慮到設備運行時的節能高效，同時應當結合設備本身的結構符合經濟、通用的原則。

3.2 環保原則

在未奉行節能環保理念進行暖通空調系統設計的情況下，往往會忽視對周邊環境的保護，因此導致環境污染現象嚴重。改善這一現象的有效手段就是在暖通空調設計中堅持環保原則，重視對各種污染物質排放的有效控制和凈化，借此促使暖通空調系統的節能環保功能得到實現。

3.3 節能原則

節能原則具體就是減少對各種能源耗用，但是節能不可局限于某些環節或某個方面，應做到對暖通空調系統整體運行過程的全面覆蓋。對此，要從設計環節入手，在有效節約施工原材料的基礎上開展設計工作，注意對節能技術的充分利用。新技術的應用在較傳統就空調技術運行的情況下能實現更高效、更低能耗的特點，從而實現實實在在的節能。

4 節能技術

4.1 變制冷劑流量技術

對于采用多聯機、制冷劑模塊式空調主機等空調系統形式的建筑來說，最常用的節能技術就是變制冷劑流量技術，這項技術根本上利用變頻空調進行調控，它的應用原理是在普通空調的基礎上增加變頻壓縮機技術，該技術通過操作系統根據空調區域的實際負荷對壓縮機的控制，可以實現對系統的荷載動態控制，以此達到節能的效果，這種技術實際上應當貼合實際情況使用，根據需求有效調整設備荷載，實現設備荷載根據建筑實際負荷變化而變化調節，這樣的技術可以減少人力消耗，降低人工成本的同時，達到空調溫度自動調節的高效，并提高舒適性。

4.2 熱泵技術

熱泵空調技術是現時應用比較廣，同時也比較成熟的一種技術。依據熱源類型的不同，可以將熱泵劃分為如下類型：①空氣源（風冷）熱泵，采用這一熱泵的常見設施即熱泵冷熱水機組、單元式熱泵空調機組等等。不過這一熱泵具備一定局限性，即在冬季供熱期間，因為室外氣溫相對偏低，那么此時就要采用除霜手段，及時清理室外換熱器翅片表層存在的霜；②合理應用地下水水源熱泵，它的基本原理就在于從地下抽水，通過熱泵進一步吸收掉地下水內的熱量，然后再讓地下水回流到地下；③合理應用土壤源熱泵，該熱源泵常常被埋置在地下土壤內，接著再通到循環工質，將管作為主要的換熱器，讓循環工質和土壤進行充分的能源交換。在冬季，通過這一熱泵到地下進行取熱，將地下熱當作熱泵熱源。而在夏季，通過這一熱泵到地下取冷，將地下冷當作主要的熱泵冷源。進而有效實現夏存冬用和冬存夏用的目標；④在污水源熱泵方面，這一工藝技術能夠直接性地提取城市污水內的熱量。根據有關資料顯示，若將城市污水全都應用當作熱源，那么大概就能夠處理好20%的城市供暖用熱。

4.3 變流量調節技術

對于現時大部分公共建筑來說，由于負荷較大，為了滿足建筑的空氣調節需求，基本都是采用水冷式集中空調系統。由于這些建筑都可能有空調面積大、建筑高度高、空調系統復雜等特點，在建筑負荷時刻變化的情況下，室內溫度的調控就變得十分費力，進而也會造成系統的能源利用率低而不節能。現實中空調負荷實時都在發生著變化，而根據有關資料可知，空調設施的制冷系統在滿負荷條件下的運作時長大概是總運作時長的2～3成，通常狀況之下，空調設備的制冷系統均是在非滿負荷情況下運作的。為了有效契合空調負荷需求，需要積極合理地規劃主機、壓縮機、變頻風機等裝置，相應地調控冷熱媒，其基礎上采用變流量調節技術就可大大提高系統的能效及能源利用效率。在系統輸配上實現了變流量控制后，想要進一步提高效率，可在變水量空調系統內相應的末端繼續安裝若干電動二通閥，接著再伴隨室溫變化而實時把控所流經末端的水流量，由此實現流量變化及布局環路阻力優化的效果，不僅如此，通過變頻手段合理地把水泵運行的頻率及臺數進行自動控制，也可以進一步減少整體系統的能源耗損。

4.4 熱回收技術

熱回收是一種節能環保技術，是指回收建筑物內外的余熱（冷）或廢熱（冷），并把回收的熱（冷）量作為供熱（冷）或其他加熱設備的熱源而加以利用。在運用大型集中供冷空調的建筑中，冷熱源機組經冷凝器放出的熱量通常被冷卻塔或冷卻風機排向周圍環境中，這種熱量對于一些有熱源需求的場所來說就是一種巨大的浪費，同時也會給周圍環境帶來一定的廢熱污染。熱回收技術就是通過一定的方式將建筑內外或者大型設備，如冷水機組，運行過程中排向外界的大量廢熱回收再利用，從而成為用戶的初級或最終熱源。例如，對于制冷機組而言，壓縮機排出的高溫高壓氣態制冷劑先進入熱回收器，放出熱量加熱生活用水（或其他氣液態物質），再經過冷凝器和膨脹閥，在蒸發器吸收被冷卻介質的熱量，成為低溫低壓的氣態制冷劑，返回壓縮機，這就實現了制冷機的余熱回收利用過程。

4.5 可再生能源的替代技術

4.5.1 運用太陽能制冷和供暖

隨著技術的不斷創新和對新技術的設想，人們開始嘗試利用太陽能作為建筑暖通空調的冷暖調節輔助手段，當下利用太陽能控溫大致有兩種，一種是主動式太陽能系統進行空氣調節，另一種被動太陽能調節。我國目前應用最多的仍是依靠太陽能進行制冷，太陽能制冷主要可以通過太陽能轉化為機械能。再由機械裝置提供制冷功能，也可以利用太陽能本身的能量驅動制冷劑進行降溫，達到對房間的溫度控制，利用太陽能的做法，不但提高了環境利用率，而且減少對氟利昂的利用，維護大氣層穩定，減少對環境的危害。

4.5.2 自然通風的有效利用

高層建筑可以利用自然空氣流動形成的自然通風，實現對周圍自然資源的利用，夏季充分利用夏季風，冬季應增加光照時間，并避免冬季風的影響。自然通風受到多方面的影響，很難做到有組織的自然通風，有組織的自然通風就是借助計算機技術、相關軟件以及現代化自動控制系統實現自然通風的效果。在春、秋兩個季節，利用有組織的自然通風，可充分提高建筑室內溫度的舒適度，使室內有足夠的新鮮空氣。在天氣炎熱的情況下，可通過晚間自然通風，消減建筑室內家具和維護結構的蓄熱量，以便有效降低白天的空調啟動負荷。

5 結語

當前建筑暖通空調系統已經實現質的飛躍，不僅能夠為人們提供更好的生活環境，同時也具備良好的節能環保功能。為了讓暖通空調系統能更高效、更節能，相關的節能技術應當逐漸在建筑中得到有效的大量應用，同時也應當積極進行技術完善與創新，為建筑行業真正實現節能環保貢獻。