采暖通風空調工程中的節能技術分析

文／蔣荷 沈陽榮鼎建筑規劃設計有限公司 遼寧沈陽 110000

引言：

隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對于生活質量的要求也越來越高，在建筑工程項目中，暖通空調系統得到了廣泛應用，但是該系統在應用過程中耗能非常嚴重，因此，為了響應我國節能減排的號召，對建筑工程暖通空調系統節能技術要點及應用展開研究。

1、暖通空調節能技術在建筑系統的應用的重要性

設計方案的挑選直接關系暖通空調的工程施工質量，在同一個暖通空調設計項目中，必須對好多個部分的設計方案進行調整較為。此外，在設計方案中需要綜合考慮下列難題。首先要考慮設計方案的可行性分析，同時還要根據實際設計要點制訂設計方案，使空調系統能最大限度地融入外界標準。次之，為了能設計規劃的合理性，在這里情況下，供暖設計師需要把綠色節能建筑作為空調系統設計，從環保節能冷熱源的挑選、能量回收、風系風力、出水量、保溫系統、智能控制系統與精確測量等多個方面下手，多方位執行。這篇文章主要是剖析暖通空調節能技術在建筑系統中的發展優勢和應用。

2、建筑暖通空調節能減排設計的原則

整體性原則。在對建筑采暖通風空調系統進行設計的過程中，整體性原則是其中最基本的原則之一，該原則的運用對設計人員設計理念的全局性有著非常高的要求，對設計人員的專業性和技術性也有著非常高的要求，這樣才能夠在設計的過程中，使整個暖通通風空調系統能夠得到最大程度優化，同樣在整體性原則要求下，還要能夠及時解決系統設計過程中出現的所有問題。動態性原則。在建筑施工設計工作開展的過程中，采暖通風工程的系統性和復雜程度都非常高，并且在整個設計過程中都是動態變化的，因此在進行該工程的設計工作時，要能夠從設計意識上，就對整個動態性有著非常高的關注，要能夠從發展的角度去看待設計工作，結合實際情況以及設計工作開展中可能存在的隱患問題，來對整個設計方案和未來的發展方向進行科學的調控。加強對技術的研究。對于建筑業來說，加強對采暖空調通風系統的研究，完全符合國家對節能減排發展的號召，科學地運用采暖空調通風系統，不僅能夠達到節能減排、降低污染的目的，還能夠實現資源利用的最大化。建筑空調系統發展至今，在技術上已經趨于成熟，因此要想實現進一步的節能減排，就必須要加強對節能減排技術的研究力度，從技術的層面來推動整個建筑業的快速、穩定發展。

3、建筑采暖通風空調工程中問題的原因

設計理念。在對建筑采暖通風空調工程進行設計的過程中，要想能夠充分發揮整個空調工程節能降耗的效果，加強對節能設計理念的優化和改善是非常重要的，設計理念在整個建筑通風采暖空調工程開展的過程中，發揮著非常重要的導向作用，是整個空調工程的中心思想。但是，在實際設計工作開展的過程中，大多數的設計人員都會將環境因素和節能減排作為首要考慮的因素，在這種理念的引導下，會導致最終設計的方案與實際情況之間出現較大的偏差，進而無法發揮出整個采暖通風空調工程的節能減排效果。

設計管理。設計管理的合理性，對于建筑采暖通風空調工程節能減排效果的充分發揮，有著非常重要的作用，設計管理的質量能夠在一定程度上，直接決定整個建筑系統的節能效果。因此，在初期階段一定要能夠給予設計管理足夠的重視，要能夠樹立正確的設計思想。除此之外，在整個建筑采暖通風空調工程設計的過程中，在施工因素以及環境因素的影響下，可能會出現各種各樣的問題，尤其是對一些細節處的把控，如果不能對細節處的把控給予足夠的重視，很可能會對整個建筑節能系統后期的運行狀態帶來巨大的影響，進而會對建筑企業的經濟效益和生態環境的穩定帶來較大的影響。

設計計算。對于建筑體的采暖通風空調工程的設計來說，設計計算對后期的節能降耗有著較大的影響，所謂設計計算，主要指的就是對室內溫度和冷熱負荷的計算。而對于設計計算來說，不同地區的冷熱負荷極限有著非常大的差距，北方地區的熱負荷是遠遠低于南方地區的，而冷負荷則是高于南方地區的，因此為了保證整個采暖工程的合理性，一定要結合地區的實際環境情況來進行設計，并且要開展更加精密地采暖通風空調工程的設計計算工作。但是，在當前階段建筑業快速發展的過程中，普遍存在設計結算不足的問題，這也給后期建筑節能系統的穩定運行埋下了巨大的安全隱患。

能源管理。能源管理也是整個系統設計的核心，但是在當前階段建筑節能設計工作開展的過程中，大多數的設計方案忽略了能耗監控和分析的功能，尤其是對于一些大型的建筑群體來說，能源監控和分析的缺失，導致建筑體的運行管理負擔大大增加，也不利于后期能耗管理工作的順利開展。因此，在系統工程的設計階段，必須要采取相應的措施，來進一步加強對整個建筑體的能源管理，設計人員也要能夠在不斷實踐的過程中總結經驗。

4、建筑暖通空調系統高能耗原因

4.1 節能設計普及率不足

綠色節能設計在得到大家重視后才逐步形成相關國家規范、行業標準，我國這方面的發展起步晚，在目前的建筑項目設計中，僅要求公共建筑項目的設計符合綠色建筑要求。雖說相較之前已得到了重視，但占據大比例的非公共建筑項目仍因未按照相關節能標準執行，在業主的要求或設計者的主觀要求下，導致設計方案未能符合節能標準。同時不同的方案間也缺乏統一標準，絕大部分因過度追求用戶體驗、關注成本效益而忽視節能減排，影響整個空調系統的節能效果。

4.2 節能設計重視度不足

分析當前已建或在建的項目可知，暖通空調系統的節能設計仍得不到重視。在項目設計中，業主沒有認識到系統節能的真正意義，很多時候會因裝飾空間、外立面美觀、造價成本等原因而無法顧及到節能。多數設計人員的意識不足，讓節能設計僅為空談口號，不能真正落實到實際應用中，進一步影響了暖通空調系統的節能設計效果。

4.3 系統主觀影響大

當下，我國居民節能意識薄弱，在冬季采暖和夏季制冷兩種工況下，多數用戶為了改善居住的舒適度，經常會因環境因素略微改變而立即通過控制器調節系統溫度，甚至在短時間內頻繁調整，導致機組頻繁啟停；加上大多數用戶在運行空調設備時沒能養成常關門窗的習慣，為求制冷（熱）效果而加大溫度設置，導致能源白白流失，這兩方面造成的能源消耗是比較大的。

5、采暖通風空調的節能減排技術應用

5.1 優化設計方案

從設計方案下手都是保證設計方案具備理想化節能實際效果的重要途徑，防止不合理設計方案階段危害供暖設備的后續運行實際效果。設計方案規定保證全部設計者都有較高的節能觀念，深刻認識設計的重要性，防止只關注供熱系統的運行作用，將節能放到同樣重要的位置，能夠更好地進行后續設計工作。除此之外，融合項目建設使用方式時間與空間遍布，確立不一樣供暖設備的運行規定，防止后續項目建設發生冬熱夏冷難題。運用一些虛擬仿真軟件立即防止一切地域的能量損害難題，保證設計方案更為標準。

5.2 土壤源熱泵技術的應用

土壤源熱泵技術主要是指一種將地球表面淺層地熱源作為冷熱源，并使用高效熱泵機組將其輸送至建筑物內部，以滿足建筑物的供熱或供冷需求的措施。與風冷熱泵技術相比，土壤源熱泵技術的效率更高也更可靠。所以，當使用這種技術時，建筑暖通空調系統的運行效率更高，能夠最大限度地滿足不同地區的建筑物對暖通空調系統的運行要求以及對供冷供熱的需求。此外，土壤源熱泵技術還能有效降低建筑暖通空調系統的能源消耗，有利于進一步增強建筑暖通空調系統節能減排的效果。

5.2 自然通風技術的應用

（1）自然風是目前建筑暖通空調設計中最常用的綠色能源之一，自然風的有效應用不但滿足了建筑物室內自然通風的要求，還充分體現了綠色建筑的設計理念。因此，設計人員在開展建筑設計工作時，必須充分考慮建筑物的朝向、通風以及整體布局，進而通過合理應用自然風來實現建筑節能減排。比如，設計人員在規劃建筑物內部結構時，應該重點關注門窗等位置的設計，并通過合理規劃自然風的流通路徑來促使建筑室內形成空氣循環流動路線，進而加快室內空氣熱量向外排出的速度，同時降低空調等相關制冷、制熱設備的使用頻率與能源消耗。（2）熱壓通風技術是實現建筑室內自然通風的重要保障。該技術主要利用熱壓差來改善建筑室內的通風條件，其在暖通空調設計方案中的應用效果最顯著。在具體應用時，設計人員必須明確冷空氣密度較低這一特點，并適當降低通風口的入口位置，以確保室內空氣的正常流通。（3）建筑室內自然通風的風壓與熱壓存在密切聯系，室外環境的變化是決定風壓穩定性的關鍵因素。由于熱壓具有穩定性較強的優點，因此設計人員可將風壓與熱壓有機結合在一起，以達到改善建筑室內自然通風效果的目的。對此，設計人員必須嚴格按照綠色建筑的設計原則和要求，為廣大住戶提供綠色、舒適的生活和居住環境。

5.4 太陽能技術的應用

太陽能是當前應用最廣泛的可再生能源之一，其具有總量大且不受使用環境限制的特點。一般情況下，太陽能主要應用于暖通空調加熱系統設計中，施工單位可借助先進的加熱裝置將太陽能收集起來并轉化為可利用的熱能或者電能，從而為建筑物的日常運行提供動力。但需要注意的是，雖然在太陽能及相關設備的支持下，用戶可根據自身的實際需求合理調節室內溫度，但是遇到陰雨天氣時，住戶必須使用其他設備來保證太陽能暖通空調系統的正常運行。而隨著太陽能技術在建筑暖通空調設計和建設等環節的廣泛應用，建筑物的節能減排效果得到顯著增強，建筑暖通空調系統在運行過程中對周邊生態環境造成的破壞和污染也在逐漸降低。因此，相關部門必須順應時代發展的要求，加強太陽能技術在建筑暖通空調設計和建設中的應用。

5.5 自動化技術和智能控制技術

為了有效提高建筑暖通空調系統的運行效率，確保其始終保持最佳運行狀態，設計人員必須將自動化控制技術應用于建筑暖通空調的設計環節，并充分發揮出智能控制技術的作用。對此，設計人員可以根據建筑內部采暖與制冷的需求，合理調整冷熱系統的運行參數。此外，設計人員也可以通過收集與分析建筑暖通空調系統運行時的溫度、水量、功率等相關數據來進一步提高建筑暖通空調系統運行的穩定性與可靠性。建筑暖通空調控制系統在實際運行過程中，大多采用多自動控制模式來對風機、自動閥門等進行相應的調整，從而達到降低系統整體運行能耗、提高系統運行效率的目的。比如，設計人員在設計建筑暖通空調系統時，若選用定流量冷水機組，則只需要按照要求調節電動閥門的開度，改變流經末端設備的冷水流量，便可滿足住戶對建筑暖通空調系統的各種使用要求。此外，隨著大數據、傳感、物聯網、人工智能等先進技術在建筑暖通空調設計與建設中的應用，建筑暖通空調系統設計方案得到了進一步優化，同時，建筑暖通空調系統的智能化水平也得到明顯提高。

5.6 能源分析技術的應用

建筑物在日常運行過程中所產生的能源消耗主要來自各種電氣設備。由于辦公設備、照明設備以及加熱設備等在運行過程中的能耗存在一定的差異，所以設計人員只有在建筑暖通空調設計過程中，仔細分析建筑方位、形狀等參數，才能準確了解和掌握各種電氣設備的真實能耗數據，對設計方案進行相應的優化。比如，通過對建筑物年能耗量進行分析，設計人員可以掌握造成建筑物能源消耗量過大的原因，從而針對性地制定能耗控制策略，提高建筑物節能減排的整體效果。

5.7 合理利用熱回收系統

暖通空調在實際運行過程中會釋放大量的熱能，如果將熱量分配到空氣中的話，熱損失會變大。因此，我們必須考慮借助熱回收和熱交換裝置回收從系統流出的熱量，將其傳輸給加熱系統，實現空調內部的能量轉換，從而減少對資源的消耗?？照{系統可以調節周圍溫度，這一過程是人們常說的換氣過程，這一過程會損失一定能量，收集排風系統中的能量，與外部空氣進行能源交換，這樣可以降低空調系統和采暖設備的負荷，防止能源消耗過多，增加經濟效益，達到低碳生活目標。

5.8 變頻調速節能技術

在暖通空調設計中，設計人員應在設計過程中合理運用變頻調速節能技術，保證暖通空調運行效率，便于暖通空調實際運行滿足需求，降低成本。在大部分建筑工程中，暖通空調中的一些設備在運行過程中消耗許多能源，污染了周圍環境，變頻調速節能技術的應用能夠改變電機中的電源頻率，改變電機轉速，當設備壓力較高時，能夠降低電機運行速度，減少能源損耗量。所以，技術人員要了解空調實際運行狀況，合理運用變頻調速技術，可以根據實際需求控制設備運行的頻率，從而避免出現資源浪費現象。

5.9 合理選擇冷熱源

在選擇冷熱源設備機組容量的過程中，以下因素是必須要考慮的：一是建筑的功能特性，二是建設項目規模，三是建筑所在地能源結構及價格，四是國家及建筑所在地的環保規定。同時，還要根據建筑物周圍能源和相關原則來決定：首先，如果建筑所處位置附近有熱力發電廠，可以利用其散熱作為暖通空調的熱源，保證空調正常運行。其次，如果建筑物附近有供熱，應將其作為熱源。第三，要想有效利用熱冷源，保證其穩定性，可以適當使用周邊天然氣，通過分布式燃氣冷熱電三聯供系統。第四，如果建筑周邊有著豐富的地熱資源與水資源，可以通過使用地源熱泵與水源熱泵來達到節能效果。

5.10 其他能源的利用

在暖通空調系統中，要想實現節能效益和經濟效益，我們可以充分利用地源熱泵技術。這一技術能夠很好地解決現代建筑物中暖通空調系統的供暖問題，減少因為供暖所造成的能源消耗量大的情況，并且在暖通空調系統質量方面也會起到一定的作用和效果。具體的應用原理是進入冬季之后，地源熱泵空調系統會向土壤、地下水以及地表水吸取能量，并將其轉化成熱能提供給建筑物。進入夏季之后，為了降低建筑物的熱能，地源熱泵空調系統能夠將吸收的建筑物熱量釋放給土壤、地下水和地表水。在實際的應用中，可以發現利用地源熱泵空調系統所產生的制冷效果會比其他普通的空調制冷效果更加優異，能夠提高一倍以上的運行效率，從而減少能源消耗量。

結語：

暖通空調節能技術的應用是一項綜合型工程項目。暖通空調節能技術的應用應結合新項目具體和需求，針對性地采取有效措施，統籌考慮，最大限度地提高工作效率。暖通空調控制系統設計中應積極引入節能技術，達到工程建筑領域可持續發展的最基本總體目標，在潛移默化中改進大家生活的方式和質量，完成環境保護的最終目標。在暖通空調節能系統的基礎上進行技術革新，高度重視新能源技術水平，逐漸緩解國內電力能源運用工作壓力。節能技術在暖通空調設計方案中的運用既滿足當代發展戰略又符合我國現行政策又能夠實現工程建筑領域的可持續發展。