新質生產力驅動下的高校暖通設備節能降耗的探索

摘要：高校是培養學生的重要場所，為學生提供舒適、健康的學習環境是高校承擔的重要使命。在現在建筑中，暖通空調的使用比較廣泛，暖通空調系統在調節空氣溫度、空氣濕度、空氣質量等方面發揮著重要的作用。但是，暖通空調系統耗能大，帶來的財務支出也大。在當前綠色發展、節能減排的大背景下，進一步推動暖通設備節能降耗非常關鍵。以新質生產力為引擎，立足新發展理念，結合實踐經驗，從高科技、高效能、高質量出發，探索進一步實現暖通空調節能降耗的新路徑，對高校的綠色長足發展有重要的意義。

關鍵詞：新質生產力""暖通空調""節能降耗""BIM技術

Exploration"of"Energy"Conservation"and"Consumption"Reduction"of"HVAC"Equipment"in"Colleges"and"Universities"Driven"by"New"Quality"Productivity

LIU"Tianfang1，2

1."Shandong"University"of"Technology，"Zibo，"Shandong"Province，"255000"China;"2."Zibo"Municipal"Party"School"of"the"Communist"Party"of"China，"Zibo，"Shandong"Province，"255300"China

Abstract："As"an"important"place"for"cultivating"students，"colleges"and"universities"shoulder"the"important"mission"of"providing"students"with"a"comfortable"and"healthy"learning"environment."In"modern"buildings，"Heating""Ventilating"and"Air"Conditioning""（HVAC）"is"widely"used."The"HVAC"system"plays"an"important"role"in"adjusting"air"temperature，"air"humidity，"and"air"quality."However，"the"HVAC"system"consumes"a"lot"of"energy"and"brings"large"financial"expenditures."Under"the"current"background"ofnbsp;green"development，"energy"conservation，"and"emission"reduction，"further"promoting"energy"conservation"and"consumption"reduction"of"HVAC"equipment"is"very"crucial."Taking"new"quality"productivity"as"the"engine，"based"on"the"new"development"concept，"combined"with"practical"experience，"starting"from"high"technology，"high"efficiency"and"high"quality，"exploring"a"new"path"to"further"realize"energy"conservation"and"consumption"reduction"of"HVAC"is"of"great"significance"for"the"green"and"long-term"development"of"colleges"and"universities.

Key"Words："New"quality"productivity;"HVAC;"energy"conservation"and"consumption"reduction;"BIM"technology.

2021年，國務院印發《"“十四五”節能減排綜合工作方案》，指出建筑中央空調是實施綠色高效制冷行動的重點。"2024年，政府工作報告中提出，加快發展新質生產力。新質生產力具有高科技、高效能、高質量特征，是符合新發展理念的先進生產力質態。高校作為傳播新思想新理念的重要基地，更應該挺膺擔當，發展新質生產力，助力高質量發展。暖通空調是高耗能設備，如果能夠對其系統、全面地進行節能規劃，那么必然能夠推動綠色節能發展，使高校的可持續發展得到具象化。本文以后勤工作人員在實際中運行管理暖通設備的實踐經驗為背景，對發現的各種問題進行分析，追溯問題根源，探索實現暖通設備進一步節能降耗的方法。

1"高科技規劃應用

技術上的革新是發展新質生產力的一個重要表現，突破原有的技術局限，才能實現大幅節能降耗。貫徹發展新質生產力的思想，及時將市面上的科技創新成果應用到實際工作中，是新質生產力在暖通設備使用上的重要表現。

以某高大會議室為例，其耗能偏大。經過長時間耗能監控和對使用者的調查研究，發現其制冷、制熱效果不好，實際體感無法達到設定溫度，使用者不得不繼續調整溫度，從而引起較高耗能。經全方位排查，排除硬件問題后，發現問題出在氣流分布上。在制熱期，對暖風氣流進行分析，發現出風口在上方，制熱的暖風借助風速流經空間的上半部分，后流入回風口。A區多為人群密集區域，幾乎沒有暖風經過，所以沒有達到預期效果，具體如圖1所示。分析其根本原因，是因為沒有充分考慮建筑物的高度，出風口和回風口的設置位置無法讓氣流形成合理的循環路徑，導致氣流短路。后期解決方案有兩種：一是增加暖通設備，彌補氣流缺陷；二是拆改風口，可以根據具體建筑物高度將風口設置到建筑物中部。

但是，無論基于哪種方式，耗費的資金都比較大，且影響了整體美觀度，故施工前的氣流組織分析非常重要。

1.1"新科技、新模式的應用

在新質生產力的驅動下解決上述問題，應該有系統思維，建議使用計算流體動力學（Computational"Fluid"Dynamics，CFD）模擬系統。CFD通過在計算機上模擬流體流動情況，直觀反映氣流所達到的制冷制熱效果、空氣質量與能耗情況，可以在設計中起到預測和驗證的作用。CFD模擬結果形象且直觀，且其價格低、速度快、整體可行性和可接受度較高[]。

使用CFD模擬系統對設置暖通設備的風口非常有必要。對于高校的高大空間，尤其禮堂、會議室、餐廳、體育館等，在實際運行過程中，出風口和回風口的設置位置和角度對室內空氣質量、舒適度、制冷制暖效果都有很大影響。當前研究表明：通過CFD模擬，可以找到高大空間內最優的暖通系統送風形式和送風高度，以及回風形式和回風高度；同時，通過CFD模擬，也可以得到最佳的甲醛衰減方案和空氣質量條件[]。在選擇相同設備的前提下，得到最優的輸出結果，這是高質量發展的要求，是發展新質生產力的一個重要表現。

1.2"新技術、新能源的應用

在暖通空調選擇過程中，變頻技術、熱量回收技術、熱源選擇、建筑物外墻保溫技術等也對實現綠色節能減排具有重要的意義。通過變頻技術，能夠自動平衡溫度需求和資源節約的關系，從而實現能源管控的智能化，極大地減少人力管理成本和能源成本。通過熱回收技術，可以實現能源的二次利用，對“雙碳“目標的實現與綠色、可持續發展都有積極的作用。例如：回收暖通設備的排出的熱量供給公寓淋浴水系統，以減少電能的消耗。通過外墻保溫技術，可以鎖住室內溫度，減少暖通空調的能耗損失。另外，根據實際室內情況，搭配使用風扇、暖風機等設備，也可以降低能耗、調節空氣濕度[]。

2"高質量全生命管理

發展新質生產力，要突出“新”，突破傳統的管理模式，采用智能化系統化管理系統，例如：借助建筑信息模型（Building"Information"Modeling，BIM）實現暖通設備全生命周期的高質量管理。

現在建筑多為系統聯動，管路線路多，環環相扣；同時，前期設計、中間施工、后期運維每一部分都直接影響暖通系統功能的實現和能耗的使用情況。因此，借助信息化手段實現暖通設備全生命周期管理具有重要意義。

BIM通過對項目的物理和功能特性的數字化表達，能夠很好地規避設計、施工、運行維護等方面的技術可行性問題，也可以借助其對項目的可視化、協同化管理，進一步優化設計流程，提高項目推進的效率和質量[]。

在暖通設備規劃設計方面，BIM技術借助其三維數字模型，初期就可以考慮到暖通設備風管走向、進出風口設置、管線布置、主機等的空間分布合理性。同時，通過BIM，可以對不同設計方案進行比對，從而選擇最優方案。另外，BIM技術利用其可視性，更容易實現信息和技術交流，讓施工方更清晰地理解設計的意圖，實現設計與施工的無縫銜接，避免因信息傳遞不充分而帶來的施工沖突和資源浪費[]。

暖通設備施工過程中，BIM技術通過數字化集成，能夠實現對施工階段的精細化管理。BIM技術可以根據施工的具體數據進行及時調整，以模擬真實的施工情況，從而更好地控制進度、質量、資源等方面。另外，在施工過程中，BIM通過其協同性和可視性等優勢，能夠很好地傳遞工程施工要求、進度信息、資源配置信息，極大地少了管理成本和質量風險，也為減少后期運維壓力和實現節能減排奠定基礎。

3"精細化能耗管控

目前，很多高校聘請第三方機構進行空調維保，在一定程度上能夠優化制冷制熱效果，提高空氣質量，降低能耗，延長設備壽命。但是，維保受到時間限制，不能及時發現問題，無法實現精細化能耗管理。

3.1"能耗監控系統的應用

借助BIM平臺能耗分析軟件，可以實現能耗的動態監控，對發現的異常耗能情況及時分析，并達成解決方案，規避因為延誤而帶來的能源浪費。如果未安裝該軟件，則應該設置專職管理人員對空調時間、溫度設置、耗能表數據進行人工統計，通過Excle等軟件對能源消耗情況進行統計和計算，形成波動線圖。當波動線圖出現異動或能耗升高趨勢時，應綜合設備技術評估、能耗評估和資金使用情況，及時進行處置，尤其對于不符合能耗要求的設備及時更新。

3.2強"化培訓引導和精細化管理

空調的科學使用對于空調壽命、能源消耗與配套電路系統的穩定性具有非常重要的意義。然而，使用者往往不清楚如何使用，如能耗和溫度的關系，或者根據個人習慣使用。根據焦乾峰等人[]的上海市某研發中心空調系統整體節能優化分析可知，溫度設置對能耗影響很大，例如：夏季，室內溫度由22"℃增至24"℃，整體能耗節能率由0.83%提升至12.27%，節能效果很明顯。綜合人體舒適度、溫度設置和能耗情況，找到平衡點，對能耗控制具有關鍵作用。將科學的研究數據轉化為實際的應用，是新質生產力發展的要求，也是實現暖通設備綠色高質量的重要渠道。

3.3"加強風險評估與內部控制

對使用率、能耗情況、故障率、故障點位等系列數據進行深度挖掘，從而建立設備管理層次；對高頻使用的設備增減檢修維保頻次和監控密度；建立風險管理手冊，根據檢修情況更新數據；定期組織專家和技術人員做出設備風險評估，并制訂相對應的處置措施，以規避重大安全風險事故。

4"結語

新質生產力以"“智”賦“新”、、以“新”促“質”，為促進高質量綠色發展提供了新的解決思路。在暖通空調的設計、施工、運維、使用等各環節，充分挖掘應用新質生產力，打破傳統方式，采用信息化、智能化的技術方法和全生命周期管理模式，進一步實現暖通設備的節能降耗。本文結合實際應用，設計規劃中采用CFD仿真模擬系統、BIM管理平臺等科技手段，實現對暖通設備全生命周期的高質量管理，同時加強人員意識和設備能耗監控，在保障提供舒適環境的前提下，進一步實現暖通設備的節能降耗。

參考文獻

[1]潘冬梅，徐象國，王怡琳，等.高大空間氣流組織模擬：文獻綜述[J].暖通空調，2018，48（1）：131-138.

[2]"劉麗芳，劉澤勤，李杰，等.空調送風方式對室內甲醛濃度分布規律的影響[J].流體機械，2021，49（9）：97-104.

[3]"張鈺，線霄.節能減排理念在建筑暖通空調設計中的應用分析[J].建筑與裝飾，2024（5）：7-9.

[4]"黃明超.基于BIM技術的綠色建筑可持續發展與建設管理新模式分析[J].中國建設信息化，2024（17）：58-61.

[5]劉倩.建筑工程中暖通空調節能技術的應用分析[J].智能建筑與智慧城市，2024（3）：119-122.

[6]"焦乾峰，曾藝，楊丹.上海市某研發中心空調系統整體節能優化分析[J].建筑節能，2020，48（10）：83-88.