關(guān)于建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題分析

王菊梅

（克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一建筑安裝工程有限責(zé)任公司 845350）

關(guān)于建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題分析

王菊梅

（克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一建筑安裝工程有限責(zé)任公司 845350）

在科技飛速發(fā)展的今天，人們生活水平不斷提升，對(duì)能源的需求量也逐日增加，能源與環(huán)境問題已成為現(xiàn)今全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題。建筑能耗在總能耗中所占比例相當(dāng)大。要推動(dòng)現(xiàn)代城市的發(fā)展，滿足人們生活質(zhì)量，就需要保證室內(nèi)空氣環(huán)境處于適宜的溫濕度，主要通過安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)來完成這一需求。近年來，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝數(shù)量持續(xù)上升，炎炎夏季，空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷所占比例相當(dāng)高，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，進(jìn)一步研究建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能刻不容緩，本文著重針對(duì)這一問題展開了深入分析。

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能問題；分析

小康社會(huì)的實(shí)現(xiàn)，提高了人們的生活水平，越來越多的人注重物質(zhì)上與精神上的享受，空調(diào)作為建筑物夏季主要的降熱設(shè)備，安裝、使用數(shù)量逐日升高，這也進(jìn)一步提升了建筑能耗[1]。據(jù)了解，發(fā)達(dá)國家中，建筑能耗已占世界總能耗的40%，我國雖是個(gè)發(fā)展中國家，但建筑能耗也已占總能耗的30%，且逐漸呈遞增的趨勢?？梢姡瑹o論是在西方國家還是在我國建筑能耗都是影響全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問題。而暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑能耗的一種，所占比例高達(dá)30～50%，而在暖空空調(diào)得以大力應(yīng)用的今天，空調(diào)能耗也逐日增加，與電力能源的供求相矛盾。進(jìn)一步研究建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是時(shí)代賦予的任務(wù)、使命和要求。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)涉及到的參數(shù)較多，主要包括冷熱量輸配、冷熱源、房間冷熱末端設(shè)備等，此三個(gè)組成部分在構(gòu)件上的聯(lián)系相當(dāng)緊密，功能上也是彼此耦合。但因暖通空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)件較復(fù)雜，還需進(jìn)一步研究暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，便于設(shè)計(jì)工作的進(jìn)一步開展。因此，進(jìn)一步了解暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，對(duì)建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)起到了極大地促進(jìn)作用。

1.2 形式多樣

我國現(xiàn)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)形式多樣，選擇適合的、理想的暖通空調(diào)系統(tǒng)困難度較大。同時(shí)，暖通空調(diào)系統(tǒng)形式的選擇方面需要顧慮的因素較多，最主要的就是節(jié)能因素，此屬于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的因素。另外，還涉及到造價(jià)、效果、方位等因素?？梢?，認(rèn)識(shí)暖通空調(diào)系統(tǒng)的多樣性對(duì)建筑暖通空調(diào)的選擇有一定的指導(dǎo)作用。

2 做好暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要意義

現(xiàn)今，全球總能耗量正不斷增加，而建筑物總能耗能在總能耗中所占比例也呈遞增趨勢。但不少研究者僅一味的將目光鎖定在汽車能耗量方面，而不重視建筑方面的能耗，但從建筑能耗增長的情況來看，降低建筑能耗已是當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作中的首要任務(wù)。暖通空調(diào)能耗作為建筑能耗中的重要組成部分，進(jìn)一步研究暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是全球資源緊缺形勢下的必然要求，可減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能源成本，節(jié)約資源，創(chuàng)造更多的社會(huì)效益。此外，暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用，為環(huán)境帶來了嚴(yán)重破壞，影響我們生存環(huán)境中的空氣質(zhì)量，增加了硫化物、二氧化碳、氮氧化物、煙塵等的排放量。面對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)廢氣排放量大，能耗高等問題，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)可凈化空氣質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境，保護(hù)我們共同生存的地球[2]。

3 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能策略

3.1 科學(xué)選擇建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)，尤其是中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、正確性直接影響到建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能水平。通常情況下，暖通空調(diào)系統(tǒng)都是在最大負(fù)荷下完成設(shè)計(jì)的，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，卻大多是在部分負(fù)荷下運(yùn)行的，若系統(tǒng)中各個(gè)部分的設(shè)計(jì)無法滿足部分負(fù)荷運(yùn)行需求，將會(huì)增加系統(tǒng)能耗?？梢?，科學(xué)制定與選擇建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與施工方案是確保空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的制定需結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)與使用功能，并綜合考慮其中的運(yùn)行經(jīng)費(fèi)、投資預(yù)算等，在依照建筑物本身存在的性能差異，明確最終的設(shè)計(jì)方案。所設(shè)計(jì)的方案可減少室內(nèi)溫度過高或過低對(duì)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)造成影響，尤其是外界溫度變化對(duì)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗量造成的影響。

3.2 做好建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算工作

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先準(zhǔn)確計(jì)算建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)，只有最終計(jì)算出的數(shù)據(jù)符合系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要求，才能從理論上符合系統(tǒng)節(jié)能的需要。此外，進(jìn)一步調(diào)整建筑暖通系統(tǒng)中的重要性參數(shù)也屬于提升節(jié)能性能的關(guān)鍵措施。及時(shí)調(diào)整參數(shù)可保證建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)?？梢姡瑖?yán)格控制建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的參數(shù)，能夠不斷提升建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)技能設(shè)計(jì)水平。

3.3 不斷改進(jìn)與提升建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能，降低冷熱損失量

對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)來講，結(jié)構(gòu)保溫性的維護(hù)直接決定了結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，還決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)空調(diào)負(fù)荷的大小。因此，國家現(xiàn)有的各種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，可知最先提出的即為維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，即可通過控制窗墻比、提升建筑門窗氣密性等多種舉措來完成，減少室內(nèi)冷熱氣的損失量[3]。

3.4 科學(xué)選擇空調(diào)冷熱源

正確選擇空調(diào)冷熱源能夠改善空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計(jì)時(shí)，多選擇集中換熱設(shè)備作為冷熱源，其中的空調(diào)冷熱源參數(shù)設(shè)計(jì)還應(yīng)綜合考慮建筑物自身結(jié)構(gòu)、功能性質(zhì)、建筑物使用情況等多方因素。在節(jié)能要求較高的冷熱源設(shè)計(jì)中，在冷熱源的選擇中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求：①優(yōu)先選擇外界發(fā)電系統(tǒng)作建筑空調(diào)設(shè)計(jì)的供熱系統(tǒng)，更利于建筑暖通空調(diào)熱能技術(shù)的有效應(yīng)用；②熱源方面既可選擇當(dāng)?shù)毓S生產(chǎn)發(fā)展中產(chǎn)生的余熱，增強(qiáng)熱能利用效率；③選擇低熱源作供水熱源。如果建筑暖通空調(diào)安裝所在地缺乏集中熱源，部分熱負(fù)荷較小的建筑物，還應(yīng)采用電力熱泵機(jī)組供熱；④引入冷、熱風(fēng)作為冷熱源。在冬季，可不斷引入室外溫度較低的冷風(fēng)作為新風(fēng)，引入空調(diào)，最終帶走室內(nèi)的熱濕負(fù)荷，降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中集中制冷而消耗的能源。在夏季，可在夜間使用溫度偏低的新風(fēng)，來達(dá)到間歇性降低室內(nèi)溫度的目的，這樣既可實(shí)現(xiàn)免費(fèi)預(yù)冷目標(biāo)。現(xiàn)今，常見的節(jié)能熱源技術(shù)主要為地源熱泵技術(shù)與水源熱泵技術(shù)。水源熱泵主要是通過大量淺層水源（包括湖泊、地下水源、可再生水資源等），來達(dá)到空調(diào)制冷與供熱的目的。冬季空調(diào)系統(tǒng)既可從水源內(nèi)吸收大量能量來進(jìn)行室內(nèi)供熱，夏季即可采用吸收室內(nèi)熱量釋放到水體來達(dá)到制冷的目的。如此一來，空調(diào)系統(tǒng)即同時(shí)兼?zhèn)淞酥评?、供熱功能。但在建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)、選擇方面，需注意建筑暖通空調(diào)熱源不可選擇電熱水器作供熱設(shè)備。

3.5 做好熱回收利用工作

提升暖通空調(diào)系統(tǒng)能源利用率也能實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能。熱回收是利用系統(tǒng)內(nèi)安裝的能量回收裝置，并通過排風(fēng)中的能量來達(dá)到新風(fēng)處理的目的，即能降低新風(fēng)處理過程中的能量，減少機(jī)組負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在熱回收裝置的選擇上，還應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、建筑工程情況以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展情況、排風(fēng)中含有的有害氣體含量等多因素綜合考慮，來科學(xué)選擇適宜的熱回收裝置，最終實(shí)現(xiàn)用較少資金，回收更多冷、熱能量的目的[4]。

3.6 選擇舒適節(jié)能健康的空調(diào)方式

若是在熱濕環(huán)境研究成果基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)空調(diào)運(yùn)行方式，提升輻射熱（如：低溫地板輻射采暖），那么將能讓空氣溫度下降到需要的度數(shù)。通常情況下，空氣溫度為12～14℃，傳統(tǒng)空調(diào)方式多在18～20℃。可見，空調(diào)方式的選擇也能夠達(dá)到節(jié)能的效果。此外，還應(yīng)盡可能的選擇新型空調(diào)控制方法，新的節(jié)能技術(shù)，不斷提升熱舒適性，讓空調(diào)系統(tǒng)大幅度節(jié)能。

3.7 推廣使用綠色再生能源暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在生態(tài)環(huán)境逐漸惡化的今天，可再生能源的研究已經(jīng)成此領(lǐng)域中重要的課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)即是在此種局勢下發(fā)展而來，其主要是通過提升地下恒溫層土壤熱量來達(dá)到提升空調(diào)系統(tǒng)COP值，最終讓同等制冷（熱）量下的系統(tǒng)能耗快速下降。此外，通過太陽冷制冷或供熱也是現(xiàn)今的重要研究課題。但從另一方面來講，影響綠色再生能源暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的因素較多，在設(shè)計(jì)的過程中還應(yīng)反復(fù)摸索，綜合分析，降低建筑暖通空調(diào)西宮能耗，最終實(shí)現(xiàn)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)[5]。

總之，在城市化進(jìn)程加快的今天，能源消耗量逐日增加，建筑暖通空調(diào)能耗在建筑總能耗中所占比重相當(dāng)大，引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，導(dǎo)致用電緊張。因此，在不斷探尋健康、綠色新能源的同時(shí)，還應(yīng)積極推廣使用太陽能、清潔能源與地?zé)崮?，從建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)著手，在享受健康生活方式，提高生活質(zhì)量的同時(shí)，又提升能源利用率，最終實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)快速發(fā)展。

[1]呂梅花.高校建筑節(jié)能中暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)現(xiàn)狀和技術(shù)措施[J].價(jià)值工程，2012（8）：62～63.

[2]李玉心.綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用探討[J].工程技術(shù)，2013（21）：106.

[3]韓慶奎.室內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理及對(duì)空氣品質(zhì)的影響[J].黑龍江科技信息，2012（21）：235.

[4]張瑋婷.淺談暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J].建材與裝飾，2011（8）：486～487.

[5]韓學(xué)廷，李國富，孟超.論建筑本體（熱工）、建筑總體及暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的主旨與區(qū)別[J].區(qū)域供熱，2014（1）：116～120.

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2015-8-26