建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施研究

康成才 孫字

摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的重要部分，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人們的冷暖、健康、安全工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量，在某種程度上，綜合利用各種技術(shù)措施達到空調(diào)節(jié)能，有利于國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，是一件利國利民的好事，因此，本文探討了暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：暖通；空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能措施

根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的，如果采用節(jié)能技術(shù)，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%是完全可能的。因此，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能意義重大，可采取以下措施提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率。

一、精心設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行

系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。由于系統(tǒng)往往都是按最大負載且有一定的余量設(shè)計的，但是在絕大部分時間內(nèi)實際負載遠遠比設(shè)計負載低。一年中負載在50%以下的運行小時數(shù)約占全部運行時間的50%以上。導(dǎo)致制冷機長時間處于低負載率的工況下，甚至時開時停，造成了一定的能源浪費。制冷機的COP值隨冷量的變化非常明顯，因此，改進和提高機組部分負荷運行時的效率就成為空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要途徑。根據(jù)全年逐時動態(tài)負荷計算所得的空調(diào)、供暖的冷、熱負荷和全年負荷，以及能耗系統(tǒng)的準確計量，選擇合理的運行策略，盡量使制冷機運行在較高的負荷下，以獲得較高的COP，達到節(jié)能的目的。特別是過渡季和冬季充分利用室外新風作為自然冷源，隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風量，以最大限度地縮短主機的開啟時間，有效提高舒適性并實現(xiàn)節(jié)能?？梢哉f空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。

二、改善建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

（一）控制窗墻面積比。由于外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%-45%，因此，在保障室內(nèi)采光的前提下，合理確定窗墻面積比十分重要。一般規(guī)定各朝向的窗墻比不得大于下列數(shù)字：北向25%東、西向30%南向35%。

（二）為提高門窗氣密性和保溫性能。應(yīng)采用密閉性和保溫性能良好的門窗。

（三）外墻采用節(jié)能保溫墻體。經(jīng)過多年的實際應(yīng)用，證明采用該類保溫系統(tǒng)的建筑，無論是從節(jié)能效果和減輕樓體自重還是居住的舒適程度，都是一項值得在全球范圍內(nèi)推廣應(yīng)用的節(jié)能新技術(shù)。

（四）加強施工管理。除了按設(shè)計和規(guī)范要求做好墻窗等圍護結(jié)構(gòu)的保溫施工外，還應(yīng)重點加強窗或玻璃幕墻與墻、墻與屋頂?shù)认嗷ソY(jié)合部位的保溫施工管理工作。尤其應(yīng)注意采取相應(yīng)的措施切斷鋼筋鹼或鋼構(gòu)件、門窗鋼附框等熱的良導(dǎo)體形成的熱橋作用。

三、提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗

空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環(huán)境平均輻射溫度進行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅是空氣溫度。這顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當環(huán)境變化時對環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用，為人們采用新的控制方式方法提供了理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評價指標即體感指標作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，如采用PMV或SET指標對空調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)控，不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病，而且可以實現(xiàn)大幅度的節(jié)能，據(jù)初步研究表明，采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。

四、采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式

影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度顯著下降，一般可達到12℃～14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18℃～20℃，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結(jié)果。

五、天然及可再生能源的利用

（一）自然通風

自然通風是對自然條件的最充分的利用，也是改善熱環(huán)境的有效措施。當室外空氣干球溫度和焓值低于室內(nèi)空氣干球溫度和焓值時，自然通風可以在不消耗能源的情況下降低室內(nèi)空氣溫度，帶走潮濕氣體，從而達到人體熱舒適。即使是室外空氣溫濕度已超過舒適區(qū)的標準，需消耗能源進行降溫降濕處理，也可利用自然通風輸送處理后的新風，省去風機能耗，且無噪聲。既減少能耗又降低污染，符合可持續(xù)發(fā)展的思想。

（二）太陽能供暖與制冷

太陽能供暖主要采用被動式太陽能和主動式太陽能供暖系統(tǒng)。太陽能制冷有兩種方法：一是利用太陽能驅(qū)動機械裝置，機械裝置再驅(qū)動壓縮制冷循環(huán)；另一種方法是從太陽直接獲得熱量來驅(qū)動吸收式制冷機，從而降低室內(nèi)溫度。這兩種制冷技術(shù)均不采用對臭氧層有破壞作用的氟里昂，并且二者都采用較低等級的能源，在節(jié)能與環(huán)保方面有著光明的前景。

（三）地熱能的利用

利用地熱供熱供冷，有很好的應(yīng)用前景。圖2所示為地熱水直接供暖或做空調(diào)熱源的系統(tǒng)形式。除此之外，常見的還有地熱水間接供熱，地熱供暖加調(diào)峰鍋爐，地熱泵加熱供熱，地偶冷卻等方式。目前全國已有越來越多的地熱工程，不但可以用于供熱，也可用于供冷（以熱制冷）。設(shè)計管理得當，不僅節(jié)能，且有明顯的經(jīng)濟效益。

六、結(jié)束語

綜上所述，因此，有必要對暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面存在的問題給予重視，使暖通空調(diào)系統(tǒng)具有并發(fā)揮經(jīng)濟性、節(jié)能性、安全性、舒適性和美觀性的作用，使其對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的提高帶來正面效應(yīng)。

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