1、浅析民用建筑暖通空调系统节能技术和措施 摘要：随着我国经济的迅速发展，暖通空调系统在建筑能耗中所占的比重逐年加大 , 节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，也成为空调系统设计、运行和管理中的关键环节。本文主要分析了空调系统的节能技术，同时针对暖通空调系统节能目前存在的问题和对策进行了探讨。 关键词：暖通空调；节能技术；设计；管理 中图分类号： S210.4 文献标识码： A 文章编号： Abstract: Along with the rapid economic development, hvac system in building energy consumptio
2、n in the proportion of the increased year by year, saving energy technology research and development and use of the hvac system, construction is the foundation of system energy saving, also become the air conditioning system design, operation and management of the key ly of the air conditioning syst
3、em, at the same time for hvac system energy saving the existing problems and countermeasures are discus management 随着我国民用建筑产业的不断发展 ,建筑质量及其使用功能均有了很大的提高和改善，同时人们对工作生活环境的要求越来越高，为了创造一个舒适的人工气候环境，建筑舒适性空调系统得以广泛应用。建筑能耗所占比重也显著增加，在建筑能耗中暖通空调系统能耗更不能忽视。在当前的全球能源紧缺形势下，建筑空调系统这一能源消耗大户将面临严峻的考验，节能降耗亦成为空调系统设计中的一个关键环节。 1
4、 暖通空调系统节能的重要性和可行性 目前，建筑能耗 在国民经济总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到 40%，据统计我国一些省份也达到 27.8%左右，大城市远高于这个比例。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的 30-50%，且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大，这势必会使能源供需的矛盾进一步激化。另一方面，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生资源，其中电能占了绝对比例。对这些能源大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，如在我国的一些地区酸雨、飘尘 呈日益严重之势，对生态环境和
5、可持续发展带来了很大的影响。以某城市为例，夏季电力系统最大负荷大约为 160 万 kW，据有关部门推算，其中空调系统的负荷就占了约 60 万 kW。在最热的夏天，如果能对暖通空调系统采取有效的节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展、振兴经济等都有着非常重要的意义。根据暖通空调行业的调研结果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果在系统设计、运行管理中采取节能措施，可以实现空调系统节能 15-20%目标。如果对区域空调系统和建筑结构采用了节 能降耗措施，那么即使遇到夏天炎热天气，就有可能不会出现因超过电力系统负荷限制而停电了。 2 空调系统
6、节能技术 （ 1）建筑物本体的节能措施，主要有设计合理的建筑朝向和外形（节能型的建筑设计是减少空调能耗的重要保证）；改善建筑围护结构的保温性能；合理控制建筑的窗墙面积比例（减少日射和传热负荷）。 （ 2）空调系统或供暖系统所消耗的能源大部分是消耗在冷热源系统中。因此，合理选择高能效比的冷、热源对系统节能至关重要。对于一些达不到节能标准的冷热源设备严禁选用，一些明显不节能的冷热源设计方 案不以采用。 （ 3）空调新风问题是影响空调系统能耗指标的一个重要因素，新风量过大会显著增加新风负荷，进而增加能耗；新风量过少则会影响空调环境的空气品质，因此针对具体环境的空调系统做好送风温度和新风比例的调节非常
7、有利于节能。比如，对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量大，系统能耗愈大。在这种情况下，室外新风应控制到卫生要求的最小值。而在过渡季节，空调室内一般不需供冷或供热，可采用全新风模式运行，这种方法也是空调系统最有效的节能措施之一。 （ 4）选择合适的空调方式、合理的空调设备是 空调节能的一个重要方面。近几年来，变频空调由其具有节能和提供舒适内环境的显著特点，因而得到飞速发展。到目前为止，变频空调器占日本房间空调器市场销售份额 80%以上，根据日本 JRA404 标准，变频空调器季节能效远高于定频空调器，在冷负荷相当的情况下使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调的 66%，即省电 34%。
8、在中央空调系统中，我们应采用变频技术主要形式有：变频冷水机组、变频水泵和变频风机。用变频水泵和变频风机替代调节阀，减少系统内部消耗，提高整机效率；采用变流量技术，根据空调负荷改变水流量或风流量，从而达到更佳的 节能效果。 （ 5）尽量对空调系统进行优化设计，在既节能，又保证室内空气品质的前提下，风量可调的置换式送风系统、冷辐射吊顶系统、结合冰蓄冷的低温送风系统、蒸发冷却和去湿空调系统以及免费供冷系统等在国外绿色办公建筑中已成为流行的空调方案，目前国内外不少公司、科研院所的研究人员都在致力于这方面的研究工作，对于合理的。 （ 6）空调系统能耗特点之一是大量余热浪费。从节能考虑，将系统中需排除的余
9、热移向需要热的地方是节能的一种趋势。一种常用的方式采用转轮回收余热，它由多孔和高比热容量的材料制成，有转盘 式和转鼓式两类结构形式，转轮式全热交换器热传递效率现可达到 75-80%，此外还有一些常用热回收装置，如热管换热器、板式换热器、热回收环路等。相对来说，热泵系统回收方式更为普遍，热泵可以回收 100C -120C 以下的废热，可利用自然环境（如空气和水）和低温热源（如地下热水、低温太阳热和余热）来节约大量采暖、供热燃料，是一种高效利用低温能源的节能技术。如果热泵与直接接触式热回收设置联合使用，其热回收效率比单一设备要高的多。工程中有转轮式热回收与热泵的联合工作系统，热管热回收与热泵的联合
10、工作装置等。 （ 7）我们应当积极开发新能源，积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视，它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用，如地源热泵系统、太阳能 -水能源热泵系统及太阳能 -空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。 3 存在的问题与对策 要实现空调系统的节能降耗，已经具备了许多成熟的条件，但同时也存在许多问题有待于解决。 （ 1）建筑设计管理问题 如前所述，空调系统的设 计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，使得设计建造的系
11、统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。有些建筑大量采用玻璃幕墙，又没有可靠的遮阳措施，导致空调负荷相当大，据实测，有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗的 60%。为此，我们有必要建议政府有关职能部门加强对建筑设计项目的管理，可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格节能审查，杜绝一些不节能的建筑和暖通空调设计，对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。 （ 2）空调系统的 运行管理问题 除设计外，暖通空调系统的运行管理也起着非常重要的作用。有些单位的空调系统，一年四季只有开机关机和冬夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。为此要求运行管理人员不仅要有强烈的责任心，上
12、岗前还必须要进行系统的培训和考核，对没有达到要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗。在调查中我们发现，同样一套系统，管理人员不同，系统的能耗大不相同，有的甚至相差 50%以上。建议有关部门大力推广中央空调自控系统，既可以提高空调精度，避免过冷过热，又能节约能源。 （ 3）新型空调方式、控制方法及 新的节能技术的开发应用问题 如前所述，采用新型空调方式、合理的空调设备、新的控制方法，不仅能显著提高热舒适性而且可以使系统大幅度节能。我国对新型空调方式和控制方法的研究目前是比较成熟的，近几年已经取得了一些比较可喜的成果，只要政府部门略加扶持这些成果将很快得到适用，并形成产业化，对这些项目的实施，将对
13、我国的能源、环境和经济都将起到巨大的推动作用。 （ 4）公众对空调系统作用的理解观念问题 对于舒适性空调系统，从本专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上我们常常发现这样一 种观念：认为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好，这显然与舒适性空调的出发点相违背的。事实上，这样不仅大大增加了空调系统的能耗，同时由于室内外温差的增大，也使人体对不同环境的适应性下降，身体免疫力降低，这些可以通过宣传改变人们的观念。所以设定合理的室内温度非常重要，部分城市对此做出了具体规定，但实施状况并不太好。 （ 5）使用可再生能源空调系统的开发推广应用问题 利用可再生能源的暖通空调系统，如地（水）源热泵空调系统
14、、太阳能制冷、供热系统，不仅有着显著的环境和社会效益，有的还有着显著的经济效益 （如地源热泵系统的地源热提取问题等），也需要进一步研究完善，也需要政府部门的重视和支持。 综上所述，暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，政府职能部门的支持和重视，则是实现大幅度节能、产生显著的社会效益、推动经济发展的保证。 4 结论 本文介绍了空调系统能源有效利用和节能的几个主要途径。一是改善建筑环境，提倡绿色建筑和建筑物的自身节能；二是优选建筑物空调系统运行模式及设备，加强自动控制运行管理方式。在 空调领域，舒适和节能成为当今建筑、设计的基本课题。保护环境，利用自然能源，削减能源负荷，成为今后建筑设计的方向。
