公共建筑暖通空调系统提高能效的措施分析

姜林

摘 要：建筑节能已经成为了一个时代的课题。现在，公共建筑已经成为建筑中的用能大户，暖通空调系统作为建筑节能系统中的关键环节，高能耗问题逐渐突出，提高公共建筑暖通空调系统的能效对整个公共建筑的节能有着重要的意义。

关键词：公共建筑；暖通空调；能效

1 提高公共建筑暖通空调系统能效的意义

在社会主义经济发展的过程中，由于经济主体发展方向着重于经济发展速度，因此没有对能源浪费和环境污染的问题给予足够的重视，这导致现在我国能源浪费和环境污染问题越来越严重，甚至有些城市开始经常出现大范围的雾霾天气。随着经济的发展，我国建筑行业发展迅猛，建筑能耗不断增加，已经占据社会总能耗的27%以上，有些地区已经接近40%。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%，且在逐年上升的趋势，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。如果采用节能技术，现有空调系统节能20%～50%是完全可能的。因此，在暖通空调系统中考虑节能意义重大。

2 我国公共建筑暖通空调系统能源消耗过高的原因

2.1 暖通空调系统在设计方面存在的节能问题

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中一些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之工程设计周期普遍较短，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。由于设计不合理、缺少有效的空调系统调节手段，往往造成冷机、水泵、风机长期在偏离高效点的状态下运行，导致能源利用率偏低。而且由于运行管理不善，导致系统的开关状态切换不及时，匹配不合理，也增加了不必要的空调用能。现在随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。

2.2 暖通空调系统在传送过程中存在的节能问题

在暖通空调的传送过程中会产生大量的动力能耗，其中水系统温差较小，会浪费大量水资源，且流速较快，不利于水利工程的稳定性，其次，现在一般采用输送效率较低的载能介质，所占空间较大，不利于热量的传送，也造成了大量的能量损失。

2.3 暖通空调系统在运行管理方面存在的节能问题

在实际生活中，可以一定程度弥补由于管理模式或能源设计本身不合理的缺陷，加强对设备运行的控制能力，使能源更加合理、精确地消耗。

3 提高公共建筑暖通空调系统能效的方法

3.1 暖通空调系统进行有效的节能设计，合理选取设计参数是基础

3.1.1 空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低（夏季）或过高（冬季）。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。

室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素，空调系统能耗大小除与当地室外气象参数&建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素，在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高 1℃，约可减少热负荷11.2%，

节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃就可使空调初投资总额减低约6%，运行费用减少8%左右。

3.1.2 新风量新风负荷占空调总负荷的20～40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。

3.1.3 设计中应尽量使用配有能量回收装置的空调器。由于排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收，室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。使用显热回收器在北方寒冷地区应注意防冻问题。新风应有二个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于5℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用。

3.2 改变建筑结构及其保温性能，减少不必要的冷热损失

提高公共建筑暖通空调系统能效首先要选择合理的建筑物朝向，尽量让建筑物的朝向最合理；还要在建筑设计时应尽量控制建筑外表面积，如果出于造型和美观的要求需要采用较大外表面积时，应尽量增加围护结构的热阻。建筑物内部的热量的吸收和散发要通过建筑的围护结构，可见建筑热量传递速度与其外表面传热面积相关。在其它条件相同的情况下，随着建筑体形系数的增大，建筑物的采暖能耗升高，其空气渗透耗热量往往达到30～40%。其次要尽量减少外窗面积，降低该部分能耗的建筑设计措施可采取选用新型材料加强和提高门窗制作及安装精度，以减少空气渗透并采取有效的遮阳措施，如选用特种玻璃、双层玻璃和窗帘或遮阳板等。然后提高建筑物保温性能是减少空调系统能耗的重要措施之一。

3.3 尽量减少公共建筑暖通输送系统的动力能源消耗

动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能，采用科学的方法使之降低对整个空调系统的节能有十分重要的意义。在暖通空调输送过程中造成了大量的不必要能源消耗，包括电能，热能和大量的水资源，为了减少不必要的能源浪费，我们应该加大节能技术的研究开发和运用，实施大幅度节能，减少能源浪费。

4 结语

暖通空调系统的节能是建筑节能的主要部分，因此我们有必要对暖通空调系统目前存在的问题给予重视。节能事业的推进必须依靠政策的引导和激励，特别是对于公共建筑，必须用严格的节能运行管理条例或规范来控制用能系统的运行能耗。对每个建筑也应制定符合自身的用能管理制度，培养运行管理人员的节能意识，此外，基于大量的能耗统计信息，以及依据节能设计标准测算所得的参照建筑的能耗，确定不同地域条件下，不同功能和不同规模公共建筑的能耗定额，以此严格控制能耗，也将是一种非常有效节能途径。

参考文献

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