公共建筑供暖、通风、和空调系统节能分析

刘向群

（内蒙古通辽市建筑规划设计研究院）

公共建筑供暖、通风、和空调系统节能分析

刘向群

（内蒙古通辽市建筑规划设计研究院）

建筑节能是一个系统工程，必须在能源利用的各个环节和系统从规划设计到运转的全过程中贯彻节能的观点，才可能取得节能的效果。下面将要分析在采暖、通风与空调系统中的节能措施。

能源 建筑节能 系统形式 输送 利用效率 热回收 管理

在公共建筑的全年能耗中，暖通空调消耗的能量，大约占到50%～60%。因此，在设计供暖、通风、和空调系统时，应该把节能设计放到重要位置。在一些严寒地区的城镇，建筑能耗高达当地总能耗的50%以上，而我国地源辽阔，北方寒冷，南方炎热，中部过渡地区冬寒夏热，随着现代化建筑的发展和小康生活的迈进，人们对建筑环境的要求愈来愈高，采暖建筑不断向南推移，而空调建筑不断向北推移。因此可预计建筑能耗将会有较大幅度增长，在总能耗中的比例也将增加，建筑能源消耗的增长不可能完全依赖于能源生产的增长来满足，还必须靠节能来解决。

我国的节约能源法中指出，节能是指加强用能管理，采取技术可行、经济合理以及环境和社会可以承担的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。节能还应包括可再生能源和新能源的开发和利用。对能源应用的评价，联合国欧洲经济委员会提出了能源系统总效率的概念，它包括三部分：开采效率（能源储量的采收率），中间环节效率（它包括加工转换效率和储运效率）和终端利用效率（用户所得到的有用能与用能过程输入能之比）。因此能源系统的节能实质上是如何利用管理和技术手段提高这三部分的效率。建筑节能应理解为建筑日常运转能量的节约，其中主要部分是采暖、通风和空调的节能，也包括减少建筑物的冷、热量损失和可再生能源及新能源的利用。建筑节能应包括能能源系统中的后两个环节的节能，即提高着两个环节的效率。暖通空调系统大部分是利用已加工后的能源（如电能），因此主要在于如何提高终端的能量利用效率；但有些系统也直接应用一次能源（如煤或天然气等），因此也必须注意提高能源在加工成热量和冷量及输送过程中的效率。

建筑节能是一个系统工程，必须在能源利用的各个环节和系统从规划设计到运转的全过程中贯彻节能的观点，才可能取得节能的效果。下面将要分析在采暖、通风与空调系统中的节能措施。

1 合理选择采暖、通风与空调系统

不是所有具有节能特点的系统都适合各种场合的应用。例如，会议厅、剧场、影院并不适合采用VAV系统，因为这些场合并无对个小区域有不同温度的调节要求，而只需对整个空间的温湿度进行统一调节即可。采用VAV系统反而会因风量下降而导致区域内温度不均匀，而增加了设备费用。因此，在系统形式选择时，应当分析环境控制场合的特点（负荷特性、使用特点、调节要求、管理要求、建筑特点等）和各种系统具有的特点，使系统与被控制的环境有最佳的配合，达到在有良好的环境控制质量条件下既经济又节能的目的。

2 减少空气与水输送过程的能耗

在采暖、通风与空调系统中，空气与水通常是冷、热量载体。输送过程能耗包括：通过传热的冷量损失和输送过程的流动阻力损失。对于输送冷量的水系统或空气的管路系统，克服流动阻力的能量又转变为热量导致冷量损失。减少输送过程的能耗主要可从以下方面着手：1、做好输送冷、热量的水管、风管的保温。2、精心设计、正确计算系统阻力，选择合适的泵与风机的型号与规格，切忌选择流量、扬程或全压过大的泵与风机，避免不必要的能量损失。3、大温差可以减少输送过程的能耗。所谓大温差，指冷冻水、冷却水温差和送风温差比常规系统大，从而减少流量和送风量，降低输送过程的能耗。常规空调的冷冻水和冷却水温差为5℃，大温差系统冷冻水温差可增加到8～10℃，冷却水温差增加到8℃。常规空调系统送风温差一般在6～10℃，最大不超过15℃，大温差系统的送风温差在14～20℃。大温差不仅可以减少输送过程的能耗，同时减少了管路的断面，从而降低了管路系统的初投资。但大温差也会影响空调设备的性能。如冷冻水大温差会导致风机盘管、表冷器冷却能力和除湿能力的下降，为弥补这个不利的影响，可以降低冷冻水的供水温度，这样又使冷水机组的性能系数降低和能耗增加。因此确定温差时必须对利弊充分估计。也就是说，应综合考虑系统总能耗（包括输送能耗和冷水机组能耗）、经济性、环境控制质量等多方面来选择合理的温差。

3 热回收、废热与可再生能源的应用

废热，或称余热，指原来被抛弃的气、水或其他物质中所含的热能。利用热回收装置回收排风中的热能，能取得显著的节能效益、经济效益和环境效益。

4 加强管理提高节能效益

管理包括政府的宏观管理与具体的日常运行管理。政府的宏观管理主要依靠立法和执法。节能虽然具有很大的社会效益，但有时不一定有经济效益，因此各种节能措施难于推行。例如建节能住宅，由于墙体保温增强，窗户采用二层或三层的密闭窗，必然会导致条件造价增加，开发商往往就难于接受，因此政府必须有法规，并制定一定的优惠政策进行引导。我国在建筑节能上已开始陆续出台了一些规范与法规，但有待进一步扩充与完善。

[1]中华人民共和国国家标准.公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）

[2]中华人民共和国国家标准.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）

[3]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1993

[4]公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材.北京：中国建筑工业出版社，1998

[5]廖传善等编著.空调设备与系统节能控制.北京：中国建筑工业出版社，1988

[6]周凤起.21世纪中国能源工业面临的挑战.暖通空调.2000(4):23-25.

[7]色尚次等著，王世康等译.余热回收利用系统使用手册.北京:机械工业出版社，1998

[8]曾庆棠.空调冷却水系统运行分析及节能措施.制冷.1997（3）

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1007-6344（2015）02-0252-01

刘向群，33岁，男，助理工程师