公共建筑暖通空调系统提高效能的措施分析

陈智侠张静

公共建筑暖通空调系统提高效能的措施分析

陈智侠张静

随着我国社会经济的不断发展，能源资源已经成为现代社会发展过程中需要特别重视的内容，并且逐步引起相关能源资源环保学者的关注，目前建筑节能已经逐步成为时代发展的重要课题。近年来，人们生活水平的持续提升，对于暖通空调系统的应用愈加广泛，建筑的耗能量所占的比例也在不断的增加，尤其是公共的建筑耗能，对于我国目前的国情和经济的发展，公共建筑节能有很大的发展空间，而且对于我国的环境生态保护有着重大的意义，其中不乏有提高公共建筑的暖通空调的系统，本文主要讲述了公共建筑暖通空调系统提高效能的措施。

公共建筑；暖通空调系统；措施

近年来，我国的经济高速发展，使得我国成为世界第二大经济主体，还带来日益严重的环境问题、资源问题等。我国的主要建筑分为居民建筑和工业建筑，绝大部分的是居民建筑，还包括商业用途的建筑，比如：商场、酒店、写字楼、商场等等，我国当下是全球二氧化碳排放量最大的国家。为了有效的缓解环境、资源等压力，确保经济可持续发展，我国政府全力推进节能减排，大力发展低碳经济，积极倡导绿色建筑，对建筑暖通空调系统提出更高的节能要求。

1　暖通空调的发展历史

人类使用火的开始，就有了采暖。后发展为火坑、炉、地、墙均属辐射采暖；自然通风古代已被利用；秦、汉年间就有利用天然冰降温的空调房间。近代采暖发展起源于1673年；1784年英国开始应用蒸汽采暖；1904年纽约交易所建成空调系统。

建国后20世纪50年代，主要是采暖通风，工艺性空调，当时主要是依托前苏联技术。开设了“供热、供燃气与通风”专业；60～ 70年代热水采暖，集中供热，加热器、散热器、热水锅炉的研发生产，洁净空调系统、舒适性集中空调、空调产品的发展。1975年颁布《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》；80～90年代发展最快，空调由工业转向民用；21世纪需要考虑的是可持续性发展，节能，新能源开发利用，环保。

2　暖通空调系统的特点

（1）暖通空调系统相互耦合、构成复杂，由冷热源、房间冷热末端、冷热量输配三大子系统构成，任何一个子系统都包含着多个子子系统。暖通空调系统涉及每一个子系统之间的相互耦合和关联，很难求解。

（2）暖通空调系统有很多种形式，难以选择。为实现相同的控制空气环境的目标，通常会选择多种形式的空调系统，如大型公共建筑暖通空调系统的选择困难。具体体现在要综合评价造价、适应性、运行能耗等多个因素，才能合理判断大型公共建筑采用暖通空调系统的形式。

（3）暖通空调系统的设计影响因素多样多变，包括：气象条件、建筑内部热扰、建筑围护结构的热工特性、建筑内外部空间形状、建筑使用需求等，它们大多数都拥有动态性特征，尤其是建筑围护结构传热过程、建筑使用规律、气象参数等。作为暖通空调系统设计师，有必要重点考虑低碳节能的社会大背景，改变以往轻节能、重功能的设计理念，树立以节能为基础的新的设计理念，并掌握动态分析工具，找寻具体有效的节能优化措施，以设计出更多低能耗、高能效的暖通空调系统，为建筑节能做贡献。

3　公共建筑暖通空调系统面临的问题

在运行暖通空调系统时，普遍存在一高两低现象，即系统运行能耗高，运行效率低，循环水泵及冷热源负荷率低。就公共建筑的中央空调系统而言，造成一高两低现象的主要原因都集中在设计、控制机系统优化等方面。从系统优化的角度出发，暖通空调系统的优化已取得较大的成绩，但暖通空调系统是非线性的、多变量的、大滞后的，它极易受到室内外环境的影响，加上各个系统设备之间的关系是相互制约的，无法独立存在，所以公共建筑暖通空调系统面临新风量、温度等跟能耗之间相互制约，舒适度、系统设备效率跟建筑能耗之间相互制约，电力需求能耗、二氧化碳气体排放等跟系统节能优化之间相互制约等问题。

目前，我国公共建筑容积率高，多采用大玻璃幕墙，遮阳隔热的性能相当差，导致建筑承担较大的冷热负荷，空调使用期很长，造成公共建筑高能耗。在公共建筑中，暖通空调系统需要及时得到节能优化，才能促进实现节能目标。

4　公共建筑暖通空调系统节能措施

4.1温度的取值

从热工理论的内容就能够发现，暖通工程的能源消耗与室内温度有着十分密切的联系。因此，不一样建筑物或者是建筑物不同位置都能够按照相应的标准要求设置较为适宜的温度。在人员较为密集的区域可以将温度适当降低一些，在人员较为稀疏的区域可以将温度设置高一些，依照不一样区域位置设置不一样的温度。温度的取值的合理性能够有效反映建筑物设计对暖能工程能耗的不同影响。

4.2变频暖通空调系统节能

近年来，广大群众对变频空调有初步的认知，很多家用空调都有一系列变频产品选择，虽然价格较高，但消费者还是认可。同理，公共建筑的暖通空调系统也应使用变频技术，虽然会稍微增加初期投资，但其后期运行能节省很多费用，并实现节能减排的目的。暖通空调系统主要由水系统、风系统共同组成，能耗组成方式也是如此。在水系统中，节能优化的关键之处在于降低冷水机组跟水泵的能耗；而在风系统中，风机能耗占据很大的比例。如果大型公共建筑的暖通空调系统能使用变频技术，那么当系统降低负荷时，暖通空调设备的输出功率就会随之变化，能收获较好的节能效果。

4.3变风量暖通空调系统节能

在公共建筑暖通空调系统的风系统中，风机能耗占据了很大的比例，因为变风量系统随时都能根据建筑负荷的变化而产生相应变化，及时对送风量进行调节，以减少风机能耗，实现节能目的。同时，在设计变风量系统时已经进行了分区布置，因而分区调节较方便，能满足建筑中不同房间对暖通空调的需求。调节暖通空调系统风机送风量的方式有很多。例如：采用调节风阀、变频电机等，收获的节能效果也各不相同。

4.4变水量暖通空调系统节能

对公共建筑暖通空调系统的水系统来说，能耗最大的通常都是冷水机组，因而只需降低其能耗，就能解决暖通空调系统面临的最大的节能降耗问题。在实际使用过程中，暖通空调系统很多时间都是部分负荷运行，系统水量会发生相应变化，也能实现节能目的。目前，空调新技术层出不穷，包括：动态工位调节、置换通风、波动送风、椅下低速送风等，节能效果良好。

4.5采暖系统的设计

采暖系统设计得合理，采暖系统才能具备节能运行的功能。不管是住宅还是公共建筑，合理的设计节能采暖系统主要原则是：

（1）采暖系统应该能保证到对各个房间（楼梯间除外）的室内温度能进行独立调控。

（2）便于实现分户或者是分区域热量（费）分摊的功能。

（3）道线路系统的简单、管道材料消耗量少、节省一开始的工程预算。

5　结束语

综上所述，作为公共建筑中耗能最多的暖通空调系统，因为通过设计其室内的参数，准确的计算建筑的冷热负荷情况，以及采用新的节能技术，这能有效的提高暖通空调的系统，对于公共建筑来说，必须严格的制度符合自身的耗能管理系统，要严格控制其耗能，这对于建筑有着长远的意义，对于我国的环境生态保护来说更是重中之重。建筑节能的实现势必离不开节能产品、节能技术，但公共建筑暖通空调系统节能的重点在于树立以节能为基础的专业设计理念，实现节能产品、技术等的科学选择，并完成系统优化，以创造出更多投资合理的、技术适宜的、系统整体优化的、低排放低能耗的暖通空调系统，真正实现节能目标。

[1]李玉心.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用探讨[J].知识经济，2014，11（12）：106～108.

[2]康立君.建筑暖通空调系统节能方案的优化设计[J].黑龙江科技信息，2013，10（11）：193～195.

[3]郭福利.暖通空调系统节能在建筑工程设计中的问题及对策研究[J].河南科技，2013，11（7）：167～202.

TU83

A

1673-0038（2015）39-0218-02

2015-9-13

陈智侠（1977-），女，本科，毕业于华北水利水电学院，热能动力设备与应用专业。

张静（1978-），女，本科，毕业于郑州大学，电气工程及其自动化专业。