建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析

潘俊飞

【摘要】本文分析了暖通空调能源消耗的构成、特点、负荷产生的原因和影响因素、节能途径方法，以供参考。

【关键词】暖通空调；负荷；构成；原因；影响因素，节能

一、前言

暖通空调的能耗浪费巨大，进而加重了空调的负荷。因此，对暖通空调领域的节能十分必要。

二、暖通空调系统能源消耗的构成及主要特点

1、暖通空调系统能源消耗的构成

暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分，它指建筑物在通风、采暖、电器、空调、照明和热水供应等方面的能源消耗需求。目前暖通空调系统能源消耗大约占到四至五成，且有逐年上升的趋势。暖通空调系统能源耗包括新风负荷引起的能耗、建筑物冷热负荷引起的能源消耗及输送设备（水泵和风机）的能耗。室内设计标准、室外气候条件、其他设备照明等多方面因素都影响着暖通空调系统的能源消耗。

2、暖通空调系统能源消耗的主要特点

与此同时，与其它建筑能耗相比有一些特点：首先，能量能影响着暖通空调系统使用效率及选型、系统设计、运行管理等多方面因素，如若暖通空调系统设计不合理，则会降低能源消耗的使用率。此外，室内中空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的效果。同时也可尽可能多的利用外在环境中天然的能源，如风能、地热能、太阳能等作为能源补充。暖通空调系统的冷热是通过彼此间交替完成的。针对这一特定热点，可以采用冷热量回收的方式来节能减排，从而提高暖通空调能源的使用率。

三、建筑暖通空调负荷产生的原因

1、计算方法问题

我国建筑暖通的计算方法和计算技术已经有了很大发展，并且在热负荷、空调节能等方面取得了很大进步。1982年的谐波反应法和冷负荷系数法的采用对于建筑暖通空调负荷计算有着更大的提升。除此之外。有些建筑暖通企业还采用了源自日本的公比计算方法和源自美国的蓄热负荷系数法等。这些新型暖通空调负荷计算方法的应用与发展改变了传统的暖通工程空调负荷计算中热与冷负荷不加区别的现象，使得暖通空调负荷计算的原理更加正确和清晰。但是也应当发现，建筑暖通工程的计算方法仍旧有许多缺陷并造成了空调负荷现象的产生。例如国内一些单位采用这些新型的计算方法来进行空调冷负荷的试算最后却发现比过去采用国内计算方法的计算结果平均要小30左右。又例如在对建筑墙壁、地板、家具进行热负荷计算时往往也会出现40左右的误差。因此计算方法的有效性对建筑暖通空调负荷有着重要的影响。

2、统计方法问题

如今我国建筑暖通工程的统计方法有了极大的提升并在冷负荷计算、建筑暖通能耗计算方面都有很大进步。但是建筑暖通的统计方法依旧存在问题，例如空调房间的冷负荷计算、总客房与其他房间空调能耗之间的统计误差等等。并且建筑的实际建设条件不同统计过程中误差出现的可能性就越大。例如在终端设备、风扇加热器的能量统计中，当某个热量最大值出现时暖通空调的负荷统计器往往并不能很好地将其统计出来。此外，一栋建筑通常具有许多房间并具有餐厅、客房、厨卫、娱乐场所等这往往也造成暖通空调的负荷的统计无法很好地满足实际的需要。

四、建筑暖通空调负荷的影响因素

1、温度因素

在建筑暖通空调负荷因素中冷和热是两个不同的概念，因此相关工作者应当将这两个概念进行严格区分。通常建筑的每天的热损失量可达1250kca1/h，而通过围护结构的热损失白天最多仅仅为500一600kca1/h，这说明温度因素对建筑暖通工程空调负荷有着重要影响。通常来说基础设施建设的投资量和占地量都较大，而许多暖通工程设计者在进行暖通工程的设计时并没有很好地对这两点进行分析。这导致了在建筑完工投入使用后暖通空调在高负荷运行条件下的时间过长，并且在负荷状态下暖通空调作业效率的降低并导致大量电能无端的浪费。因此建筑暖通的相关工作者在进行建筑暖通工作中应当注意对温度因素进行合理考量并且对空调负荷计算进行及时的改进同时利用建筑设计的谐波响应方法在冷热条件不稳定情况下对建筑暖通空调负荷的影响因素进行有效分析。通常来说温度因素对于建筑的房间空气流通、热动力系统运行、暖通机理的有效运行、减少家具热辐射都有重要影响。在建筑设计的过程中通过采用冷空气对流的方法可以有效将可能产生的热量进行部分的释放与并有效减少空调的负荷。在这一基础上而可以对建筑的暖通设备和制冷设备的总容量进行有效选择并对选择的结果进行有效分析。

2、湿度因素

在建筑暖通的实际运行过程中湿度因素对空调符合的影响范围比较普遍。一般建筑物的湿度通常在0.6一1.0这一范围内，而其他用水较多的建筑其湿度多为0.75^0.90。近年来许多建筑施工者为了保证工程建设的快速进行，对建筑的除湿设备和湿度控制设备都没有注重，有的则根本没有设置，这会对建筑的湿度控制产生重要影响。除此之外许多高层酒店、餐馆、酒店、豪华公寓具有复杂建筑结构，因此空调负荷的湿度估算指标也较为复杂。在这些建筑中空调设备负荷量的估算指标应包括下列指标：总建筑面积、工作室面积、生活区面积、厨房面积、卫生间面积、卧室面积等等。并且对于具有冷水机组、锅炉房、洗衣房或者采用熱水循环的建筑应当采用不同的湿度计算方式从而可以防止因为湿度估算错误对建筑暖通空调带来过大负荷。

五、暖通空调领域节能的途径与方法

1、对暖通空调系统内部进行重新设计改进，提高运行能力。为了有效的节约空调系统的能源消耗，就要对系统进行优化设计，因为，在实际的运转的过程中，一般都是按照既定的负荷设计进行正常运行的，如果一旦超过负荷，就会使得运行消耗的能量大大的增加，因此，对于空调的系统的节能的设计很是重要。

2、通过改善建筑，维护结构，来保温性能，减少冷热损失。对于暖通空调系统，其空调内部的负荷结构的维护是主要的比重，因为其独特的结构特点，有很好保温性能，传热性能也不错，这些都是维护系统正常运转的基础，我们可以通过空调的负荷结构来维护、确定传热系数的多少。所以，中国未来应对由于建筑方面的节能问题，已经制定出很多关于节能的设计方案，依照相关的规定和要求，主要目的是为了提高建筑结构的保温能力。

3、通过提高系统控制水平，来调整室内热湿环境的参数，降低空调系统的能耗量。在空调系统方面，要考虑到空气温度、湿度、风速、环境等因素的作用，对人体对环境的冷、热的感觉，进行一个整体因素的思考，以往的空调控制方式，主要是通过对空气的温度、湿度进行详细的测定，就目前的要求来看，这样看来是有缺陷的，这样就会很多问题，特别是因为空调系统和人体之间的联系不是直接的，由于周遭环境的变化，空调自身的调控能力与人体相比，反应是很慢的，而人就不一样了，只要有变化，就能感觉到很不舒服，这种情况下，在空调的调控方式上，是不能有效的进行调控的，因此，现在我们要进行改进，要根据环境的湿热程度，进行对其的调控，在控制方式和方法上，多进行研究，进而解决问题。

六、结束语

总之，通过空调负荷原因分析，并查找到影响因素，能够有助于我们正确认识空调负荷。在节能方法推广上更加科学，也能够实现空调系统的节约能源和对环境的保护，推动经济的发展。

参考文献

[1]程海峰.负荷基数法在观演建筑暖通空调设计中的应用[J].机电信息，2013，3（1）：79-83

[2]潘雨顺.高层建筑暖通空调实际设计负待的研究[J].制冷.2014，2（4）：55-57