建筑工程中暖通节能的应用及其改造技术研究

摘 要：随着我国经济建设的快速发展，不断推动建筑行业的发展速度，随着建筑行业的快速崛起对资源需求量也越来越多。据统计，我国建筑能源消耗量十分巨大，资源消耗量占能源消耗总量的27%之多并逐年增加，而通风、空调及采暖等能源消耗则占建筑能源消耗的60%左右，由此看出，建筑工程中暖通节能的重要性。

关键词：建筑工程;暖通节能;改造技术

我国是资源储备丰富，具有能源种类多、总量大的特点，但是由于我国人口众多，民众对资源的使用需求较大，使得能源的总消耗量也相对较大。近几年来，随着经济建设的飞速发展，我国经济建设往往是以牺牲能源为代价换取而来，在工程建设中对电能的消耗量相对较大，为了合理利用资源，实现节能降耗的目的，使可持续发展战略目标得以更好的达成。因此，对于建筑暖通空调的节能改造工作迫在眉睫。

一、暖通空调节能技术的应用

（一）改善建筑围护结构的保温性能

在建筑工程中，暖通空调系统在其围护结构过程中的能量损耗较多，因此，围护结构的保温性能对热量传递系统以及空调结构运行负荷产生一定的影响。对此，在暖通空调运行中要提高围护结构的隔热功能以及保温性能，从而减少运行过程中的能量消耗，提高能源使用效率、降低工程运行成本。

（二）蓄冷系统的应用

我国是人口大国，对电力资源的需求量较大，因我国电力系统生产力水平有限，使得用电高峰期及低谷期具有较大的差异性，在用电高峰期时电力系统供电能力无法满足高负荷的使用量，对供电系统带来巨大的压力，而用电低谷期则出现电力生产过剩的现象，造成资源浪费。因此，对于实施电力峰谷价格的地区，在电价较低时，利用蓄冷系统将水冷冻成为冰储存起来，在电价较高时，通过系统操作将冰转化成水将存储的冷量进行释放，该操作在减少供电压力的同时还能节约资源，提升社会效益及经济效益。

（三）变频系统的应用

在暖通空调使用过程中，一般情况下设备不会处于全负荷状态下长期运行，外界环境的变化对暖通空调的运行负荷会产生一定的影响，使之随着周围环境的变化而发生变化。暖通空调是在其额定功率下进行负荷输出工作，当负荷功率降低时，空调依然会处于额定功率状态下继续进行全负荷的功率输出，造成资源浪费。而变频系统的应用能够实现空调设备的运行功率依照实际情况调整负荷变化的操作，达到降本增效的目的。结合暖通空调的运行情况，对水量、风量等进行变频调节控制，空调系统在使用过程中便能依据实际运行对所需负荷进行自动调节。变频系统在暖通空调系统中的广泛应用是未来建筑工程发展的必然趋势，要不断革新变频系统的应用技术、改善不足，使其能够更加高效的应用于建筑工程暖通节能工作中。

（四）空调余热回收的应用

空调余热回收技术是将低温能源进行高效利用的一项节能降耗技术，该技术主要指的是利用高新技术将传统空调系统中的冷水机组进行改良，增加余热能量回收系统，回收系统能够将空调运行过程中释放出来的余热回收进行资源再利用。而传统空调多数使用的是一些不可再生资源作为能量来源，给生态环境带来了巨大的破坏，因此要加大以可再生资源为新能源的研究力度，进而实现经济建设与环境保护的可持续发展的长远目标。

二、建筑工程暖通空调系统的节能改造技术

（一）空调系统型式的节能改造

不同型号结构样式的空调系统对能源的消耗量不尽相同，对于已有建筑应当结合建筑的功能特性、运行结构、负荷特点、改造实用性及经济性等方面全面考量，选择适合建筑工程使用的空调系统型式，例如变风量空调系统、变制冷剂流量系统、变水量系统、辐射板供冷与供热系统、工位空调系统以及水环热泵空调系统等均具备资源节约的特点。因此在对系统型式进行选择时，需要对管理要求、结构属性、使用性能、参数要求、负荷特征、工程特点的环境控制因素以及空调各运行系统的功能特点等进行全面分析，使空调运行系统与周围环境控制做到最佳协调，在满足温度控制条件下实现成本结余、资源节约的目的。

（二）空调系统气流组织的节能方式改造

空调气流组织又称为空气分布组织，即系统设计人员对空气气流组织进行合理设计，使能源得以最大化的利用。气流组织的合理性将直接影响到室内空调系统的运行效果，对室内温度、湿度、温差的精准性、气体流动速度、系统能耗等起着决定性作用，是空調各系统结构功能得以高效发挥的核心保障。在建筑工程中对于已有空调系统，结合室内环境特点，选用适合的气流组织方式，最大限度的减少气流分布模式所带来的影响。

（三）空调风管系统的节能改造

在对空调风管系统进行布置时需要考虑诸多因素，例如工程造价、运行效果、经济合理性、方案科学性、建筑结构功能、设备防火要求等。目前，单以节能为布置目的进行考虑，需要注意以下三点：（1）对称布置：对称布置对空调干管尺寸要求较小、设计较短，与非对称布置相比而言，使系统更容易处于一种水力平衡的状态;（2）多路并联布置：多路并联布置的方式能够有效缩短风管距离，降低每路风管气体流动所产生的阻力，同时减少了空调系统风管的断面尺寸;（3）在空调风管中，对于在不利于气体流动的环路上，尽量不要设置一些具有高阻力的管路附件，以此降低环路中形成的总的空气流动阻力，减少空调运行过程中的能源消耗。

（四）空调冷热源的节能改造

空调系统运行过程中能源的主要消耗部分来自于冷热源的耗能。因此，在对其进行设计时，科学制定、合理使用节能技术对降低系统能源消耗具有举足轻重的作用。对空调冷热源进行选择时，需要对能源消耗指标、成本投入与资金消耗、工程建设特点、设备使用寿命、运行期间的安全性及可靠性、空调系统维护管理的难易程度、对周围环境产生的影响、当地能源结构等因素进行全面考虑。从节能降耗的角度出发，应选择设备利用率较高的空调冷热源，一般选用天然冷热源。此外，在实际操作中要遵循科学节能的标准，选择能源利用率高的冷热源设备。通常选用天然气作为节能改造技术，例如太阳能、风能、天然冰、冷却蒸发、地下水等天然气技术。对冷源进行设计时，采用回收与利用冷凝热的节能改造，主要指的是空调在制冷的同时也制备热水，为供应热水提供热能来源，该方法又称免费热水供应系统。

三、结束语

总而言之，暖通空调系统节能技术的应用在建筑工程中具有十分重要的作用，要想使节能改造工作得以顺利开展，需要加大节能新技术的研发及推广力度，同时需要研发中心、职能机构、政府部门以及行业内部技术人员的重视与支持，共同努力，全面实行节能改造，达到暖通空调系统能源节约的目的。此外，对于已有建筑空调设备而言，要加强对空调系统运行期间的管控力度，使能源得到更高效地利用、精准地消耗。

参考文献：

[1]张文龙. 建筑工程暖通空调系统节能技术研究[J]. 魅力中国，2019，（15）：335.

[2]邢黎明，罗宾. 建筑工程中暖通节能技术探究[J]. 环球市场，2017，（19）：324.

[3]于福兴.既有建筑的节能改造是实现建筑节能的重要组成部分[J].砖瓦，2011.

作者简介：高铁军，男，汉族，1970年7月，大学本科，哈尔滨建筑大学，供热通风与空调工程专业，高级工程师，电力暖通设计。