建筑供暖、通风和空调系统节能研究

◎马树文

近些年建筑工程建设行业的发展趋势持续上升，建筑工程结构组成也逐渐向着多元化的方向发展。建筑工程结构当中供暖、通风和空调系统运行，是为了满足建筑供暖需求、制冷制热需求以及空气质量调节需求等。在供暖、通风与空调系统运行期间，会消耗大量的能源，因而建筑供暖、通风与空调系统节能方面的研究与优化设计，成为现代建筑工程关注的重点，也是社会发展对建筑工程提出的新要求。

一、传统建筑供暖、通风和空调系统特征

建筑工程在近些年开发建设期间，在工程质量、建设安全、功能系统优化等方面有了很大的改善。建筑供暖、通风与空调系统的运行能够全面提高建筑温度调节与空气调节质量，满足建筑居民的居住要求，为居民创设良好的室内空间。但是传统建筑供暖、通风与空调系统的运行，会消耗大量的能源，在建筑工程运行过程中，暖通空调系统的能源消耗量占据了总能源消耗的50%-60%，尤其是现代社会经济水平提升，人们对生活品质的要求变高，无论南方还是北方都会应用暖通与空调系统设备。以往北方主要应用暖通系统，南方主要应用空调，但如今南方与北方的暖通与空调进行了综合应用，建筑工程暖通与空调系统的能源消耗量持续递增。

二、建筑供暖、通风和空调系统节能的主要特征

如今社会经济建设与发展期间，节能发展策略在全面推广落实，以往社会经济发展对能源过度消耗，导致生态环境、空气环境都遭受严重的破坏打击。因而节能对于现代社会发展来说至关重要，建筑是社会建设与发展的重要结构，将能源消耗量较大的供暖、通风与空调系统向着节能方向改良是必然趋势。节能是指节约能源，在保证系统运行效果和质量的同时减少能源的消耗，提高能源利用的合理性与高效性，减少能源的浪费。还要利用可再生能源和绿色能源，因而这对新能源开发也提出了要求。

建筑供暖、通风与空调系统节能主要从两个方面入手，包括中间环节效率和终端利用效率的提高，达到能源节约的效果。节能就是利用现代技术策略和管理策略，来调控系统运行中这三部分环节的能源，具体就是要减少建筑物冷、热量损失，利用新型能源或可再生能源供应系统运行。建筑供暖、通风系统运行期间，获取的能源是已经完成加工后的能源，如电能等，因而节能的优化需要重点关注能源的利用效率提升，而空调系统运行具有制冷制热功能，在能源损失与浪费方面需要重点改善。

三、建筑供暖、通风和空调系统节能设计策略

1.根据建筑特点选用适宜的供暖、通风与空调系统形式。

现代建筑工程建设的用途不同，建筑供暖、通风与空调系统的设计需要根据建筑建设的特点以及对系统的要求，来选用适宜应用的系统形式。例如，普通的居住型建筑，供暖、通风与空调系统的运行需要对各个小区域进行不同的温度调节，这时就适宜采用VAV 系统，该系统能够很好的控制系统风量，来满足不同小区域的温度调节要求。而相商场、影院、剧场等大型的建筑结构，对供暖、通风与空调系统的要求是对整体空间温度与湿度进行调节，就不能采VAV 系统，若采用该系统，不仅会使区域内温度调控不均匀，还会增加系统的运行成本。因而在实际系统节能设计期间，要根据建筑场所空间的实际特点和对系统的要求来选择适宜的系统，保证系统运行能够与控制环境形成协调机制，保持环境控制质量优良，又能节约能源与成本。

2.注重降低系统能源输送的损耗。

建筑供暖、通风与空调系统在运行期间，能源的输送是以水与空气作为载体，在运输的过程中会产生冷热量损耗，损耗主要包括以下几部分：供暖传热期间，热量会消散，产生热量损耗；水与空气流动期间会因阻力作用产生能量损耗；冷量通过管道输送时，克服阻力前行时会产生热量与冷量抵消，产生冷量损耗。因而在供暖、通风与空调系统节能设计期间要注重降低系统能源输送的损耗：

（1）要加强系统能源输送管道的密封性与保温性，包括输送管、风管等。

（2）优选泵与风机设备，优化系统运行阻力设置，选择质量性能优良的泵与风机设备，要求泵与风机型号与规格要适宜，并且设备流量、扬程与运行压力不能过高，保持在适中的范围，从而改善能源运输期间克服阻力损耗的问题。

（3）增加冷冻水、冷却水温差和送风温差值，降低系统运行的流量与送风量，以减少输送能量损耗量。系统冷冻水温差可增加到8-10℃，冷却水温差增加到8℃，这样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、经济性、环境控制质量等多方面来选择合理的温差。

3.能源回收与循环应用。

建筑供暖、通风和空调系统在运行期间，会有被抛弃的气体、水等物质，这些物质当中也蕴含着一些热能源，要对这些能源进行回收与循环再利用，以提高系统运行的能源利用率，减少能源的浪费情况。可以在系统当中设置热回收装置，与系统能源蓄积结构相连接，形成完整的能源回收与循环应用结构。

4.加大新能源开发力度，建立节能优惠政策。

在建筑供暖、通风与空调系统节能建设期间，应用的节能设备与材料造价相对较贵，因而建筑节能建设的生态与环保效益显著，但是会对建筑企业的经济效益产生一定的影响，无法帮助企业获取经济效益。因而建筑节能策略的落实与推广发展就受到阻碍。因而一方面要加大新能源开发力度，从节能和经济双重角度进行研发优化；另一方面政府部门要针对建筑节能应用制定优惠政策，进一步完善建筑节能规范与法规，推动建筑节能的高效发展。

结语：建筑供暖、通风和空调系统节能性的强化，要根据建筑特点来选择适宜应用的暖通与空调系统形式，并遵循节能原理对系统设计的能源输送损耗量进行降低，设置能源回收装置，实现系统能源的循环再利用。以此，为建筑节能发展奠定基础，提供动力。