大型公共建筑暖通空调系统的节能及优化策略

周辰 张一林

（南京金宸建筑设计有限公司，江苏 南京 210000）

一、暖通空调系统特征

（一）系统关联性强

暖通空调系统一般相互融合，构成较为复杂。一般会由冷热源以及房屋的冷热末端及冷热量输配等系统构成。系统下会分设许多的子系统，子系统之间也有关联性，并且能够相互融合。较强的关联性，使得系统复杂多变，并且能够互相产生影响，

（二）系统形式多样

暖通空调系统形式多种多样，在选择上需要考虑许多因素，特别是对于大型公共建筑而言，暖通空调的适应性、能耗以及造价等因素都需要纳入考虑范围之中，全面地进行选择。

（三）设计影响因素众多

暖通空调的设计会受到气候、建筑内部条件、建筑围护结构、内外部形状以及建筑使用需求等的影响。动态性特征明显，需要综合考虑到围护结构传热过程、建筑的使用规律、气象的参数等。特别在当前背景下，对于节能减排的设计理念也需要有效的落实[1]。

二、大型公共建筑暖通空调系统问题

（一）运行能耗高

目前暖通空调运行主要依靠燃料发热，大型公共建筑需要供暖能力相对更强的暖通空调，由此会使得空调在运行过程中能耗较大。并且由于大多数建筑单位并不重视节能理念在建筑领域的应用，使得节能技术没有得到较好的利用，没有有效地改善大型公共建筑暖通空调运行能耗高的问题。

（二）运行效率低

暖通空调系统形式多样，且大多具有很强的关联性，在设计上呈现出非线性的趋势。影响变量较多，滞后性大，同时受环境的影响较大。系统之间的关系是相互制约的，风量、温度、效率和能耗之间也会有相互制约，因而影响到了系统的运行效率。

（三）运行时间过长

由于大型公共建筑本身的容积量较大，并且就目前的建筑技术而言，对其隔冷隔热的方法并没有较好的改进措施，使得其自身的调节能力较差。而大型建筑对于隔冷隔热的需求是比较旺盛的，因而需要对于温度进行调节，使得暖通空调的运行使用时间过长，甚至超过暖通空调的承受能力，给其造成了较大的负担[1]。

三、暖通空调节能优化策略

（一）变频暖通空调改进

变频暖通空调目前在家用空调中使用较为广泛，变频功能的应用使得变频空调的价格相较于一般的空调而言较高，但是也在人们可以接受的范围中。并且变频技术的使用在节能以及提高效率方面效果突出。因而在大型公共建筑暖通空调中应用变频技术具有很多的优点。一般暖通空调主要是由风以及水系统构成，水系统方面的优化需要针对冷水机以及水泵的耗能情况，而对于风系统则是对于风机能耗的降低。变频技术的应用恰好能够在这两个方面有所改进。虽然前期的机械成本较高，但后期节省的能源以及提高的效率会使得运行成本较低。总体而言，在成本上还是有较大程度的改进。

（二）变风量暖通空调系统

风机的耗能程度在许多大型暖通空调系统中都是占据相当大的比重。变风量暖通空调将使得风机变风量与建筑的承载量有直接的关系，随着建筑物承载量的变化而有相应的增减，从而调整送风量。这样的方式可以使得空调风机的能源消耗量得到有效的降低，空调可以针对建筑物的实际情况在全区域内进行调节。还可以针对每个房间对于空调的需求而进行暖通空调风机送风量的改变以及调节，调节方式可以通过调节风阀以及变频系统，调节方式的正确选择将对于最后的节能优化效果产生直接的影响。

（三）暖通空调的变水量优化

水系统的针对性节能也是改进系统整体节能效果的重要举措。而在水系统中耗能最大的是冷水机，对于冷水机耗能程度的降低可以很好地解决能源消耗的问题。特别在暖通空调运转时，大部分时候是部分进行运转，系统的水量会随着运转的情况而发生改变，从而达到节能效果。

（四）新型节能方案

1.全空气系统。该种系统会布设在机房中，维修方便、流通性也较强、运行时不易产生噪音。由于夏季的冷源主要是采用的水冷式冷水机，一般会布设在地下层中，换热器承受总热负荷的小部分。利用市政热网的统一供应可以直接向空调内部进行热水的供应，利用制冷机组进行供冷。制冷的机房相对而言较为集中，因而使用的建筑面积较小，舒适性较好，效率上得到显著提升，并且主机的使用寿命也较长。但是一般需要整个机组的配合，设备使用年限较短，并且使用设备较多，会使得工程成本增加。

2.风机盘管系统。此种方式利用室温，可实现独立调节，在节能效果上较为明显，并且相对而言成本较低。此种方式主要是对冷热源进行调节，可以利用水源热泵机进行冷热供应，但需要在建筑物周围打井进行配合，利用井水作为主要的冷热源。此种方式不需要通风管道以及冷冻系统的配合，安装以及投资方面的费用也较低。整体基础设施的运行的稳定性良好，也具有充分的灵活性，过渡季节也可以同时供热供冷。使用的设备机组少，因而维护的费用较低，使用的寿命也相对较长。但是容易污染到地下水也需要对过滤器进行清洗，采暖效果受限。

四、结束语

暖通空调的节能关系到资源与环境的问题，与国民经济的发展情况也息息相关。保证暖通空调的建设发展朝正确的方向努力，将会对于整个供暖行业有重要的作用。对于大型公共建筑而言，节能高效、成本合理、可行性强的暖通空调优化策略无疑会使得建筑的效益也得到同步的提升。