徐 婧

（亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 安徽亳州 236800）

引言

對(duì)目前我國(guó)城市建筑能耗分析，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個(gè)建筑全年能耗的一半以上?？照{(diào)設(shè)備的使用，帶給人們舒適生活工作環(huán)境的同時(shí)，也為資源消耗、大氣污染帶來(lái)可能性。還要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)整控制，避免能耗提升，導(dǎo)致節(jié)能效果的失敗。因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用，才是降低資源消耗、緩解環(huán)境壓力，倡導(dǎo)綠色建筑，保證經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀的概述

1.1 冷源

冷源系統(tǒng)主要由制冷機(jī)、冷卻塔、冷卻水泵組成。在實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)使用中，常見(jiàn)的問(wèn)題主要是系統(tǒng)設(shè)備選型偏大且可調(diào)節(jié)性能較差，容易造成投資成本較大，供冷情況較好，但存在著耗電量過(guò)大問(wèn)題，冷源設(shè)備選型過(guò)大還會(huì)造成與系統(tǒng)不匹配的情況，造成整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行不暢問(wèn)題。冷源系統(tǒng)設(shè)備中最重要的部分就是冷卻塔，其關(guān)系著整個(gè)制冷主機(jī)的運(yùn)行效率，當(dāng)冷卻塔設(shè)備選用不當(dāng)或數(shù)量較多，冷卻塔調(diào)節(jié)功能也無(wú)法全面施展，導(dǎo)致高電耗、低效能。冷卻水泵選型偏大時(shí)，會(huì)影響系統(tǒng)功率，增大阻力，同樣達(dá)不到節(jié)能效果。

1.2 空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)由冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個(gè)部分組成，在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中承擔(dān)著輸送冷熱能的作用，不管空調(diào)系統(tǒng)是什么形式，多大負(fù)荷，只要有用戶(hù)，就必須開(kāi)啟空調(diào)水系統(tǒng)，所以說(shuō)空調(diào)水系統(tǒng)的能耗也是很大的。由于季節(jié)和天氣變化，末端負(fù)荷需求變化較為復(fù)雜，定流量水系統(tǒng)也增加了空調(diào)系統(tǒng)的部分能耗，變流量系統(tǒng)設(shè)置不達(dá)標(biāo)，多數(shù)情況由室內(nèi)溫度或冷凍水回水溫度設(shè)定冷水主機(jī)啟停，少數(shù)冷源站的冷凍/冷卻水泵設(shè)置變頻裝置，水泵額定功率高，效率普遍較低，造成能耗的提升，達(dá)不到節(jié)能效果。

1.3 新風(fēng)系統(tǒng)

現(xiàn)階段，人們對(duì)于工作、居住建筑物內(nèi)空氣的溫度、濕度有著明確要求，進(jìn)而對(duì)空調(diào)系統(tǒng)還加入了新風(fēng)系統(tǒng)裝置。新風(fēng)系統(tǒng)機(jī)組由送風(fēng)機(jī)段、回風(fēng)機(jī)段、表冷段、過(guò)濾段、熱回收段組成。新風(fēng)機(jī)組配備過(guò)濾壓差報(bào)警裝置、防凍保護(hù)和報(bào)警裝置。在新風(fēng)入口處均設(shè)置電動(dòng)保溫風(fēng)閥，與機(jī)組運(yùn)行聯(lián)動(dòng)，新鮮的室外空氣經(jīng)過(guò)新風(fēng)系統(tǒng)過(guò)濾、冷卻、除濕后送入房間。但運(yùn)行現(xiàn)狀普遍反映為新風(fēng)運(yùn)行管理差，新風(fēng)量不足或新風(fēng)量不均勻等問(wèn)題。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)誤區(qū)

2.1 重功能，輕節(jié)能

一般而言，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多數(shù)偏向于重功能、輕節(jié)能方面，人們?cè)谶x擇暖通系統(tǒng)的時(shí)候更加注重的性能方面的優(yōu)勢(shì)，而常常忽略節(jié)能效果，對(duì)于節(jié)能的考慮僅限于能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的限定要求即可，并沒(méi)有追求合理發(fā)揮系統(tǒng)的節(jié)能作用。隨著現(xiàn)代人們意識(shí)觀(guān)念逐漸改變，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注系統(tǒng)節(jié)能這方面功能，這也促使生產(chǎn)廠(chǎng)家、設(shè)計(jì)人員開(kāi)始轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，逐漸偏向于保功能、重節(jié)能方面，這對(duì)于提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的建筑節(jié)能作用有著重要意義。

2.2 符合標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能并不是充分節(jié)能

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)師通常將節(jié)能設(shè)計(jì)理念認(rèn)定為在標(biāo)準(zhǔn)限定要求內(nèi)即是充分節(jié)能，除非有業(yè)主明確要求產(chǎn)品的節(jié)能水平要高于行業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)才會(huì)在節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)限定內(nèi)挖掘提升更高的節(jié)能效果。在節(jié)能限定內(nèi)的暖通系統(tǒng)再優(yōu)化，才能算是真正的充分節(jié)能。

2.3 理想的節(jié)能效果不只是體現(xiàn)在技術(shù)上

在實(shí)際暖通空調(diào)系統(tǒng)架構(gòu)中，往往將產(chǎn)品節(jié)能性能歸結(jié)為概念和技術(shù)的節(jié)能，更多的是技術(shù)的堆砌和產(chǎn)品的拼接，但卻忽視了暖通系統(tǒng)的整體節(jié)能效果的合理性，這些都是節(jié)能效果的實(shí)施辦法，而并非最后的目標(biāo)，真正的節(jié)能效果是產(chǎn)品在運(yùn)行條件及效果均相同的情況下，最大限度的開(kāi)發(fā)出暖通系統(tǒng)節(jié)能潛力，且獲得的節(jié)能收益與付出的成本是相匹配的。

3 暖通空調(diào)負(fù)荷的影響因素及優(yōu)化措施

3.1 暖通空調(diào)負(fù)荷影響因素

空調(diào)負(fù)荷主要包括兩個(gè)方面，即空調(diào)冷負(fù)荷和空調(diào)熱負(fù)荷。在建筑設(shè)計(jì)中，空調(diào)負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)和選擇設(shè)備型號(hào)及容量的最重要的數(shù)據(jù)，空調(diào)負(fù)荷的大小關(guān)乎空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。影響空調(diào)負(fù)荷的主要因素主要有外擾、內(nèi)擾和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)等方面。

3.2 影響因素優(yōu)化措施

3.2.1 外擾

（1）地面鋪裝。種類(lèi)有很多種，根據(jù)其自身透水性能的不同可分為透水鋪裝和不透水鋪裝兩大類(lèi)。混凝土、瀝青鋪裝地面具有不透水性，沒(méi)有潛熱蒸發(fā)的降溫效果，由于其太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)均較高，所以這兩類(lèi)型鋪裝地面的周?chē)鷾囟绕毡槠?，冬季可以利用其增加長(zhǎng)波輻射熱。土壤、透水磚及草坪磚具有一定的透水性，可以長(zhǎng)時(shí)間的保存一定的水分，在實(shí)際工程中夏季可以很好的利用。

（2）綠化。綠化具有降低溫度、調(diào)節(jié)濕度、遮陽(yáng)防曬、改善通風(fēng)質(zhì)量等作用，其降溫作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即蒸發(fā)降溫和遮陽(yáng)降溫。常見(jiàn)的建筑室外綠化品種有喬木、灌木和草地，其中灌木和草地主要是通過(guò)蒸發(fā)降溫來(lái)改善室外熱環(huán)境，而喬木還具備遮陽(yáng)降溫的作用。

（3）遮陽(yáng)構(gòu)件。主要應(yīng)用于夏季，遮陽(yáng)設(shè)施應(yīng)用較好的情況下，可以提供非常舒適的室外微氣候?？紤]本問(wèn)研究建筑為已使用建筑，所以主要的遮陽(yáng)形式就是人工構(gòu)件遮陽(yáng)，常見(jiàn)的有遮陽(yáng)傘蓬、張拉膜、玻璃纖維織物及百葉遮陽(yáng)等。

3.2.2 內(nèi)擾

（1）照明設(shè)備。大型公共建筑體量較大，為了保證建筑正常的使用，大型公共建筑內(nèi)部往往設(shè)置有較多的照明設(shè)備。照明設(shè)備節(jié)能就是在保證不降低作業(yè)面視覺(jué)要求前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，即充分利用自然光；優(yōu)先采用光效高、壽命長(zhǎng)的照明產(chǎn)品；設(shè)置智能化的照明控制系統(tǒng)。

（2）辦公電器。通過(guò)管理來(lái)實(shí)現(xiàn)其節(jié)能，盡量減少設(shè)備閑置的時(shí)間。

3.2.3 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

（1）外墻節(jié)能應(yīng)同時(shí)提高墻體的冬季保溫和夏季隔熱性能，以減少室內(nèi)外之間的傳熱損失，因此，外墻節(jié)能就需要采用復(fù)合保溫墻體或?qū)崿F(xiàn)自保溫。通過(guò)外墻保溫的設(shè)置，可以大大提高外墻的熱阻，達(dá)到降低空調(diào)負(fù)荷的效果。

（2）按照屋面的構(gòu)造不同可分為平屋面保溫及坡屋面保溫，各地均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造做法，通過(guò)調(diào)整保溫層的厚度，可以使得屋面的熱阻達(dá)到規(guī)范要求，繼而達(dá)到降低空調(diào)負(fù)荷的目的。

（3）公共建筑地面的面層多為混凝土材料，其導(dǎo)熱系數(shù)較大，而且多數(shù)的公共建筑也設(shè)置有地下空間，在地下空間內(nèi)一般并沒(méi)有考慮空調(diào)系統(tǒng)，所以總的來(lái)講公共建筑的地面熱損失較大。常見(jiàn)的地面保溫是在地面的墊層和面層之間設(shè)置保溫層，保溫層材料可采用泡沫玻璃保溫板等，保溫層的厚度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定，使之符合規(guī)范要求。

4 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施

4.1 空調(diào)冷源

（1）既有制冷機(jī)組的節(jié)能

制冷機(jī)組相對(duì)的造價(jià)較高一些，其運(yùn)行效率不是低于規(guī)范要求太多的話(huà)，最好的方式就是對(duì)其節(jié)能調(diào)整，提高其能效，常見(jiàn)的方法有提高制冷機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷率、合理調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度和冷凝溫度、減少機(jī)組水側(cè)污垢熱阻污垢系數(shù)等。

（2）熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)

也被稱(chēng)為分布式能源系統(tǒng)，是以燃?xì)廨啓C(jī)為動(dòng)力，并與吸收式制冷機(jī)余熱鍋爐配套，同時(shí)提供制冷、采暖、衛(wèi)生熱水和電力的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有能源利用率高、環(huán)境污染小、運(yùn)行靈活、能量輸送損失小等特點(diǎn)。

（3）空調(diào)蓄冷技術(shù)

常用的空調(diào)蓄冷技術(shù)有水蓄冷、冰蓄冷、共晶鹽蓄冷和氣體水合物蓄冷等幾種，而冰蓄冷的研究較早，實(shí)際應(yīng)用狀況較好。冰蓄冷空調(diào)是利用夜間低谷負(fù)荷電力制冰儲(chǔ)存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲(chǔ)存冷量釋放出來(lái)，減少電網(wǎng)高峰時(shí)段空調(diào)用電負(fù)荷及空調(diào)系統(tǒng)裝機(jī)容量。

4.2 空調(diào)水系統(tǒng)

（1）大溫差小流量的系統(tǒng)

“大溫差”是指空調(diào)送風(fēng)或送水溫差比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)采用的溫差大。冷凍水大溫差系統(tǒng)，在采用較大的循環(huán)溫差后，冷凍水量將減少，可以節(jié)約輸配系統(tǒng)的輸送能耗并降低管網(wǎng)的初投資。大溫差小流量系統(tǒng)在初投資方面的節(jié)省潛力更為顯著。

（2）變水量系統(tǒng)

變頻調(diào)速技術(shù)通過(guò)均勻改變電機(jī)定子供電頻率達(dá)到平滑地改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)水系統(tǒng)中，就形成了變水量系統(tǒng)，在系統(tǒng)部分負(fù)荷條件下可以產(chǎn)生良好的節(jié)能效果。常見(jiàn)的變水量系統(tǒng)有一級(jí)泵變流量系統(tǒng)和一級(jí)二級(jí)泵變流量系統(tǒng)。

（3）冷卻塔的節(jié)能

冷卻塔的節(jié)能主要指的是冷卻塔供冷技術(shù)，它是指在室外空氣溫度較低時(shí)，關(guān)閉制冷機(jī)組，利用流經(jīng)冷卻塔的循環(huán)水直接或者間接地向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而節(jié)約冷水機(jī)組的能耗。

4.3 空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)

（1）利用室外空氣自然冷卻節(jié)能

在全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)的控制中，過(guò)渡季節(jié)采用室外空氣作為天然冷源實(shí)現(xiàn)免費(fèi)供冷，是效果明顯的一種節(jié)能方法。

（2）變風(fēng)量系統(tǒng)

變風(fēng)量系統(tǒng)就是通過(guò)改變送入房間的風(fēng)量來(lái)滿(mǎn)足室內(nèi)變化的負(fù)荷要求，由于空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間處在部分負(fù)荷下運(yùn)行，所以風(fēng)量的減少可以很有效的降低風(fēng)機(jī)能耗的降低。

（3）排風(fēng)冷、熱的回收

向室內(nèi)引入新風(fēng)的目的是為了保證空氣的潔凈度。在滿(mǎn)足衛(wèi)生要求情況下，減少新風(fēng)量有著顯著的節(jié)能效果。按照空氣量平衡原理，向建筑送入一定的新風(fēng)的同時(shí)必須要排出基本上等量的室內(nèi)空氣，而排風(fēng)狀態(tài)與室內(nèi)空氣狀態(tài)相同。在送入新風(fēng)時(shí)，可以回收利用這部分排風(fēng)中的能耗包括冷量和熱量，達(dá)到節(jié)能效果。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，低碳節(jié)能是當(dāng)今現(xiàn)代化發(fā)展的主要主題。黨的十九大報(bào)告提出要堅(jiān)持新發(fā)展理念，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，綠色發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展是我們新時(shí)代堅(jiān)持和發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義的重要方略，以能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃為指引，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。為更好的貫徹、踐行生態(tài)文明發(fā)展理念，對(duì)于建筑暖通系統(tǒng)工程來(lái)說(shuō)，需要梳理基于節(jié)能目標(biāo)的設(shè)計(jì)理念，采取動(dòng)態(tài)的全過(guò)程分析方法，合理的進(jìn)行系統(tǒng)整體優(yōu)化改進(jìn)，更好的為我國(guó)建筑事業(yè)做出貢獻(xiàn)。