民用建筑暖通空调节能降耗技术应用分析

孙银行

【摘要】随着人们生活水平的不断提升，节能环保理念深入人心，暖通空调在功能上作为建筑的重要组成部分，在建筑中发挥着重要的作用和意义，提升暖通空调的节能降耗技术水平，能够提高各类能源的利用效率，实现经济效益的提高和自然生态环境的优化。本文主要围绕民用建筑暖通空调的节能降耗技术应用进行深入的分析研讨，旨在提高暖通空调节能降耗技术的应用水平，实现建筑行业的发展进步，同时促进生态环境的可持续发展。

【关键词】暖通空调;节能降耗;技术应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.134

近年来，随着科技水平的不断提高，暖通空调系统节能降耗技术实现了巨大的发展和飞跃，促进民用建筑暖通空调节能降耗技术的应用，对于实现建筑业节能减排、缓解能源紧张有着非常积极的意义。

1、暖通空调节能降耗技术应用意义

随着人们生活条件的不断改善，人们对居住舒适度的要求也越来越高。满足人们居住舒适度要求，已成为建筑设计时着重考虑的因素，暖通空调设计能够保证居住舒适度要求，在建筑设计中被越来越重视。针对建筑环境的温度、湿度、洁净度、舒适度等因素进行设计时，暖通空调系统会消耗大量能源，同时排放的污染物质对环境造成严重的损害。据统计，建筑物在其建筑、使用过程中消耗了全球能源的50%，产生的污染物约占污染物总量的34%[1]。对我国公共建筑的能耗调查表明，空调能耗占整个建筑能耗的50%～60%，因此在进行暖通空调设计时，采用节能降耗技术更符合我国国情，适合我国建筑业的需求。在节能降耗技术的实际应用中，可实现节约能源20%～50%，由此可见，在暖通空调设计时采用节能降耗技术是非常重要且必要的。

2、暖通空调节能降耗技术应用问题

2.1节能降耗设计有待优化

受传统设计理念影响以及设计人员自身素质的限制，设计人员未能从良好的设计理念、性能可靠的节能设备、设计成本的良好经济性等方面进行充分考虑，没有注重节能降耗技术的应用创新，设计中未能采用有效的节能设计方案，暖通空调节能降耗技术未能在建筑中充分实践应用，导致节能降耗问题处理水平下降，运行能耗高，后期维修成本高等问题[2]。

2.2节能降耗技术落实困难

在实际工程中，暖通空调节能降耗技术的应用存在很多阻力，主要有项目投资预算的限制和施工环境、施工技术的影响。节能降耗技术的使用，在原本传统的建筑工程建设资金投入方面，超出一定的预算，从而使主要的投资方或使用者不认同，认为暖通空调节能降耗技术非必要，因此节能降耗技术不能很好地实施和开展。同时节能降耗技术实际应用过程中，要依靠先进的建设理念和完善的技术措施作为指导，受施工环境和施工技术的影响，使得一些暖通空调节能降耗技术实现较为困难，很大程度上影响了暖通空调节能降耗技术的发展，造成暖通空调节能降耗技术应用范围较窄，这对建筑行业和暖通空调技术的发展而言影响较大。

3、暖通空调节能降耗技术应用措施

3.1优化节能降耗设计

在空调能耗中，20%～50%的能耗是为了满足由于围护结构传热所带来的消耗，因此改善和提高围护结构的热工性能，是建筑节能降耗的一项重要措施。需要注意的是围护结构的能耗情况与全国的建筑氣候条件是密切相关的，由于不同的区域在供冷、供暖的重点上有所不同，其对围护结构的热工要求也相应存在一定的区别。

目前暖通空调设计是基于典型设计工况下进行的，按照设计状态下的参数条件，得到所有与能源有关的参数。从目前的情况来看，大部分工程都存在主机装机容量偏大、管道直径偏大、水泵配置与末端设备偏大等“四大”现象。空调负荷计算、系统水力计算和设备选型计算，是空调系统设计的基础数据，精心的设计计算能够降低系统初投资、减小机房面积、提高系统的运行能效比低、改善空调系统运行调节等问题。

根据实际使用的需要，合理选择室内设计参数，不应随意提高标准。在冬季，空气温度每降低1°C，将节约10%～15%的供热能耗;在夏季，空气温度每升高1°C，将减少约10%的空调供冷能耗。同时建筑物内一些人员短暂停留的区域，将此处冬季（夏季）降低（提高）设计温度，设计成为一个参数过渡性区域，对于人体舒适性反而有很好的调节作用，既可以避免人员进出建筑时由于参数差异较大带来的不舒适感，又利于节能。

3.2采取被动节能措施

“被动优先，主动优化”是建筑节能设计的基本原则，被动节能技术在暖通空调节能降耗技术中应得到高度重视。为实现节能减排的目标，设计人员除了应遵守相关标准、规范的规定外，还应更主动采取一些被动式的节能降耗技术，来实现建筑能耗的最优化[3]。

被动节能措施的实现在很大程度上是以建筑本身为载体的，暖通设计人员需要与建筑师密切配合。依靠风压和热压原理实现建筑自然通风，能够提高建筑室内空气品质，能耗低且绿色经济，是暖通空调节能降耗技术的重要应用。根据当地气候条件，合理设计被动式太阳能建筑，如太阳能房，能够节约近一半的年度热损失，同时可以种植花卉果树、房间视野开阔，居者心情舒畅。

3.3积极利用可再生能源

结合当地气候和自然资源条件合理利用可再生能源，是绿色建筑设计的核心，可以在很大程度上节约暖通空调系统运行能耗，实现节能降耗，常用的可再生能源包括太阳能、风能、地热能等。

太阳能是一种清洁的可再生资源，具有极大的利用潜力。在被动式太阳能利用设计仍不能满足建筑所需冷、热、光和电需求时，设计主动式太阳能建筑，通过高效集热装置来收集、获取太阳能，然后由热媒将热量送入建筑内，可以供暖、制冷及供热水，室内温度稳定舒适、波动较小，对太阳能的利用效率高，系统灵活方便，用户可根据自己需求进行调控。

利用空气源热泵供热、制冷及供应热水的技术与设备十分成熟，既是清洁能源又是作为可再生能源应用的一大领域。空气源热泵供热系统与采用矿物能的供热系统相比，在冬季设计状态下，主要节省系统的输送能耗。但近年来，随着雾霾天气频现，在北方地区开展“煤改电”供暖改造，采用空气源热泵供暖代替传统的燃煤小锅炉，有效地推动了节能减排，减轻了雾霾灾害。

3.4合理采用节能措施

暖通空调系统有多种节能降耗技术，设计时需结合当地气候和自然资源条件，经技术经济分析比较，选用更科学有效的节能措施，尽可能降低初投资及运行费用，并实现节能降耗。

对于一些在冬季也需要提供空调冷水的建筑，可考虑利用冷却塔直接提供空调冷水，能减少冷水机组的运行时间，取得很好的节能效果。冷却塔供冷系统原理图如（图1）所示。在具体应用中需注意的问题有：一是冷却塔的防冻要求，在寒冷地区，对于冷却塔及室外的冷却水管，必须考虑防冻结的措施。二是合理确定供水参数和选择冷却塔。从目前的设备情况看，一般认为在低温状态下，冷却塔出水温度比湿球温度高2～3°C，对于按照夏季空调冷水温度（通常7/12°C）选择的空调末端设备，在利用冷却塔冬季供冷时，如果要求末端的供冷能力相同，则必须在室外空气的湿球温度低于4～5°C时才能做到。如果冬季末端要求的供冷能力小于夏季，则应对末端设备在冬季供冷量要求条件下反过来复核对其冷水供水温度的要求，这样可以尽可能地提高水温，使得对室外空气湿球温度的要求放宽，有利于更多地利用冷却塔供冷。

3.5完善实时自控系统

实时控制的目的是在满足房间参数达到正常使用要求的基础上，让设备的供冷、供热能力尽可能与建筑空调的需求相一致，减少过多的能源消耗。由于需要实时的跟踪各种参数的变化并及时采取相应的调控措施，因此实时控制需要以完善的自动控制系统为基础才能实现[4]。完善的自控系统不仅能满足暖通空调系统实时需求，节省能源，还能保证设备安全运行、降低人员操作强度、提高系统可靠性和可调性。根据国内外统计表明，在空调系统设计合理的基础上，若采取完善的实时自动控制措施，与无自动控制措施的空调系统相比，一般来说全年可节约20%～30%的空调能耗。

结论：

总而言之，在当前城市化的进程中，建筑行业迅速发展，暖通空调作为建筑的重要组成部分，对其实现节能降耗的目标，能够有效的促进建筑业朝着节能减排的方向发展，在系统设计时加强节能降耗技术的应用，能进一步促进我国暖通空调系统的发展与进步。

参考文献：

[1]于欣，崔晓芸.暖通空调节能降耗技术探析[J].中国房地产业，2020，（9）：208.

[2]邓剑云.暖通空调节能降耗技术浅谈[J].装饰装修天地，2019，（24）：83.

[3]劉丽.建筑暖通空调节能降耗技术探究[J].中国房地产业，2019，（12）：206.

[4]俞刚.暖通空调节能降耗技术探析[J].居舍，2020（01）：77-78.