淺談暖通空調的系統節能與節排

彭艷彬

摘要：現代建筑的必要組成部分暖通空調領域也已經受到這種趨勢的影響，暖通空調系統中的節能正在引起暖通空調工作者的注意，并且針對不同的國家、地區的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調要求發展著相關的節能技術。研究建筑環境，了解暖通空調負荷產生的原因及影響因素，可以更加合理地提出解決問題的方法。

關鍵詞：暖通空調；系統；建筑環境；節能

前 言

能源為經濟的發展提供了動力，但是由于各種原因，能源的發展往往滯后于經濟的發展。近幾年，中國的國民生產總值的增長率維持在約lO%，但是能源的增長率只有3% ～4% ，這樣的形勢要求我們必須節能。建筑能耗在社會總能耗中的比例較大，發達國家的建筑用能一般占到全國總能耗的30% ～40%；中國采暖區的城鎮人口雖然只占全國人口的13.6%，但是采暖用能卻占全國總能耗的9.6%。建筑節能是建筑發展的基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新的生長點。

一、建筑環境對空調節能的影響

建筑環境是影響空調能耗的重要因素，從建筑環境著手考慮是解決空調節能間題的關鍵。建筑環境包括室外環境和室內環境。

1.室外環境的影響

空調負荷的確定是建立在克服室外環境影響的基礎上，研究空調節能應該充分利用室外對室內的熱作用和室外環境中的有利因素，使之對改善室內熱環境起到積極的作用。

1.1 氣候條件對空調負荷的影響?？照{負荷的確定受室外氣候影響較大，而且對于空調、采暖和通風系統，其室外參數的選取也不相同。室外干球溫度、空氣的相對濕度以及太陽輻射是對空調負荷影響較大的氣象資源因素。設計人員在建筑規劃設計階段必須充分考慮這些氣象因素，有效結合當地的大氣環流因素和地理因素，讓暖通空調節能規劃設計更加符合節能標準，以實現預期的節能目標。

1.2 建筑綠化對空調節能的影響。建筑旁邊的綠化不但有防風、隔聲、防塵和美化環境的作用，而且對于建筑隔熱節能也有重要作用?？照{建筑周圍植樹和良好的綠化能降低小氣候的溫度，調節、減少建筑物吸收的太陽輻射量，改變環境的熱、濕平衡，降低建筑空調負荷，實現建筑節能。據研究，在夏季可降低室外向建筑物內部傳熱6%--30%。另外，樹木能遮擋太陽對墻和窗戶的照射，草地能減少地面向建筑物反射的太陽輻射熱。

2.室內環境的影響

2.1 建筑設計及建筑措施。研究設計人員應該注重改善建筑條件和采用適當的建筑措施以降低空調負荷，從而降低空調能耗。建筑措施是指利用建筑的平面布置、朝向、造型、圍護結構的保溫、外窗遮陽及門窗玻璃材料的選用等方法降低建筑物能耗。

2.2 合理的建筑造型和平面布局。合理的建筑朝向和形狀可以有效減小空調負荷，在很大程度上決定了空調系統節能的優劣。建筑設計不要片面追求建筑立面效果，而應充分考慮建筑節能設計。建筑物體形應避免狹長、細高和過多的凹凸，盡量避開東西朝向，推薦采用南北朝向。

2.3 圍護結構的性能和墻體隔熱。適當增加墻體、屋頂的保溫性能，可以減少通過這些圍護結構產生的冷熱負荷。例如：鋁合金、鋼、木門窗由于封閉不嚴窗框導熱系數高，熱損失較大。根據權威部門對住宅圍護結構和熱工測試結果證明，在同樣建筑結構的住宅內熱量損失有40%一50%是通過門窗損失掉的。

2.4 室內熱環境對空調節能的影響。暖通空調的目標是為人們提供舒適的生活和工作室內熱環境，主要包括：室內空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及環境熱輻射等。而房屋的建筑熱工設計是恰當地利用房屋圍護結構的熱特性，抵抗室外氣候的變化，使房間內產生舒適的微氣候。室內溫度冬季過高和夏季過低不但會造成能源的浪費，也會給人體帶來不適。

二、暖通空調系統節能的設計方向

1.合理的負荷計算

冷熱負荷是空調與供暖工程設計中最重要的基礎數據，是確定供暖與空調冷、熱源容量，空氣處理設備能力，輸送管道尺寸等的依據。目前，有些設計人員在施工圖設計階段，往往不加區別地將設計手冊或技術措施中的電位建筑面積冷、熱負荷指標直接用作確定施工圖設計階段空調與供暖冷、熱負荷的依據，導致冷熱源設備裝機容量偏大、水泵配置偏大、末端設備偏大、管道直徑偏大的“四大”現象。其結果是T程的初投資增高，運行費用和能耗增大，給國家和投資方造成巨大損失。

2.根據實際情況選擇合理的空調設計

2.1 空調系統新風量的大小不僅與能耗、初投資和運行費用密切相關，而且關系到人體的健康，《公共建筑節能設計標準（GB 50189—2005）對其取值進行了規定，設計人員進行工程設計時，不應隨意增加或減少。另外，在人員密度相對較大且變化較大的房間，宜采用新風需求控制，即根據室內C02濃度檢測值增加或減少新風量，使CO2濃度始終維持在衛生標準規定的限值內。

2.2 風機盤管機組加新風空調系統的新風口應單獨設置，或布置在風機盤管機組出風口的旁邊，不應將新風接至風機盤管機組的回風吸人口處，以免減少新風量或削弱風機盤管處理室內回風的能力。

2.3 房間面積或空間較大、人員較多或有必要集中進行溫、濕度控制和管理。令空氣空調系統具有易于改變新、回風比例，必要時可實現全新風運行，從而獲得較大的節能效益和環境效益，且易于集中處理噪聲、過濾凈化和控制空調區的溫、濕度，設備集中，方便維修和管理等優點。

3.水力平衡裝置的設置

在供暖與空調水系統中合理地設置水力平衡裝置，是系統水力失調、降低系統能耗、創造舒適人工環境的全新解決方案和有效的技術措施，其設置原則如下：（1）對于定流量系統，設計人員應首先通過管路和系統設計來實現各環路的水力平衡，即“設計平衡”。當由于管徑，流速等原因的確無法傲到“設計平衡”時，應考慮采用靜態水力平衡閥通過初調試來實現水力平衡的方式，當設計認為系統可能出現由于運行管理原因導致水量波動較大時，宜采用閥權度要求較高、阻力較大的動態流量乎衡閥。（2）對于變流量系統來說，除了某些需要特定定流量的場所或特殊要求外。不應在系統中設置動態流量平衡閥，而應設置動態壓差控制閥。

三、結束語

總之，節能減排是世界的共識，空調作為家庭能耗大戶，節能減排有較大的發展前景和使用效果?？照{的節能減排首先需要生產廠商從空調的設計上加大節能研發力度，其次需要每個家庭從空調使用中的細節出發，節能減排，積少成多降低國家整體能耗。

參考文獻：

[1]中國建筑業協會建筑節能專業委員會[R]北京；中國計劃出版杜，1997.

[2]覃國平.空調在變頻技術和空調管理上的節能思考[J].廣東科技，2007（6）.