探討暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展與建筑節(jié)能

付哲 王雷

摘要：建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、烹飪和家用電器的能耗。其中以建筑采暖和空調(diào)能耗為主，占建筑總能耗的50%～70%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)建筑能耗日益增長(zhǎng)。因此，暖通空調(diào)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新材料的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新對(duì)未來(lái)建筑的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；技術(shù)發(fā)展；建筑節(jié)能

1暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展

1.1技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展

暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展對(duì)建筑節(jié)能起著至關(guān)重要的作用。要及時(shí)更新過(guò)時(shí)的技術(shù)和設(shè)備，對(duì)高能耗、高污染的特種設(shè)備進(jìn)行節(jié)能審查和監(jiān)督。加快節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)化，構(gòu)建技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，推進(jìn)以企業(yè)為中心，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新。在電梯、起重機(jī)械中，采用變頻變壓調(diào)速拖動(dòng)技術(shù)，有效地提高了專用設(shè)備的效率，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。自動(dòng)扶梯上安裝了變頻控制裝置和光電感應(yīng)裝置。當(dāng)乘客進(jìn)入自動(dòng)扶梯時(shí)，自動(dòng)扶梯以正常速度運(yùn)行。當(dāng)電梯內(nèi)沒(méi)有乘客時(shí)，自動(dòng)扶梯將以低速運(yùn)行，具有明顯的節(jié)能效果。

1.2可再生能源技術(shù)的運(yùn)用

可再生能源技術(shù)主要包括自然風(fēng)能和太陽(yáng)能技術(shù)的運(yùn)用。（1）自然風(fēng)能。自然風(fēng)能的供冷是暖通空調(diào)系統(tǒng)可再生能源技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)重要部分。在供冷期間，當(dāng)室外空氣焓值與溫度低于室內(nèi)時(shí)便能夠借助室外風(fēng)的自然冷量來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的冷負(fù)荷，一般這種情況會(huì)發(fā)生在供冷的過(guò)渡期或夜間，此時(shí)可以采用新風(fēng)直接供冷、夜間通風(fēng)蓄冷的方式來(lái)進(jìn)行。相比較常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)，自然風(fēng)能的運(yùn)用在很大程度上節(jié)約了電能，同時(shí)也減少了給環(huán)境帶來(lái)的污染，改善了室內(nèi)空氣的質(zhì)量。（2）太陽(yáng)能的運(yùn)用分為被動(dòng)式和太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能制冷兩方面的主動(dòng)式。太陽(yáng)能采暖以電為輔助能源來(lái)驅(qū)動(dòng)經(jīng)太陽(yáng)能加熱后的水在管道當(dāng)中循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)房間供熱。太陽(yáng)能制冷包括：以太陽(yáng)能如何有效轉(zhuǎn)化為電能為研究重點(diǎn)，用電能驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷系統(tǒng)的太陽(yáng)能壓縮式制冷；將太陽(yáng)能作為熱源，借助太陽(yáng)能輻射的熱能驅(qū)動(dòng)溴化鋰-水溶液或者氨-水溶液系統(tǒng)的吸收式制冷；去除系統(tǒng)加熱器與冷卻器，讓太陽(yáng)能集熱器和吸附床集為一體的利用夜間室外空氣自然冷卻的太陽(yáng)能吸附式制冷。

2暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1采用合理的冷熱源

對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的設(shè)備進(jìn)行合理選型是影響空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵因素，合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對(duì)節(jié)能和能源合理利用關(guān)系重要。中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機(jī)組加鍋爐、熱泵型機(jī)組和澳化鏗吸收式機(jī)組。

2.2采用蓄冷系統(tǒng)

不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是不平衡的，但峰谷負(fù)荷存在著不同程度的差異。高峰時(shí)期供電量不足，低谷期供電量過(guò)大。在實(shí)行峰谷電價(jià)的地區(qū)，就可以采取低電價(jià)時(shí)段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來(lái)儲(chǔ)存冷量，高電價(jià)時(shí)段再將冷量釋放出去，這會(huì)對(duì)整個(gè)電力負(fù)荷的移峰補(bǔ)谷工作起到很好的效果，并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

2.3采用變頻應(yīng)用系統(tǒng)

變頻技術(shù)在現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)的使用中成為一種必然性，它不僅可以有效地彌補(bǔ)空調(diào)系統(tǒng)的一些不足，而且可以大大降低能耗，節(jié)約運(yùn)行成本。

3暖通空調(diào)與建筑節(jié)能

3.1建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)

合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)；合理設(shè)計(jì)建筑形體，以改善既有的微氣候；合理的建筑形式設(shè)計(jì)是充分利用室外微環(huán)境改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵。它主要通過(guò)建筑物各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑物內(nèi)部空間的合理分離設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，可以利用相關(guān)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

我們知道對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國(guó)家出臺(tái)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。

3.3控制室外新風(fēng)量

經(jīng)過(guò)空調(diào)機(jī)組處理的新風(fēng)量越多，其空調(diào)的負(fù)荷也會(huì)相應(yīng)增加，電耗也會(huì)大大增加，但是處理的新風(fēng)量太少又會(huì)對(duì)整個(gè)空調(diào)環(huán)境的質(zhì)量造成一定的影響，所以在實(shí)際操作過(guò)程中，依據(jù)實(shí)際的空調(diào)環(huán)境，調(diào)整好新風(fēng)比例和送風(fēng)溫度對(duì)于節(jié)能十分有效。尤其是對(duì)于夏天需要提供冷氣，冬季需要提供暖氣的房間，室內(nèi)的風(fēng)量越大，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能耗也就越大，為此將室外新風(fēng)控制到衛(wèi)生要求的最小值可以相應(yīng)降低能耗。對(duì)于冬季和過(guò)渡季，大會(huì)堂、商場(chǎng)以及劇院等室內(nèi)四周

負(fù)荷影響較小，而內(nèi)部有著較大熱量的建筑物，其室內(nèi)仍需要提供冷風(fēng)，此時(shí)就要對(duì)室外新風(fēng)的冷量加以充分運(yùn)用，有效推遲了人工冷源的使用時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)約人工冷源能耗的目的。

3.4提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗

空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的作用是通過(guò)空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進(jìn)行的，人體對(duì)環(huán)境的冷熱感覺(jué)是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測(cè)控空氣的溫度濕度，甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的，勢(shì)必帶來(lái)許多問(wèn)題，如空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時(shí)對(duì)環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能。熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，如采用PMV或SET*指標(biāo)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病，而且可以實(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能，據(jù)我們的初步研究表明，采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。

3.5推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)

隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對(duì)不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢(shì)下發(fā)展起來(lái)的，它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽(yáng)能供熱或制冷技術(shù)也在開(kāi)發(fā)研究著。

4結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能是建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)，在建筑投入使用中，空調(diào)能耗占主要部分，所以建筑空調(diào)節(jié)能在綠色建筑中占著主導(dǎo)地位，必須加強(qiáng)對(duì)建筑空調(diào)技術(shù)的研究與發(fā)展，提高建筑空調(diào)的節(jié)能水平，創(chuàng)造出可觀的建筑節(jié)能效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱曉波.淺談建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能[J].中華民居（下旬刊），2013，06（25）：146-147.

[2]李冬梅.暖通空調(diào)技術(shù)發(fā)展與建筑節(jié)能[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016.

（作者單位：四川北控工程設(shè)計(jì)有限公司）