建筑暖通空调的节能及优化处理研究

建筑暖通空调的节能及优化处理研究

窦健鑫

陕西建工第三建设集团有限公司 陕西西安 710054

摘要：经济的快速发展使得人们的生活质量得到了提升，对居住的舒适度要求也越来越高。节能型建筑采用先进的智能化设备系统改善了业主的居住环境，采用先进的节能措施和方法可以优化智能设备的运行状态，降低电能消耗，更加适应当今社会节能、环保、低碳的发展理念。文章通过分析建筑中能耗最高的暖通空调系统，研究现阶段影响暖通空调系统能耗的相关因素，同时给予相关优化对策，通过对暖通空调系统采取相关优化方案，可以确保在满足业主实际需求的同时降低其能耗和排放，实现节能减排的效果。

关键词：建筑；暖通空调；节能；优化处理

引言

最近几年，随着我国经济水平的不断提高，工业建设发展也越来越快，建筑物的种类越来越多，暖通空调系统也得到了非常广泛地应用。虽然暖通空调系统可以提高空调的性能，但是也加剧了能源消耗问题，并且对环境也会产生十分重要的影响。所以说将节能环保技术应用到暖通空调系统当中就变得十分重要，如果能够合理地应用节能环保技术，那么不仅可以减少空调对环境的影响，也可以在一定程度上提高空调的使用性能，既节约能源，又可以提高空调的使用年限。

1.暖通空调系统的现状

近些年，我国建筑行业之所以能够飞速发展，离不开良好的设计环节，而暖通空调系统是建筑能源消耗的主要部分，能耗总量可以达到整个建筑系统的30%~50%，并且其他产业对暖通空调系统的需求也在不断增加。若暖通空调系统的能耗水平不能得到有效控制，能源大量消耗，这显然与可持续发展战略是相悖的。如何提高能源利用率、降低能源消耗成为了各行业在当下必须考虑的问题，所以暖通空调系统节能设计具有重大意义^[1]。根据目前的情况来看，我国在暖通空调设计方面依然存在一些不足，设计方案未能够达到预期的节能效果，导致系统效率较低，能源消耗也无法得到有效控制。同时暖通空调系统也存在很多质量问题，部分项目施工方更多是出于经济效益考虑，并没有充分重视节能环保问题，同时在运行性能评定方面也存在缺失，无法有效保障暖通空调系统的节能效果。

2.建筑暖通空调控制系统需要优化的问题

2.1设计管理

设计管理作为暖通空调系统节能设计中的关键基础，和整个系统的节能效果具有密切联系，所以在设计管理方面必须要给出正确且可行的设计思路。但部分工程中却并没有达到这一要求，对周边环境和本地气候调查分析不足，缺少可靠的设计依据，很容易陷入设计误区，导致节能设计效果无法达到要求。若在设计中没有有效解决工程建设及后期投运可能出现的各项问题，必然会对系统的经济效益、环保效益带来不利影响。

2.2能源管理

在能源管理中，很多节能设计都可能存在着能耗监控不足的现象，特别是一些大型建筑群项目，若忽略能耗监控与分析，则可能会进一步提高运营负担，不利于长远的能耗管理。所以在暖通空调系统设计中，需要结合调整优化理念，将系统调节控制功能充分发挥出来，在控制能耗的同时保证系统的稳定运行。

2.3 设计计算

设计计算一般需要将室内适居温度计算、冷热负荷计算作为中心，冷热负荷极限也会受项目地域差异影响，一般情况下南方地区的热负荷高于北方地区，而北方地区冷负荷高于南方地区，所以暖通空调系统中的供暖或供冷设计，都要根据地域差异考虑设备及管道方面的承受能力。设计方面还要尽量避免单位面积冷热负荷指标用于施工冷热负荷控制指标的情况，这个环节的指标不能混用，否则会出现冷热源设备装机容量过高、水泵配置过高、管径过大等问题，也会造成额外的成本浪费。此外，室内适居温度的计算在冬季时不宜过高，夏季时也不宜过低，过高或过低都会增加能耗。

3.暖通空调系统节能方法措施

3.1充分利用可再生能源

目前，暖通空调技术已经在越来越多的现代建筑项目中普及，并且成为了现代建筑中的重要构成，但能源消耗一直以来都是困扰暖通空调系统设计的一个重大问题。而人们也开始将解决问题的方法转到问题的本质，也就是能源资源方面，可再生能源的应用和全面推广，不仅对暖通空调系统设计，甚至对整个建筑行业的发展来说都是一次重大的跨越^[2]。目前，可再生能源的研究主要集中在太阳能和风能2个方面，其中太阳能资源是一种取之不尽的自然资源，可以说拥有着无限的发展前景，在暖通空调系统中太阳能的应用主要有3种模式：①太阳能压缩制冷。将太阳能转化为电能，从而驱动制冷系统；②太阳能吸收式制冷。将太阳能作为一种热源，从而促进制冷剂开始制冷；③太阳能吸附式制冷，主要利用太阳能来替换集热器，冷却器可以在夜间自然冷却。风能也可以用作建筑暖通中的制冷，在室外温度较室内温度时，可以通过室外自然风的冷量来为室内进行供冷，也可以在夜间进行，不仅能运用新风来直接供冷，同时还能利用夜间风来蓄冷，降低电能资源消耗，同时改善建筑室内的空气质量。

3.2蓄冷技术

蓄冷技术通俗点来说就是在用电高峰和低峰2个阶段分别进行存储与释放，在用电高峰时很可能会存在供电不稳的现象，在用电低峰时又可能出现电能过剩问题。而蓄冷技术的应用则可以在用电高峰时用水结冰来蓄冷，并在用电低峰时融化冰来释放制冷，从而对高峰期用电不足的问题进行有效弥补。

3.3变频技术

在暖通空调系统设计中，变频技术是利用外部环境变化来控制空调系统运作的一种技术手段，如果室外温度与室内温度相近，那么变频技术将会控制风机的运作状态，使其进入低频状态。而如果室内外温差较大，那么变频技术则可以控制暖通空调系统重新进入运作状态，避免暖通空调长时间处于高负荷运作状态，根据对暖通空调的不同需求情况实现智能化调控，在降低能耗的同时提高暖通空调系统的使用寿命^[3]。

4.建筑暖通空调存在问题的解决措施

4.1提高设计合理性

暖通空调设备的设计工作较为复杂，工作量也比较大。保障设计工作的合理性是应用节能减排设计技术的前提。通常暖通空调设备系统都需要遵循最大负荷原则，确保对应的空调设备系统能承担的最大负荷达到相应指标。但是在实际工程中，能达到相关标准的很少。因此，要保障暖通空调设备的科学性及安全性，根据相关技术规范规程进行最大负荷的验证和检测。

4.2合理配置通风系统

在暖通空调设备中，通风系统尤为重要，空调风系统在完成热处理后，空气会被送至风口进入室内，通过热交换之后，空气还会游风口重新抽调到空调系统当中。在设计时，设计工作人员应该根据当前建筑设计的实际情况进行送风口和回风口的设置，从而保证室内温度、湿度等相关指标能够满足人们的日常生活需求，给大多数住户带来舒适的居住体验^[3]。

4.3应用新型围护结构

在暖通空调系统当中，冷热损失是经常出现的情况，减少这部分损失对提升能源利用率有很大帮助，利于进行系统的优化。建筑围护结构在整个系统中占据重要地位，其保温性直接决定了空调的负荷。在进行节能减排设计规划时，应该参照相关的规范和标准明确围护结构的保温隔热性能要求，在完成施工后，按照相应规范规程当中的指标进行强度检测，确保建筑工程中围护结构保温性能达标。4.4加强资源循环利用

资源的循环利用也是空调系统节能减排设计中至关重要的一环。加强资源的循环利用对减少资源损耗有重要意义，尤其是对新型可再生能源的利用，有利于大幅减少碳排放量。尤其是在空调使用过后，仍存在一定热能的热风是可以被再次利用的，从而实现节约能源的目标。

5.结束语

暖通空调工程在发展中不断优化，设计也趋于合理。节能减排设计作为目前生态环境保护的一项要求，在建筑暖通工程领域中的应用日益广泛。施工单位要紧跟行业和时代的发展潮流，制定科学的发展规划；设计人员也要不断提升自身的综合素质，为建筑行业发展贡献自身的力量。

参考文献

[1]魏巧丽.试论建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].城市建设理论研究:电子版，2020(19):4091-4092.

[2]刘振玲.试论建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].工程技术(全文版)，2016（7）：00280.

[3]徐香卫，曹玉龙．暖通空调系统中环保节能技术的应用发展研究[J]．建筑工程技术与设计，2018（3）：147.