高层建筑物暖通空调节能及降耗技术

高层建筑物暖通空调节能及降耗技术

刘潮

中国新兴建设开发有限责任公司

摘要：暖通空调施工中采用切实有效的节能降耗措施，不仅能够确保整体项目建设的质量更好的满足环境保护工作的需求，为人们提供更加健康舒适的生活条件，同时也是我国建设和谐社会的重要方向。结合以往暖通空调施工的实际情况来看，其中存在较大的能耗问题也会对后续居民的正常使用产生一定影响，因此，在本文中就针对暖通空调节能降好原则，探讨了节能技术的应用，最后提出了几点有效的优化措施，希望能够进一步提高暖通空调节能效果。

关键词：高层建筑；暖通空调；节能降耗

中图分类号：TU72  文献标识码：A

引言

现代化工程项目建设过程中，需要投入的资金量相对较大，涉及到的范围非常广泛，如果在暖通空调设计过程中，通过切实有效的设计手段，融入先进的节能技术，不仅能够有效提高暖通空调的节能效果，还能够更好的满足环境保护工作的实际需求，暖通空调与人们日常生活和生产有着非常紧密的关系。因此，在制定施工方案时，需要重点考虑暖通空调安装的科学性以及其节能效果，由于这一方面的内容在我国起步相对较晚，所以仍然有部分技术性问题没有得到有效解决，而目前通过科学应用有效的节能技术，就能够更好的处理暖通空调施工中遇到的问题，促进整个行业的可持续发展。

1 暖通空调概述

现代化建筑施工中，暖通空调是其中必不可少的组成部分，能够对建筑物内部整体的采暖、通风、空气质量等进行有效的调节和控制，从而满足绿色节能减排工作的需求。暖通空调系统实际运行过程中，其主要工作原理是利用冷热交替对建筑物室内的空气进行冷却、过滤、除湿等，当室内的空气指标达到要求后，再将其输送到不同的房间，另外在不同的气候条件下，还可以结合外界温度的变化，消除房间内部的湿气和余热，确保每个房间都能够满足人们日常居住和工作的实际要求，确保室内的温度湿度控制在一定范围内，以往暖通空调系统设计过程中主要就是利用定流量水系统，对于设备末端的风量进行相应的调节使用，这样的方式相对比较简单，但是很难对整个系统进行精准的把控。而随着科学技术水平的不断提升，人们对于居住环境的要求也越来越高，如果仍然使用传统的定流量水系统进行温度调节，已经很难满足现代化建筑设计的要求，这时设计单位就可以利用变水量和风量系统再通过电动调节阀和风阀执行器等多种设备对暖通空调系统进行控制，确保能够对室内的温度和湿度进行精准的控制，然后利用回收系统，将通风系统中的物质进行有效的能量转化，从而确保整个暖通空调系统的稳定运行，以此来提高暖通空调运行的节能效果。

2 暖通空调节能降耗原则

2.1 动态性原则

所谓的动态化原则就是指暖通空调施工过程中需要结合外界各项影响因素的变化，对设计方案进行不断的完善和调整，以此来提高暖通空调系统的节能效果。随着时代的快速发展相关政策和标准，也在不断的更新新型技术大范围的应用，周围环境参数也出现了一定的改变，在暖通空调系统设计过程中，也应该严格按照动态化的原则，针对各种有可能的影响因素进行全面考虑，以此来提高整体系统的节能效果。举例来说，暖通空调设计过程中，其设备的选择应与该地区的自然环境和气候进行结合，积极推广新能源的应用。

2.2 整体性原则

暖通空调系统应用过程中，还需要严格按照整体性的原则进行设计，也就是指设计人员在工作过程中需要把控暖通空调系统的整体明确认识到整体设计的意义，只有更好的把握系统设计的总体方向，才能够确保设计方案的内容符合工程建设的要求，从而充分体现暖通空调系统的节能效果。对于暖通空调系统来说，其是一个整体，从初期设计阶段到后续的运行阶段，需要经历多个施工流程，涉及到的内容非常广泛，而且还具备动态化的特点，这就要求设计人员能够从整体角度进行全局把控，确保能够有效满足节能减排工作的实际需求，保证施工环节的顺利推进，暖通空调施工过程中还应该针对系统运行的优点和劣势进行全面考虑进行整体把控，以此来找到设计的平衡点。

2.3 安全性原则

暖通空调设计过程中保证系统整体的安全性，对于其功能的发挥也有着直接影响，同时也会关系到住户的体验感，与普通的空调相比，暖通空调系统具备较强的复杂性，其运行过程中一旦出现问题，针对暖通空调设备进行维护非常困难。以北方为例，进行暖通空调设计时其主要的设计方向在于锅炉，需要对整个锅炉区域进行合理的规划设计，防止在后续运行过程中出现问题或者存在安全隐患。另外，进行送风口设计时，还需要保证消防排烟通道能够区分开，尽量降低系统运行时产生的损害，对漏气问题进行有效的防范，有效减少燃烧产生的安全隐患。也就是说，针对暖通空调进行设计时不论是哪一个环节，都应该严格按照行业标准的内容进行精细化的管控，确保暖通空调的安全稳定运行。

2.4 节能减排原则

现如今，人们对于节能减排工作关注度越来越高，结合暖通空调系统来说，就是指在该系统原有的前提下，对传统的施工技术设备进行不断的优化，以此来提高能源的利用率降低总体能量消耗，建筑行业其本身产生的消耗量就非常大。所以相关工作人员进行暖通空调设计时，就必须严格按照国家规定的标准，采取切实有效的节能措施，以此来提高各种能源的利用率，同时还应该结合建筑工程设计规范的要求，尽量降低设备运行过程中碳的排放量，避免对周围环境产生破坏。另外，暖通空调系统运行过程中使用的温控器、传感器、排放器等设备，也应该进行有效的节能控制，对这些设备进行定期的优化和改进，确保暖通空调的节能效果。最后，高层建筑运行过程中还应该尽量加大自然资源的利用率，包括地热能、太阳能、空气能等等，使用这些能源也能够有效减少建筑物使用过程中化石能源和电力能源的消耗量，满足节能减排工作的实际需求。

3 建筑暖通空调节能技术

3.1 变频技术

在暖通空调系统中应用最常见的节能技术就是变频技术，不仅能够满足空调正常运行的需求，还能够有效提高整个系统运行的稳定性和安全性，最为关键的是，使用变频技术可以对现有的空调系统进行全面的优化和升级，降低其运行过程中产生的负荷。举例来说，暖通空调运行过程中最常用的变风量空调，当室内空调的负荷值小于额定负荷值时，其温度传感器就会发出相应的信号，而这些信号就会传递到变风量的末端，其末端感应到信号以后，就会自动关闭或者调节风阀的开关，从而减少建筑物室内的送风量。另外，变风量末端一旦出现风阀变小或者关闭，就会进一步加大主风管的压力，而空调机组则会根据主干分管的变化对风机进行变频调节，在变频的过程中就会进一步降低风机运行时的功率，从而减少电力能源的应用。

3.2 冷热源技术

要想从根本上提高暖通空调系统的节能效果，相关工作人员还可以对空调中的集中换热设备进行科学合理的应用，一般来说通常会选择冷热源装置，另外在实际设计环节还应该对建筑物主体的外观结构以及功能属性进行全方位的分析，结合建筑物的实际状况，选择合适的冷热源参数和指标。举例来说，当某建筑物对于节能减排效果要求相对较高时，那么在选择冷热源技术时，也应该符合以下几个方面的内容：首先，可以利用外界的发电装置确保暖通空调内部热源的供应，同时高层建筑还应该选择合适的节能保温技术以此来降低热量的消耗。第二，工厂运行过程中其产生的余热也是能够可利用的热源之一，使用这样的操作方式就能够最大限度的提升热能的回收量，切实提高热能的利用率。第三，暖通空调应用过程中还可以，将集中水热源作为运行时的第一热源，如果暖通空调并没有配备集中热源装置，在这样的情况下就可以使用热泵装置来满足室内供热的需求，尽量降低热水器的使用量，使用这样的方式就能够有效提高能源的利用率，满足节能减排工作的需求，而且在具体应用过程中还可以利用某工业领域的废水或者地下水系统作为相应的热源来控制系统的应用，以此来加快水源热泵系统的建设速度。在我国不同季节以及不同的区域，还可以将部分水资源作为空调冷源用水或者热源用水，持续的为暖通空调系统装置提供能量，以此来保证其运行效果，从而显著提高建筑物暖通空调系统的运行效率，尽量减少能源的消耗，确保能够真正满足节能减排工作的实际需求。

3.3 热回收技术

目前，暖通空调系统中已经广泛应用热回收技术，同时也是我国建筑行业目前应用最为广泛的节能减排方式之一，针对暖通空调设计过程中，为了能够进一步改善建筑室内的空气质量，通常会在空调系统中加设排风系统，利用排风系统能够向室内输送新鲜空气，同时还能够将室内的污浊空气转换至室外，以此来确保室内室外空气质量的平衡。正常情况下，夏天室内的温度相对较高，这时就可以利用排风系统来为室内输送新风，在与预冷装置进行转换，以此来达到节能减排的实际效果。利用这样的方式能够有效降低空调系统运行过程中新风系统的负荷压力，而且还能够将传输产生的热量进行有效的回收，以此来降低空调的能量消耗。

3.4 太阳能利用技术

所谓被动式太阳能技术就是指不利用任何的机械动力，而是直接利用传导、对流、辐射等方式，实现太阳能采暖功能，直接利用太阳能来满足建筑物室内人们的使用需求。然而，同样需要注意在寒冷的季节，虽然能够利用太阳能降低暖通空调系统运行过程中的采暖负荷，而到了夏季由于天气比较炎热，太阳能的辐射量也会急剧增加，这时空调的冷负荷也会急剧提升。为了能够进一步提高暖通空调系统的节能减排效果，就需要对太阳能进行科学合理的利用，就可以通过安装节能玻璃，或者在双层玻璃中间增加百叶、设置遮阳板等等，降低太阳能的使用量，同时还能够将其作为照明系统，来降低建筑物内部照明时产生的能量消耗。

4 高层建筑暖通空调节能措施

4.1 提高建筑能源利用率

暖通空调运行过程中其自身的节能减排效果，会受到外界环境以及建筑结构等多方面的影响，为了能够进一步降低能源的消耗，加强自然资源的利用率，创造更加健康舒适的生活环境，有效满足节能减排工作的实际需求。在建筑设计环节，可以从维护结构入手，切实提高能源的利用率，重点考虑建筑物的总体布局以及房间的朝向通过改善建筑物维护结构的热工性能，减少夏季建筑物室外热量的传导，而且在冬季也可以有效降低热量的消耗，从而提高建筑物的保温效果，建筑物设计过程中使用传统的墙体施工技术，其自身的隔热保温效果相对较差，而使用钢筋混凝土和保温隔热材料建设成的复合墙体，就能够有效提高其热工性能。从建筑结构整体的布局上考虑，可以通过建筑物结构的向阳面和背阴面形成不同的气压，确保建筑物室内能够形成良好的通风效果。另外，在空间朝向上也应该进行科学的选择，确保在冬季能够获得充足的日照，而且主动避开主导风向，在下界就可以利用自然风，确保室内的通风效果，减少暖通空调的使用量，以此来达到节能减排的目的。

4.2 噪声处理

暖通空调运行过程中会产生一定的噪音，其噪音主要来自于排风管和机组，在暖通空调内部风机和盘管机其主要功能是调节建筑物室内的温度，所以一般会安装在屋外，而且这也是暖通空调系统运行过程中最为常见的噪音源。为了能够有效降低噪音的出现，可以从这一方面入手，选择适配度更加理想的机组，在安装完成以后还应该提前进行试运行，操作如果机组产生的噪音量相对较大，就需要进行及时调整和优化，找到出现噪音的原因，并且采取切实有效的处理措施，有效降低机组运行时产生的音量。一般来说，减少暖通空调系统的噪音可以考虑以下几个方面：首先，结合噪音出现的因素进行全面的分析，可以发现主要为叶轮和电动机运行产生的噪音，所以空调系统运行过程中可以尽量降低叶轮的重量，其线圈更加精准，同时还可以使用降低叶轮旋转速度的方式来达到降噪的目的。第二，为了能够尽量降低空调产生的噪音，可以选择噪音较低的装置，目前最为常见的方式为，尽量避免将风机盘管机放置在送风口的位置，而是要将其安装在管道之间这样，其形成的声音在传递到室内时，就会被障碍物阻碍，从而减少噪音的出现。最后，暖通空调机房的安装位置也需要进行相应的调整，对于整个暖通空调系统来说，机房作为主控区域，其运行过程中就会产生较大的噪音，通常情况下需要将其安装在远离建筑物的位置，例如地下室，以横向距离来看，其与建筑物的距离相对较近，但是在竖向上有留有一定的距离，使用这样的方式不仅能够有效节约建筑物的施工成本，还能够妥善处理噪音的问题。

4.3 优化水循环系统

首先，暖通空调施工过程中，在选择施工材料时，一定要严格按照设计方案的内容进行原材料的采购，确保选择的原材料，其耐热性、耐压性能等全部满足设计的标准，以此来延长暖通空调系统的使用寿命。此外，进行水循环系统设计之前，还要求重点检查建筑物各个方面的具体要求，特别是管道的高度和坡度，保证水循环系统的运行效率。其次，在暖通空调系统设计过程中，还应该保证排气阀的设计满足系统运行的实际需求。最后，针对水循环系统进行设计时，还应该保证其内部的水质满足设计要求，针对冷水循环水进行水质处理时，要求严格按照相关标准的要求进行废水的排放，尽量减少废水污染现象的出现。此外，针对空调的水循环系统，应该设置专业的人员进行定期清理，确保废水排放的通畅性，以此来提高暖通系统的运行效果。

4.4 提升围挡保温性能

对于暖通空调系统来说，建筑物围挡结构的保温效果也会对其运行负荷产生一定的影响，所以针对暖通空调系统进行设计时，要求相关工作人员尽量通过提升建筑物围挡结构保温性能的方式，来降低建筑物室内冷热能源的总体消耗量。建筑工程施工过程中，暖通空调相关技术人员还需要对整体建筑物的节能减排效果进行总体的规划设计，重点考虑维护结构的使用性能，严格按照相关法律法规以及技术标准的规定，选择切实有效的保温隔热措施。举例来说，如果建筑物所处的位置气候条件相对比较寒冷，那么在暖通空调使用过程中就应该选择合适的保温材料进行维护结构的施工，这样就能够最大限度的降低暖通空调运行过程中导功率消耗，切实提高其自身的节能效果。对于暖通空调系统来说，在某种程度上，建筑围护结构的热量传递与建筑物外部的气候条件有着非常紧密的关系，所以可以通过尽量提高围护结构保温效果的方式来提升建筑工程的节能效果。

5 结束语

现如今，我国经济发展速度越来越快，城市中高层建筑越来越多，近几年来暖通空调运行过程中，产生的能源消耗量也在不断增加，暖通空调的应用效果与人们的日常生活和生产有着非常紧密的联系。所以，在暖通空调系统设计过程中，选择合适的节能减排措施具有十分重要的现实意义。针对暖通空调系统进行设计时，通过科学应用节能理念，切实提高系统的运行效率，重点凸显暖通空调工程的节能性和经济性，同时对于工程项目建设的实际情况进行全方位的考虑，结合建筑工程的特点，选择合适的节能技术，以此来提高能源的利用率，切实提高建筑工程的节能效果，以此来促进整个行业的可持续发展。

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