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

莫华

广西华景城建筑设计有限公司，广西壮族自治区南宁市，530022

摘要：在现如今的城市中，高层建筑越来越多，在高层建筑中，暖通空调是非常重要的组成部分。在建筑工程中暖通空调不仅决定了建筑的舒适度，而且与人们生活、工作联系密切。近些年，暖通空调工程在建筑中的作用越发凸显，随着能源环境问题的日渐严峻，在建筑工程暖通空调设计中也开始普及节能技术。本文首先分析了建暖通空调的能源消耗情况，其次探讨了提高高层建筑物暖通空调节能及降耗相关技术实际使用效果的解决方案，以供参考。

关键词：高层建筑物；暖通空调；节能

引言

随着人民生活水平的不断提高，人们对于居住环境的需求也在不断增加，大部分人都期望自己的居住环境可以作到冬暖夏凉、通风良好。因而，集采暖、通风、调节空气功能于一身的暖通空调成为了许多人的首选。然而，暖通空调系统的耗能较大，不但会导致能源的迅速消耗，还会造成环境污染问题。因此，作为建筑暖通空调系统的设计人员，应考虑到现有环境，并结合绿色环保理念，采取全面的环保措施，从根本上杜绝空调装置和空调运转时产生的周围污染，以此保持环境的清洁。

1建暖通空调的能源消耗情况

暖通空调的基本功能在于采暖、新风及空气调节，是建筑工程中不容或缺的部分。从硬件设施方面来说，暖通空调具有覆盖面广的特点，不仅具有制冷系统，还有供暖系统和排风排烟系统。在工民建设计中，充分关注暖通空调系统并合理设计至关重要，依托暖通空调，能为房间输送冷风、热风，改善建筑内部的空气品质、调节内部的环境温度。但暖通空调系统运行过程中，风机的耗能量较大，水泵运行期间也将消耗大量的电能，并且空气处理设备在提供热量、冷量时也有明显的能源消耗问题，具体体现在压缩式制冷机运行期间的电能消耗等方面。工民建中，冷热源总能耗需考虑到供热和供冷的总量，暖通空调在满足供热和供冷需求时，其能耗表现除了与自身的特性有关，还受到现场环境、供回水温差等多重因素的共同作用。为此，需要以统筹兼顾的理念做好工民建暖通空调的设计工作，富有针对性地引入可行的节能技术，提高暖通空调的节能降耗水平。

2提高高层建筑物暖通空调节能及降耗相关技术实际使用效果的解决方案

2.1把控设计过程，提高保温性能

暖通空调系统在设计和安装过程中所涉及的部分和构件有很多，整体的设计过程也非常麻烦，设计人员在设计的过程中要注意遵守暖通空调最大负荷原则，而且针对于暖通空调工程维护结构的保温性能也要注意，因为保温性能对于空调整体有着非常大的影响，所以说负责单位要对周围结构和保温性能的设计予以足够的重视，并且一定要采用最新型的技术对维护结构的保温性能进行提升，只有这样才能够从根本上减少暖通空调的消耗量，也就才能够进一步减少对能量的损耗。

2.2选择高效能机电设备

空调系统中循环水泵、风机等机电设备依据系统的负荷特性在满负荷及部分负荷时运行在高效区。空调冷水系统采用一级泵变频调速系统，变频泵的变频范围满足系统安全运行要求和流量变化要求。空调冷水循环泵的选型其流量、扬程通过计算匹配，水泵效率在65%，保证系统运行在高效经济区域。空调水系统及水泵的耗电输冷比均小于规定值。空调通风系统选择高效率风机和电机，个别区域采用直接驱动的风机，全空气空调通风系统、机械通风系统的风机单位风量耗功率（Ws）均小于SJG44-2018《公共建筑节能设计规范》的规定值。

2.3合理使用变频技术

暖通空调在使用的过程中，由于外界的温度和湿度都会发生改变，导致空调的负荷有所改变，如果在这种情况下，暖通空调一直都使用原来所设定的频率运行，那么就会耗费大量的资源，为了解决这一问题，相关负责人员就可以使用变频技术来调整暖通空调的风力风速以及水量等，在实际运行的过程中，更是可以根据周围的环境情况来调整空调的负荷，这样一来就可以实现我们节能减排的目标，但是在使用变频技术的过程中，操作人员一定要对变频技术的具体使用方法和注意事项进行了解，只有这样才能够充分发挥出变频技术的价值，也就才能够达到节能减排的目的。

2.4应用变频技术

变频技术的使用需要注意如下几点。（1）合理选择设备，保证其具有可行性，同时应有20%～25%的富余量。（2）建筑物的使用情况需在考虑范围内，原因在于随着使用情况的变化，暖通空调的负荷压降发生改变。变频空调器对制冷（热）能力的调节主要通过模糊控制技术进行。在这个过程中，压缩机处于不停机的状态，因而避免了频繁启停，减少了相应损失。同时，刚启动压缩机时通常采用20～30Hz的低频启动，这样不仅能大大降低启动电流，减少功率消耗，还能在短时间内快速进入高频状态，从而到达室内设定温度。为了保持室内温度，要控制压缩机保持长时间的低频工作，降低机组功率。除此之外，当外界环境负荷发生变化时，变频空调还能及时对压缩机的转速进行调节，从而在一定程度上减少了能源的浪费。总之，与普通空调相比，变频空调有着非常显著的节能效果。变频空调的特点之一就是具有较强的电压适应性，它的工作电压通常为187～242V，这样的数据决定着变频空调在电网电压不稳定的地区更加适用。无论电网电压偏高还是偏低，变频空调的机组都能保持正常的工作状态。这是因为变频空调所具有的自动控制技术能够在电网电压不稳定时对压缩机输入电压进行及时有效的自动调整。（3）超低温制热、快速除霜。普通的空调受温度情况影响较大，当室外气温降到0℃以下时，制热能力就会大打折扣。而变频空调却有着自己的独特优势，它的压缩机转速能够随着室外温度的变化进行自动调整，当室外温度较低时，变频空调能通过提高运转频率提高自身的自热能力。对于普通空调来说，低温情况下的除霜停机往往需要5～15min，在这段时间内，室内机将不再供热。与之相比，变频空调则能在短时间内迅速除霜，且不会停止室内的供暖。这是因为变频空调能够利用微处理器对电子膨胀阀进行控制，除霜过程中，电子膨胀阀全部打开，压缩机处于高速的运转中，压缩机排气放出热量，从而进行除霜。变频空调能在不降低房间温度的同时降低空气中湿度含量，且能够根据房间内的湿度情况合理设置湿度值。除湿过程中，机组以较低的频率运转，在输入功率不高的情况下取得了较好的除湿效果，兼具经济性和舒适性。

2.5空气源热泵集中供热技术

这项技术充分利用了空气中的低品位热量，可以通过很少的电能进行高品位热能转化，比如：投入1kW的电能，就可以获得3-4kW的热能，这项技术在本案例工程中的应用，使得耗能大大降低，系统运行效率大大提升，同时，由于该项技术不需要设置锅炉，因此，机房空间相对缩小，大大节约了煤炭、石油等不可再生资源的消耗，其制热理论为：热水进/出水温度为40℃/45℃，环境干球温度为7℃，湿球温度为6℃。

结语

综上所述，我国目前已在建设项目中逐步实现了采暖空调的绿色节能设计，但其节能效果仍有待进一步改进和提升。暖通空调系统的整体优化与分析是设计人员在实际应用中所应注意的，在采取绿色理念进行设计时，应确保达到节能减排、环保的效果，促进建设资源节约型和环境友好型建筑，推动我国建筑工程可持续性发展。

参考文献

［1］井磊.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的运用［J］.地产，2022（4）：3.

［2］于海.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的运用［J］.科技资讯，2021，19（12）：3.

［3］刘静.探析优化暖通空调系统中节能环保技术［J］.建筑工程技术与设计，2018（16）：4806.