摘要：本文介紹了暖通空調節能的有效途徑，從節能角度闡述了暖通空調在設計施工上進行設計方案的比較和優選。
　　關鍵詞：暖通空調；建筑節能；節能途徑
　　1．暖通空調節能的重要性和可行性
　　隨著經濟的發展，我國的建筑業發展迅猛，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經占據社會總能耗的27%以上，有些地區已接近40%。其總量呈逐年上升趨勢，能源總消費量的比例已從20世紀70年末的10%，上升到近年的27.48%，其中2/3為暖通空調系統所消耗。此外，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環境問題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現象頻繁發生，對生態環境和可持續發展帶來了很大影響。根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的。如果采取相應的節能技術，使現有空調系統節能20%～50%完全可能。因此在暖通空調系統中考慮節能意義重大。
　　2．暖通空調節能的有效途徑
　　2.1精心設計
　　設計方案對暖通空調工程設計的成敗乃至整個工程的使用和節能關系重大。暖通空調系統特別是中央空調系統龐大而復雜，系統設計的優劣直接影響到系統的經濟運行和耗能性能。筆者結合從事設計、施工、審圖和方案評審工作中的一些體會，認為在設計階段需進一步加強以下兩方面的工作：
　　一方面是注重從節能角度認真進行設計方案的比較和優選。例如對冷熱源系統的選擇，因為暖通空調系統所消耗的能量大部分是在冷熱源系統中消耗掉的。選擇冷熱源系統不僅需要考慮它的初投資和運行費用，還應結合當地的能源結構和建筑使用功能特點對耗能指標進行分析比較。再例如在系統形式選擇和劃分時應注意考慮不同朝向、周邊區與內區之間的差異，系統應分開設置應用能源技術或分環，以便分系統或分環控制和調節。這樣可以避免某些區域出現夏季過冷或冬季過熱的現象，造成不必要的能量損耗。尤其應注意控制兩種傾向：一種傾向是不管節能效果如何而盲目地追求新技術的傾向，認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案。實際上每種方案都有其適用條件和范圍，若從降低運行費用和能耗指標方面考慮，先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案；一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案，但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案。另外一種傾向是認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上系統越復雜，通常其設備越多，不僅投資和運行費用高，系統的可靠性和可控性也差，節能效果相應也就越好�？偠�言��，在確定空調設計方案時務必結合工程的具體情況，根據負荷特性、建筑使用功能要求和環境控制特點等多方因素，注意從節能角度通過全面技術經濟分析比較后確定出最佳合理的設計方案，確保系統的運行與被控制的環境有最佳的配合，以達到在有良好的環境控制質量條件下既經濟又節能的目的。
　　另一方面，須認真進行設計計算。首先應根據工程具體情況對空調運行季節進行全工況、全過程的分析計算，尋找出一個比較合理的設計方案，使空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經濟合理地運行，為在運行中節能奠定基礎。其次是通過認真計算，合理確定系統的冷熱負荷及風、水管道阻力，選擇合適的冷熱源設備和水泵、風機等動力設備。確保所選擇的各項設備能恰好處在最佳工況狀態下運行。切忌不經計算和按照水泵或風機的特性曲線選擇設備，而盲目地按水泵或風機樣本的銘牌參數選擇流量、揚程或全壓過大的泵與風機，導致設備運行中造成不必要的能量損耗。另外，在有條件或系統允許的情況下，經過綜合進行系統總能耗的比較，應合理加大系統的介質溫差，以減少系統的水流量和送風量，降低輸送過程中的能耗。
　　2.2改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失
　　對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小，亦即決定通過維護結構的空調負荷的大小。改善圍護結構的保溫性能需從以下幾方面著手。
　　(1)控制窗墻面積比。由于外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%一45%，因此，在保障室內采光的前提下，合理確定窗墻面積比十分重要。一般規定各朝向的窗墻比不得大于下列數字：北向25%；東、西向30%；南向35%。
　　(2)為提高門窗氣密性和保溫性能。應采用密閉性和保溫性能良好的門窗。
　　(3)外墻采用節能保溫墻體。經過多年的實際應用，證明采用該類保溫系統的建筑，無論是從節能效果和減輕樓體自重還是居住的舒適程度，都是一項值得在全球范圍內推廣應用的節能新技術。
　　(4)加強施工管理。除了按設計和規范要求做好墻窗等圍護結構的保溫施工外，還應重點加強窗或玻璃幕墻與墻、墻與屋頂等相互結合部位的保溫施工管理工作。尤其應注意采取相應的措施切斷鋼筋鹼或鋼構件、門窗鋼附框等熱的良導體形成的熱橋作用。
　　2.3強化系統的運行管理，提高系統控制水平
　　為了進一步提高系統的運行管理水平，應加強對空調操作人員的培訓，提高管理人員素質，實行空調操作人員操作證制度。因為各項調節和節能措施的實施，都與操作人員的技術素質直接相關，要求其必須具備必要的暖通空調基本理論常識，懂得根據室外參數的變化進行相應的調節，并且要懂得怎樣調節才能節能。
　　2.4采用新型節能且舒適健康的供暖和空調方式
　　影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統的空調方式，把整個室內的空氣加熱，通過空氣實現人體與環境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，一般需達到18一20℃甚至更高，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據熱濕環境的研究成果，改變傳統的空調方式，增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖)，此時所需要的空氣溫度將顯著下降，一般不超過16℃即可。顯而易見，后者比前者具有顯著的節能效果。夏季也可以得到類似的結果。
　　2.5推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調系統
　　隨著空調系統的廣泛應用，空調對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態環境的破壞也在日趨加劇。如何合理有效地利用可再生能源及低品位能源已經成為該領域重要的研究課題，如地源熱泵空調系統、太陽能制冷或供熱系統等。利用可再生能源的暖通空調系統，不僅有著顯著的環境和社會效益，還可以有著顯著的經濟效益。應大力開發推廣。當然，和其他任何新技術一樣，這些技術也存在著一些問題，尚需進一步研究完善。
　　3．存在的問題與對策
　　要實現空調系統的節能降耗，已經具備了許多成熟的條件，但同時也存在許多問題有待于解決。
　　3.1暖通空調系統的設計管理問題
　　如前所述，空調系統的設計對空調系統的節能性有著重要的影響。然而在實際中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視，使得設計建造的系統不僅初投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準。據實測，有的公共建筑的空調能耗占建筑總能耗的60%。為此，我們有必要建議政府有關職能部門加強對暖通空調設計項目的管理，可以委托相關技術部門如學會等對設計圖紙文件進行嚴格審查，對未達到國家有關節能標準的設計嚴禁施工建造。
　　3.2暖通空調系統的運行管理問題
　　除設計外，我們發現運行管理也起著重要的作用。有些單位的空調系統，一年四季只有開機關機和冬夏季轉換運作，顯然系統達不到相應的節能效果。為此要求運行管理人員不僅要有強烈的責任心，上崗前還必須要進行系統的培訓和考核，對沒有達到要求的，應重新培訓，考核合格后才能上崗。在調查中我們發現，同樣一套系統，管理人員不同，系統的能耗大不相同，有的甚至相差50%以上。
　　3.3新型空調方式、控制方法及新的節能技術的開發應用問題
　　如前所述，采用新型空調方式、新的控制方法，不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統大幅度節能。在我省對新型空調方式和控制方法的研究可以說在全國都是比較早的，并且已經取得了一些可喜的成果，只要政府部門略加扶持這些成果將很快能得到適用，并形成產業化，對這些項目的實施，將對我省的能源、環境和經濟都將起到巨大的推動作用。
　　3.4公眾對空調系統作用的理解觀念問題
　　對于舒適性空調系統，從本專業的角度來講就是使人體有好的熱舒適性。而在社會上我們常常發現一種這樣的觀念：認為空調在夏季是越冷冬季越熱效果越好。這顯然與舒適性空調的出發點相違背的。事實上，這樣不僅大大增大了空調系統的能耗，同時由于室內外溫差的增大，也使人體對不同環境的適應性下降，身體免疫力降低。這些可以通過宣傳改變人們的觀念。
　　3.5使用可再生能源空調系統的開發推廣應用問題
　　利用可再生能源的暖通空調系統，如地源熱泵空調系統、太陽能制冷、供熱系統，不僅有著顯著的環境和社會效益，有的還有著顯著的經濟效益(如地源熱泵空調系統)，應大力開發推廣。當然，和其他任何新技術一樣，這些技術也存在著一些問題(如地源熱泵系統的地源熱提取問題等)，也需要進一步研究完善，也需要政府部門的重視和支持。
　　4．結束語
　　總之，暖通空調在建筑節能中占據重要的位置，起著重要的作用，節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，政府職能部門的重視和支持，則是實現大幅度節能、產生顯著的環境和社會效益、推動經濟發展的保證。
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