公共建筑暖通空调系统提高能效的措施研究

张红

摘 要：能源危机是世界各国共同面临的问题之一，引起了越来越多人的关注。对于公共建筑而言，最主要的能源消耗来自于暖通空调，如何采取有效的措施切实提高能源利用效率以达到节能标准正成为业内人士关注的焦点问题。本文简单叙述了公共建筑暖通空调的能耗特点，在此前提下细致的分析了提高暖通空调能效的对策，旨在为实现节能环保打下良好基础。

关键词：公共建筑；暖通空调；能源利用率

能源危机席卷全球，推行能源可持续发展，提高能效是当前建筑行业面临的主要挑战。我国正处于发展阶段，对于能源的需求极大，实现能源高效利用，是推动社会稳定发展的前提保障。统计表明，我国公共建筑总占地面积是普通住宅总占地面积的15-20倍，覆盖范围广，功能完备，是经济发展的象征。但在为人们提供方便的同时，对于能源的需求量也在逐渐扩大，尤其是那些带有暖通空调的大型建筑，据初步计算，用于暖通空调运行的能源占到建筑总能耗的65%左右，数据相当可观，加强节能设计，提高系统能效已是迫在眉睫。

一、公共建筑暖通空调能源消耗特点

按用途分类，建筑可分为工业生产和民用，其中民用建筑还可分成公共服务型建筑与居住建筑，公共服务型建筑（简称公共建筑）主要有商场、大型娱乐场所、体育健身场馆、写字楼、科教楼、车站以及机场等。公共建筑的平均人流量极大，人口密度也较为集中，为满足人类活动的基本需求，需集中消耗大量的能源和资源[1]。通过对几座大中城市的主要公共建筑进行统计得知，暖通空调所需能源占绝大部分，本文结合当地气候特点，随机调查25座公共建筑能源消耗情况，结果如表1所示。

表1 公共建筑各系统能耗占比表

公共建筑类型 暖通空调 照明设施 电梯设施 给排水设施

酒店 50.9% 40.8% 5.5% 2.8%

商场 51.5% 40.4% 6.6% 1.5%

写字楼 50.2% 41.2% 5.2% 4.4%

从表中可以看出，三个常见的公共建筑暖通空调能耗均占总量的50%以上，具有明显的节能、提效前景。通过调研发现，当地多数公共建筑均存在能源需求量大、能效低等问题，节能空间较大，尤其是暖通空调方面，存在不同程度的过度配置情况，水循环系统中常见“跑冒滴漏”等现象，缺乏严格管理与相关节能制度，总体节能水平较差，亟需进行调整。

二、公共建筑暖通空调系统提高能效的措施

（一）提高节能设计目标

（1）加强输配能效控制

作为暖通空调重要组成部分，输配系统具有良好的节能空间，是提高暖通空调能效的有效捷径之一。与常规民用建筑相比，公共建筑暖通空调输配系统所需能源占系统总能耗的60%左右，所以紧紧把握输配系统方面的节能提效，可以达到事半功倍的效果[2]。如今，在科技水平日益突出的时代中，先进技术的应用使暖通空调出现了前所未有的改观，其中最具代表意义的是变频技术，该技术的全面应用，极大的节省了水泵与风机等设备的实际能耗。为进一步验证运用变频技术的实际节能效果，本文任意挑选某酒店作为研究对象，在其暖通空调系统的水泵上安装与之配套的变频器，根据当地夏季平均温度数值设定变频范围，将水泵进出水的温差设置在4.8℃-5.5℃之间，通过一段时间的观测，水泵在正常条件下运行时的实际能耗同比下降约47%，节能效果十分明显，并且此方法操作简便，成本低廉，应得到大范围的推广与应用。

（2）合理设定环境标准

结合当地气候类型与室内环境状况，合理设定空调运行状态下的环境温度参数，这不是一项有效的节能提效措施，也是暖通空调运行的依据[3]。如果在夏季空调温度设定过低，冬季空调温度设定过高，不仅会影响到人们的身体健康，还会提高空调负荷，消耗更多的电能，大幅增加经济成本。统计表明，冬季供暖期每降低1℃空调温度就可减少约6%总能耗，夏季制冷期的效果更加明显，每上升1℃空调温度就可减少约8%总能耗，医学证实了人长期处在过高或过低温度的空调环境下，易患上空调病，不利与人们的身体健康。因此，合理的室内温度不仅可以节省能源还能使人们保持身体健康。

另外，新风量的产生需要消耗大量的能源，在满足节能标准同时，空调季节，不宜任意加大新风量，或使用新风换气机，减少新风能量损失，以达到节能的效果，同时满足室内的卫生及舒适性要求；过渡季节应尽量利用室外自然风，加强自然通风，对新风进行合理设计。

（二）加强节能控制

（1）准确计算能耗计量

能耗计量主要是为了满足建筑能耗状况的实时掌握，以便进行针对性控制，避免不必要的浪费和损失。首先，应对建筑中各个耗能设施进行分类归纳，通过对计量结果的总结及时处理不合理耗能行为，比如过分注重室内环境温度控制，而忽视了使用者节能意识的养成，导致冬季房屋内温度较高，夏季房屋内温度较低，造成能源浪费。

（2）合理调控负荷

暖通空调水循环系统调控水平直接影响到整体节能提效效果。对于公共建筑而言，由于设计负荷需遵循超前原则，所以在实际情况中，大多数时间的空调负荷要小于设计负荷，制冷系统反复启停会消耗大量的能源[5]。所以，应对设计方案中的负荷进行动态优化，改善机组运行效率，从而满足节能提效要求。

（3）运行管理控制

优化运行管理在公共建筑节能方面起到了十分重要的作用和效果。在空调系统的正常运行过程中进行节能控制，可很好的弥补由于管理或设计缺陷所造成的能源浪费，提高设备运行管控水平，确保能源消耗得到精准、科学的控制。建筑空调系统在成功实现设备运行台数优化控制、设备启停优化控制、焓值优化控制、水循环压力优化控制等措施以后，建筑总能耗降低约20%，节能效果十分显著。对于现阶段公共建筑运行管理，为达到预期的节能控制效果，需依托于BAS，即现代化楼宇自动控制系统。

（三）完善节能制度

公共建筑的功能、类型、规模以及所处地区等条件不尽相同，这也造成了其暖通空调能耗方式的差异性，但无论能耗方式怎样变化，完善的节能制度都是必不可少的[6]。充分调动制度所具有的功能，根据建筑特点，制定健全的节能提效制度，从大局出发，细化制度内容，明确规定暖通空调使用细则，并设定一定激励和奖罚措施，加强建筑内每一位工作人员的节能意识培训，尤其是政府机关单位的办公建筑，更应切实做好节能管理，从而起到模范带头作用。

三、总结

作为公共建筑主要能耗设施，暖通空调方面的节能提效工作具有十分重要的意义。为此，从设计到管理每个环节都形成良好的节能提效观念，通过加强输配能效控制、合理设定环境标准、积极应用节能技术、准确计算能耗计量、合理调控负荷、完善节能制度等有效措施改善暖通空调运行模式，最终使其在满足人们基本需求的基础上，真正实现高水平的节能，提高能源利用率，推动公共建筑可持续发展。

参考文献：

[1] 侯春林.试论暖通施工管理[J].软件教育现代化（电子版），2013，（09）：265-267.

[2] 李本健.暖通工程的施工技术之我见[J].江苏商报（建筑界），2013，（11）：21-23.

[3] 關丽国.浅议暖通工程系统中节能问题[J].科技创新导报，2013，（05）：11-13.

[4] 杨春梅.暖通空调与节能设计的相关问题探讨[J].内江科技 ，2011，（01）：21-24.

[5]郭林文，白雪莲，孙纯武，等.重庆市酒店类建筑用电量调研与测试分析[J].重庆建筑大学学报，2012，28（03）：96-98.

[6]赵靖.大型公共建筑节能诊断与评价技术体系研究[D].天津大学，2012，（09）：17-18.