建筑工程中暖通空调节能技术的运用研究

孙鹏来

摘要：伴随着社会经济的高速增长与人们生活水平不断提高，对居住的舒适度提出跟高的要求，暖通空调在建筑中的作用也越来越大，而同时高能耗的特性也使暖通空调能耗能力成为了使用者、开发设计者以及全社会的关注要点。本文基于节能减排的角度，对暖通空调的工作原理进行了简单介绍，并从设计、安装、使用三方面分析其在建筑过程中常见的明显问题及其对使用者造成的影响，并提出了一些改良建议。

关键词：暖通空调;节能技术;建筑工程

对于现代化的建筑施工而言，暖通空调已经成为建筑施工中的一个重要组成部分。暖通空调设计自身具有较高的技术含量，再加上必须迎合当前社会发展中的节能环保发展规划，使得建筑工程施工节能技术的应用更是面临很多的困难。在这种情况下，只有不断的加强对暖通空调设计的技术分析和性能优化，才能使其真正发挥暖通空调的建筑功能调节作用。通过对设计中问题的针对性分析和处理，加强施工每个环节的把控，才能确保建筑工程中的暖通空调设计节能性，才能有助于施工企业的良好稳定发展。

1 暖通空调节能技术运用于建筑工程的重要价值

在建筑设计中，暖通系统是必不可少的组成部分，具有非常重要的作用。调节空气、制冷取暖与通风透气，体现了暖通空调系统的主要性能。通风系统指的是它可以促进室内环境的有效转换，可以保证内空气的充分流动;制冷取暖是通过它的节能技术，如热泵、太阳能等设备，用尽可能少量的能源消耗，得到尽可能多的热量或能量。调节空气是保证室内空气的清新度，给人们带来新鲜的空气。在夏季，人们更需求暖通空调发挥的显著降温作用，假如有针对性地设计暖通空调的相关节能设备和技术，会在一定程度上缓解国内能源紧张的压力，还会适当地减少人们消耗能源的数量。一般而言，先进的节能技术可以减少20%-50%的能源消耗，它也会在一定程度上促进了环境和生态的可持续发展。因此，在建筑工程中运用暖通空调节能技术，具有非常重要的价值和意义。

2 暖通空调节能新技术

2.1 变频技术

变频技术作为一种综合性技术，被广泛运用到各行各业的发展中，变频空调就是变频技术应用在暖通空调上的产物。压缩机是暖通空调的重要组成部分，在空调制冷工况下，整个空调系统耗电量的40%都由压缩机消耗，传统的暖通空调根据系统预设的工况（即220V、50Hz）条件下工作，当建筑内外温差不大，温控需求比较低，空调系统负荷较小的情况下，暖通空调依旧按设定功率工作，不能根据外部环境变化做出相应调整，这就会导致大量电能的浪费。变频空调的原理是通过变频器改变空调制冷压缩机的供电频率，从而达到改变制冷功率的目的，其需要的启动电压低，当供电电压或者外部环境温度较低时，变频空调可以正常启动，这就意味着变频空调可以在一些环境恶劣的地区（如供电电压不稳定、工作温度低）持续、可靠地工作。变频空调可通过内置的传感器测定室内温度，进而通过改变空调压缩机的转速来调节制冷量，为人们提供舒适的生活、工作环境。变频技术赋予了暖通空调内置压缩机无级变速的能力，可以有效应对大面积、大范围的制冷、制热需求。变频空调分为两种，分别是交流变频空调和直流变频空调，交流变频空调的工作原理是测量工作环境温度与空调内的预设温度间的温度差，将该差值输入频率控制器，产生特定的频率信号，由该信号控制加在压缩机的电机上的电压，改变压缩机的转速和制冷量。直流变频空调的工作原理是通过改变加在永久磁铁上的电压控制转子的转速，进而实现制冷、制热需求。目前，国内外的空调均已广泛采用变频技术，特别是日本国内非变频空调的数量只占空调总数的10-20%，变频技术带来的节能效益也十分显著，通过对压缩机安装变频装置，可以使空调系统的耗电量降低到原水平的70%以下。

2.2 蓄能空调技术

它是暖通空调节能设计中的一个关键内容，重点涵盖了两种技术：蓄热技术与蓄冷技术。一般的蓄冷技术涵盖了水蓄冷与冰蓄冷，都是经由凝固介质或降低介质温度来实现，在介质中以潜热与显热等方式储存冷能。如有必要，可以熔化介质或提升介质温度，以释放和利用被储存起来的冷能。它的主要优势是，可以转移制冷设备所需的运行时间，可以在很大程度上降低电网的填充低谷服务与高峰负荷，实施移峰填谷。如今国内主要的蓄热技术是采取电锅炉蓄热系统，将水当作蓄热的主要介质。它可以借助低谷的充沛电力，对水进行加热，然后将其储存到蓄热水箱中，在电网高峰阶段将电锅炉关闭，由蓄热水箱中的热水进行供热。其优点是无噪声，无有害气体，无需较高的运行成本。

2.3 温湿度独立控制技術

暖通空调的主要功能有两个：（1）降低室内环境温度;（2）降低室内环境湿度。一般用于第二种用途的空调负荷占到空调总负荷的40%左右，占比相当高，而这种负荷属于显热负荷，使用低温冷媒处理规模庞大的显热负荷，必然会导致冷源效率的降低。采用温湿度独立控制技术的空调可以有效避免这种情况的发生，该技术已成为近年来空调技术领域内的研究热点。温湿度独立控制技术的原理如下：室内环境湿度的降低可以通过向室内送入经过除湿环节后的室外新风达到，这样一来既满足了降低湿度的要求，也达到了输送新鲜空气的目的;另一方面，室内温度的降低可以通过独立的水系统实现，该系统使用的循环水温度在18～20℃，通过辐射或对流型末端来达到降低室内温度的目的。这种技术的运用可以达到一举三得的效果：（1）可以避免降温、除湿两种矛盾需求带来的冷热抵消;（2）可以用独立水系统中的高温冷源吸收显热，大幅提高冷源效率;（3）可以提高室内空气质量，改善室内工作生活的舒适度，因此该技术被普遍认为是未来空调的主流技术。不过该项技术尚处于攻坚阶段，一个需要攻克的重点就是如何对室外新风进行高效除湿。我国国内已有高校开发出了一种除湿转轮，有望发展成为一种湿度独立控制的室外新风处理方法。

3 暖通空调节能技术在建筑设计中的有效措施

3.1 增强暖通系统设计的合理性

暖通系统较为繁琐，其通常会具有较强的综合性与系统性，因此，设计者在设计的过程中应注意加强对其合理性的设计。在设计过程中，首先应考虑最大负荷的原则，从而在使得能源消耗量降到最低。另外，能源的耗费量与建筑本身的维护结构密切相关，确保其维护结构的准确性，能够使得暖通系统负荷量有效降低。

3.2 全面有效的控制暖通系统

安装暖通系统的主要目的是提高居住者的舒适性，而适应性主要取决于暖通系统风力、湿度、风力、温度及环境平均辐射温度的共同作用。所以，工作者在调试暖通系统时应以SET和PMV为基本指标，并将湿热环境作为前提条件，从而在确保舒适性的基础上实现暖通系统的节能性。

4 结语：

暖通空调节能技术是伴随着我国社会经济发展和城市化进程进一步加快的趋势而产生的，在建筑工程建设中逐渐受到重视。虽然目前这一技术在我国建筑行业中还没有得到有力的推广和广泛的应用，并且在实际应用过程中还面临着一些技术上的问题，但是仍然要在实际施工中予以应用和创新，推动暖通空调节能技术进一步发展。

参考文献：

[1]李菊梅.论暖通空调节能技术在建筑工程中的应用.住宅与房地产，2019（23）.

[2]龚艳林.建筑节能中暖通空调节能系统现状和技术措施.四川水泥，2019（21）.

[3]郝红娟.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用.基层建设，2019（32）.

[4]王苗苗，李欣晟.对建筑设计中暖通空调节能技术的运用.工业，2019（9）.