樓宇暖通空調系統現狀及節能措施

1 引言
暖通空調系統作為高層樓宇建筑的一部分，在現代建筑行業(yè)中得到了廣泛應用。暖通空調能夠快速調節樓宇內的室溫和空氣濕度，其通風(fēng)系統還可以根據實(shí)際需要進(jìn)行抽送風(fēng)，加快樓宇內空氣循環(huán)?，F代設計將暖通空調的功能與各種新型技術(shù)進(jìn)行融合，暖通空調系統在安裝前需要經(jīng)過(guò)設計人員與工程師的規劃，再根據樓宇建筑的規模選取合適的規格。暖通空調系統的節能設計必須與先進(jìn)科技相適應、相協(xié)調，不僅要考慮各類(lèi)節能技術(shù)的引進(jìn)，而且要結合新型建筑材料的開(kāi)發(fā)情況、現代建筑行業(yè)發(fā)展狀況，從樓宇建筑整體節能的角度，對空調系統進(jìn)行設計。另外，暖通空調系統的節能設計必須考慮季節因素的影響，將用電高峰期電能供應量和電能質(zhì)量納入考慮范圍。
2 樓宇暖通空調系統能耗現狀
隨著(zhù)城市內高層樓宇建筑數量的增加，暖通空調系統作為性能全面的室溫、空氣濕度和氣體循環(huán)調節系統，已經(jīng)成為現代建筑物*的組成部分。隨著(zhù)我國現代化建設進(jìn)程的推進(jìn)，城市內可用面積相對減少，高層樓宇建筑將成為未來(lái)城市主要的建筑類(lèi)型。統計數據顯示，自2015年起我國已經(jīng)成為繼美、日兩國之后第三大空調使用國，樓宇建筑內暖通空調系統的使用量占世界*的10%以上。
我國城市樓宇建筑內空調系統基本以電力驅動(dòng)，每年單獨居民樓內空調所耗電力資源約為3千萬(wàn)KW·h。另外，大型商廈、商業(yè)寫(xiě)字樓、公共建筑內的空調系統每年能耗也在迅速增加。目前我國大部分正在使用的高層樓宇因受當時(shí)建筑材料和建造技術(shù)的限制多采用中央空調系統，其能耗普遍較高。另外，空調系統的使用時(shí)間較為集中，受季節性影響較大，給供配電系統帶來(lái)很大壓力：夏季空調使用量急劇增加，電網(wǎng)常常過(guò)負荷運載，供電質(zhì)量明顯下降；冬季空調使用量減少，電網(wǎng)負荷量下降，又會(huì )導致大量電能浪費和電力設施閑置。電力部門(mén)披露的數據資料顯示，近幾年在每年用電高峰時(shí)高層樓宇建筑內空調系統滿(mǎn)負荷運行所耗電量遠超地區內電力供應能力，約占全年總供能的68%。但在用電低谷期，85%以上的配電設施處于低負荷運行或閑置狀態(tài)，造成電力資源的極大浪費。為緩解城市供電壓力，減少資源浪費，我國建筑行業(yè)逐漸重視對節能減排技術(shù)的引進(jìn)和研究。
暖通空調系統作為高層樓宇建筑內高耗能項目，已經(jīng)成為現代建筑行業(yè)研究和改造的重點(diǎn)內容。我國初期暖通空調系統多借助定流量的水力系統調節溫度，能耗較大。隨著(zhù)各類(lèi)新型技術(shù)的發(fā)展和引入，變流量水力系統、變風(fēng)量系統等逐漸進(jìn)入現代暖通空調系統之中，在很大程度上降低了暖通空調系統日常運行過(guò)程中的能耗。如果從長(cháng)遠角度考慮，暖通空調系統以其超高的社會(huì )利用率和全面的功能性，必然會(huì )作為高層建筑物的組成部分而長(cháng)久存在，其節能降耗技術(shù)必然會(huì )成為未來(lái)建筑行業(yè)研究的重點(diǎn)方向。
3 樓宇暖通空調系統節能關(guān)鍵措施
3.1 合理進(jìn)行變頻調速節能降耗技術(shù)升級改造
對暖通空調系統進(jìn)行節能技術(shù)的升級改造，是提升在建的或在用的高層樓宇建筑整體節能性的重要方面。變頻調速控制系統是基于PLC系統和變頻器技術(shù)研發(fā)的空調控制系統，安全性高、可靠性強，不僅可應用于高層樓宇暖通空調系統，而且能與計算機技術(shù)相結合，具有進(jìn)一步升級改造的空間。另外，隨著(zhù)智能化、自動(dòng)化概念的發(fā)展，暖通空調的控制系統中引入了網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)、自動(dòng)化管控技術(shù)，雖然相關(guān)技術(shù)和設計方案還有待完善，但這無(wú)疑是未來(lái)空調系統升級改造的重要方向。
3.2 空調系統運行方式的節能優(yōu)化
為達成節能減排目標，在樓宇建筑中暖通空調系統改造是重要的工作內容。除了積極引入各類(lèi)節能技術(shù)外，優(yōu)化空調系統運行方式同樣重要。在空調系統運行過(guò)程中各分系統運行狀況、各參數值設置等都與樓宇建筑內整體耗能情況有直接關(guān)系。樓內環(huán)境的平均輻射溫度、風(fēng)速、空氣濕度、光線(xiàn)折射率等都是影響空調系統調節效果的重要參數，在運行過(guò)程中對這些參數進(jìn)行科學(xué)設置能夠有效降低空調系統能耗。例如，在深圳地區夏季溫度和空氣濕度較高，空調系統在濕熱交換調節時(shí)采用對流交換的方式，既能迅速實(shí)現對室內溫度和濕度的調節，又能降低運行能耗；而在冬季空氣較干燥時(shí)，可以適當提高輻射熱度，對循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱，在提高室內空氣濕度的同時(shí)實(shí)現溫度調節，降低達到理想室溫所需的能耗與時(shí)間。優(yōu)化暖通空調系統運行方式的方法已經(jīng)在部分樓宇建筑內投入使用，相關(guān)結果顯示該方法能夠有效降低空調系統在正常運行過(guò)程中的能耗。
3.3 加強系統運行的節能管理
科學(xué)的方案設計、合理的技術(shù)改造是在建筑施工階段提升暖通空調系統節能性的重要手段。加強空調系統運行過(guò)程的節能調控則是降低在投入使用后樓宇建筑能耗的關(guān)鍵。自動(dòng)化管理和控制系統能夠對樓宇建筑內運行工況的參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并根據實(shí)時(shí)數據進(jìn)行動(dòng)態(tài)調度和管理。而且在投入使用后，空調系統的自動(dòng)化管控系統能根據用戶(hù)的使用偏好對樓宇建筑內空調系統的整體運行情況進(jìn)行調節，進(jìn)一步降低暖通空調系統運行能耗。但是自動(dòng)化管控系統需要專(zhuān)業(yè)維護人員的定期檢修，因此在樓宇建筑投入使用后，需要對空調系統維護人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技能的培訓，提高節能管理水平，保證自動(dòng)化管控系統的正常工作。
4 結束語(yǔ)
暖通空調系統節能降耗水平是現代樓宇建筑設計需要關(guān)注的重點(diǎn)。在進(jìn)行方案設計時(shí)，不僅要結合樓宇建筑的地理位置、施工進(jìn)度、后期運行等情況盡量提升節能效果，而且要積極引入新型節能技術(shù)，改善樓宇建筑供能結構，努力建立科學(xué)完善的新型暖通空調系統。在保證暖通空調系統運行的安全性和穩定性前提下，大程度降低運行成本，提高樓宇建筑居民的綜合生活質(zhì)量。