建筑暖通空调系统运行能耗量化分析

建筑暖通空调系统运行能耗量化分析

童伟君

宁波建工工程集团有限公司浙江 宁波315000

摘要：暖通空调在现代建筑中起到了很好的调节作用。然而，目前国内暖通空调系统的能耗偏高，已不能满足当前绿色、节能、环保的需要。因此，在建筑建设过程中，运用各种节能技术措施，可以更好地满足建筑节能的需求，通过深入剖析暖通空调系统的节能问题，减少能耗，充分认识其产生的原因，制定出合理的解决方案，保证其正常工作。所以，在今后的建筑中，应该更加注重节能和降低能耗的措施，并对其实际运用效果做出科学评价，从而拓展其在节能工作中的工作思路，保证其平稳运行。本文主要分析建筑暖通空调系统运行能耗量化分析。

关键词：暖通空调；系统操作；能耗；影响因素；措施分析

引言

建筑能耗是我国能源消费体系的一个重要部分，同时，也是一种重要的二氧化碳排放源。暖通空调是我国建筑耗能的重要组成部分，通常为40%～50%，所以，暖通空调的低碳设计显得尤为重要。在当前的“双碳”背景下，需要对暖通空调系统的设计进行量化，以确定可以采用哪些节能低碳的设计方法和措施，以及这些措施在多大程度上有助于减少建筑能源消耗的碳足迹。

1、暖通空调系统运行的现状

暖通空调系统（Heating,VentilationandAirConditioning，简称HVAC）是指一种用于提供暖气、通风和空调给室内空间或交通工具的装置设备。暖通空调系统是一门涉及热力学、流体力学等多学科领域的专业。空调系统的能源消耗主要包括3个方面：冷源、输送系统和空调系统终端设备，而制冷机组是冷源的主要能耗来源，冷却塔和水泵是整个输送系统的主要能耗来源，风机是空调末端系统的能源消耗来源（包括空调箱循环风机、新风机组风机、风机盘管循环风机）。目前，我国是世界上生产、销售和使用空调数量的领先者。据统计，中国空调系统消耗的能源占社会总能耗的21.7%，这也意味着加强暖通空调系统节能减排方面的研究是必行的大趋势。空调具有很大的节能潜力，它对整个社会的节约十分重要。所以，降低暖通空调的能耗是当务之急。目前，全国建筑面积已达600亿m2，根据统计分析，建筑物运行时产生的CO2排放量约为22亿t，其中29%是直接排放，50%是电力间接排放，21%是热力间接排放。在这三项指标中，我国建筑暖通空调系统所产生的CO2排放约为9.9亿t。

2、暖通空调节能减排设计的必要性

随着全球气候变暖，中国更加重视项目工程的节能减排设计，传统的建筑暖通空调设计中缺乏环保性，无法合理利用保暖材料，造成资源浪费的现象。实际上，很多建筑垃圾都是在施工之前没有合理规划并利用所造成的，不仅浪费资源，还给环境治理带来了负面影响。因此，在空调设计中合理使用保暖材料是非常有必要的，科学合理的规划可以在最大程度上做到节能减排。首先，传统暖通空调安装的过程中存在相对较多的问题，最为突出的问题是暖通空调安装过程中的能耗较大，比普通建筑能耗多一倍。若想有效降低暖通空调工程中的能源消耗，需要重点关注暖通空调安装前的节能减排设计。由此可见，在暖通空调工程设计中保暖材料的合理利用具有必要性。其次，暖通空调是一项非常复杂的工程，需确保室内的供暖、供凉、温度、湿度等条件满足使用需求，改善室内居住条件。以往大多数设计师在设计暖通空调时多将空调外表的个性、美观等因素放在首位，未充分考虑空调的性能是否完善，是否有利于人们身体健康，是否有利于节能减排等因素，导致大多数暖通空调在后期使用中不具备实用价值，环保性能不足。

3、建筑暖通空调节能问题的解决对策分析

3.1对暖通空调系统的设计进行科学、规范的设计

（1）有效的设计方法和方案在进行高层建筑暖通系统的节能设计时，要注意采用有效的节能优化设计方法和方案，以保证其有效的技术措施的应用效果。（2）根据建筑的特点和节能要求，在设计时，设计师应将节能优化理念引入建筑设计中，并在信息技术和计算机网络的协同作用下，探讨了暖通系统的节能优化问题。（3）在进行高层住宅供暖通风系统节能优化设计时，必须具备丰富的实践经验和专业理论知识等多种因素的支撑，运用节能设备、节能技术等多种因素，将其运用到采暖空调节能的优化设计中，以提高其适用性，达到节能降耗的目的。

3.2变频技术设计

在当前的暖通系统中，变频技术已成为其主要的发展趋势之一，该技术的优势很多，使其在诸多领域中都有着广泛的应用。将变频节能技术充分应用于暖通节能设计中，不仅可以有效降低暖通系统的能耗量，而且还能根据用户的实际需求甄选最为合适的系统运行模式，操作灵活，并能在一定程度上节约系统的运行成本。同时，变频节能技术可以弥补暖通系统中的不足，优化与升级系统结构。目前，在暖通系统的实际设计过程中，不可避免会出现一定的设计冗余，使暖通设备无法满负荷工作，并且暖通设备在运行过程中会受到室外温度的影响，导致发生相应的变化。另外，暖通设备的运行还会受到用户使用情况的影响，变频节能技术可以最大限度降低不必要的浪费。暖通设备可以借助变频节能技术，调节自身的实际工作频率，在满足居民基本使用需求的同时，降低暖通设备的能源消耗。变风量技术及变水量技术可以在一定程度上调节暖通设备的送风量及送水量，从而起到节能的作用。其中，变风量技术是通过暖通设备的末端装置感应室内的负荷变化，以此调节补偿暖通设备的送风量，使得室内温度可以保持在一个体感舒适的范围内。与以往的暖通设备送风量调节设备相比，其可以节约一半的能源消耗量。在变风量技术的控制下，零能耗建筑中的防火及防烟阀设计将得到有效优化，切实提高其通风性。变水量技术则是利用暖通风机的盘管控制暖通设备的水流，从而实现对温度的把控。与以往的定流调节系统相比，变水量技术可以根据暖通设备的实际使用情况，自由调节送水量，最大限度节约了能耗。

3.3加强新兴环保能源的利用与开发

从当前建筑暖通空调工程标准化节能技术的发展情况来看，新型环保能源也是一个创新发展的方向，现在，太阳能、风能、生物质能是最重要的新兴环保能源。太阳能和风力发电已经被广泛应用于建筑的暖通、空调等节能项目中。同时，也可提高对生物质能源在建筑暖通系统中的应用。生物质能是将人畜粪便和腐烂的植物转化为生物燃料，再将其应用于发电、取暖等领域。随着科技的进步，一些腐殖质、废弃物经过技术加工，转化成洁净的能源，在冬天或极端寒冷的地方，可以作为暖通空调的采暖燃料。对于剩余的燃油，还可以利用这些能源，将其转换成电力，用于暖通和空调系统。将新兴的绿色能源用于暖通系统，既可以减轻电力需求，减少传统能源的使用，又是一种环境友好、无污染的新型节能能源。

结束语

总而言之，随着节能减排政策的出台，人们的节能环保意识也在不断提升。绿色环保已经成为当前发展趋势，作为能源消耗占比比较大的建筑行业，其在建设规划中更应该融入绿色环保理念，尤其是暖通空调工程。

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