空调建筑的节能

空调建筑的节能（共12篇）

空调建筑的节能 篇1

公共建筑节能是个系统工程,暖通空调系统在公共建筑节能中占据重要的位置。建筑节能工作涉及项目立项、设计、施工、运行等多个阶段。节能技术的研究开发和运用是建筑系统、空调系统节能的基础,政府各相关部门的重视和支持,则是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济发展的保证。论文为此采用理论分析和案例相结合的方法,对夏热冬暖地区空调设计优化节能进行研究。

众所周知,公共建筑具有很大的空调节能潜力,正确设置冬、夏天室内设计温度能产生良好的节能效果。不过我国当前的建筑物室内温度常常存在夏天设定过低,冬天设定过高的现象,造成能源的大量浪费。其实通过加强中央空调运行管理,杜绝“跑冒滴漏”的浪费现象,可节能5%~10%;通过提高水泵风机等输配设备的运行效率及应用变频调速技术可节能10%~20%;此外通过改善过渡季节设备运行方式,避免冷热不均、增加自动控制系统等措施,也可实现10%~20%的节能效果。综合各项节能措施,公共建筑空调的节能潜力应在30%~50%。本文在于通过结合某商场夏热冬暖地区的气候条件和商场特点做空调设计优化节能分析,并进一步按照采用优化的的空调系统方案进行节能分析,论证了建筑空调节能的重要性和可行性,对建筑空调系统节能的设计和运行有着重要的指导和参考价值。

1 大型商场的建筑特点

⑴空间较大,货架、柜台的摆放位置可以多样化,人流众多,要合理安排顾客流动路线和货物进出路线,避免交错混杂。

⑵根据商品特性安排营业部位,贵重商品一般设在楼上,日用商品设在最方便的地方,笨重商品多安排在一层或地下层。

⑶营业大厅要求宽敞,且有良好的通风、采光设施,柜台平面布置应有较大的灵活性,以适应经营商品交换的需要。

⑷因人流集中,应特别注意安全消防措施等。

2 大型商场空调冷负荷形成影响的因素分析

2.1 建筑围护结构对能耗的影响

建筑的围护结构主要由外墙、屋面、外窗、地面、内分隔几部分组成。围护结构类型主要随着地区的不同而变化。严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计的要求;适当兼顾夏季防热;温暖地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热:炎热地区应以满足夏季防热设计要求为主,适当兼顾冬季保温。即使在同一地区,围护结构也有许多种不同型式。外围护结构方案的选择是建筑节能设计首先要考虑的问题。外维护结构的热工性能是决定建筑能否节能的基础,外围护结构的组成部分之间是相互影响,相互制约,单纯地加强某一个或几个方面的节能性能,并不一定能使建筑达到良好的总体节能效果和实现节能的经济型。据有关部门的数据统计,我国的建筑耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍,总耗能是2~3倍,因此,推广节能显得愈加重要。在上世纪80年代以前,基本没有机械降温手段,大型商场地区比较重视自然通风和建筑遮阳隔热,居室空间较高,通常采用240mm以上厚度的砖外墙、斜屋面或大阶砖架空通风屋面、窗户飘蓬遮阳等结构形式,起到较好的通风、隔热效果。根据近年对商业楼的能耗调查表明,空调系统能耗占整个建筑能耗的50%~60%左右,因此有必要针对外围护结构的热工性能进行分析。

2.2 建筑照明对能耗的影响

在商场的照明设计中,合理运用光源的特性,可为广大消费者营造舒适的光环境和烘托商业气氛,是商场建筑不可缺少的部分。而这部分的能耗也相当可观,照明用电占商场用电量的40%~50%,在商场运营成本中占着一定的比重,降低照明能耗对于提高商场的商业竞争力具有重要作用。而在对空调总负荷各组成部分分析时,可看出照明负荷在其中占的比例较小,很容易被忽视,因此针对前述的商场照明现状做分析,说明商场照明节能对空调节能的意义。

2.3 人员新风负荷对空调冷负荷的影响形成

随着人民生活水平的不断提高,为繁荣市场,适应商业竞争机制的需要,城市兴建商场建筑呈上升趋势。通过调查走访的情况来看,有空调的商场比无空调的商场年营业额多约16%,利润增加约26%,但增设空调势必增加能耗、初投资和运行费用,直接影响商场的经济效益。同时商场夏季工况的空调设计冷负荷中最大比例是人员的新风负荷,占到了总冷负荷的60%。可以看出,新风负荷占了相当大的比重,而新风负荷的计算取决于人员密度的取值,与同时在场的人数有关系,而这个人数是个动态的、难以确定的数值。客流量不仅与季节、天气、节假日等时间因素有关,而且随着商场所在位置、商场规模及经营范围、经营因素、柜台多少、货源情况、商场中空气环境的好坏等因素而变化。

3 大型商场的特点及节能设计优化

3.1 实行自然和机械相结合的通风运用

《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第4.2.8条:“外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%,透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。”公共建筑一般室内人员密度比较大,建筑室内空气流动,特别是自然、新鲜空气的流动,是保证建筑室内空气质量符合国家相关标准的关键。无论在北方地区还是在南方地区,在春、秋季节和冬、夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯,这也是节能和提高室内热舒适性的重要手段.外窗的可开启面积过小,会严重影响建筑室内的自然通风效果。因此,这条规定是为了使室内人员在较好的室外气象条件下,可以通过开启外窗来获得热舒适性和良好的室内空气品质。所以做好自然通风气流组织设计,保证一定的外窗可开启面积,可以减少房间空调设备的运行时间,节约能源,提高舒适度。为了保证室内有良好的自然通风,明确规定外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%是必要的。例如某商场五层屋面局部设有中庭采光天窗,本来商场的中庭贯通一至五层,空间高大,在炎热的夏季,中庭内的温度很高,应考虑在中庭上部的侧面开设一些窗户或百叶式的通风口,充分利用自然通风,达到降低中庭温度的目的。但是此商场建筑设计师考虑中庭的采光天窗标高几乎与室外实体屋面标高一致,没有开启外窗或通风口的可能,因此为了达到有关规范、标准的要求,必须考虑在中庭上部设置排风机加强通风,改善中庭热环境,同时此排风系统又可以兼做火灾的排烟风机。这样的设计系统简单,排风机布置多台,在夏季中央空调运行时,只开启部分风机排风,排风量约为新风量的80%,以保证室内的微正压,由于室内空气能够部分排出,也使组合空调的新风能够顺利进入,形成对流,使室内空气形成流动,排除有害气体,让商场工作人员有个健康舒适环境。

3.2 实行全热回收设计

《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.3.14条:“建筑物内设有集中排风系统且符合2.设计新风量大于或等于4000m3/h的空气条件系统,且新风与排风的温度差大于或等于8℃时,宜设置排风热回收装置。排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收率不应低于60%。”设计商场空调时,考虑到商家的利益,空调机房面积总是被限制,空间利用率有限,而且室外进风口和排风口的距离要求尽量间隔远,避免气流短路,由于热回收装置有四个接管,系统中管路较为复杂。由于城市空气质量较差,积灰现象较严重,过滤器易堵塞,使用中应注意经常清洗过滤器。全热回收必要条件是新风系统与排风系统布置在一处,这就要求设计时对系统划分、风道布置、送排风机和热回收装置的设备等统筹安排,使系统趋于合理.要使风系统趋于合理,布置风系统需结合建筑平、立面,周详考虑。全热交换器的大小是按空调供冷或供暖时的最小风量确定。必须注意的是过渡季节或冬季采用新风供冷时不能用全热交换器,这是因为新风被排风加湿、换热后,会降低新风供冷的效果。因此,必须采用新风供冷时,应在新风道和排风道上分别设旁通风道,使空气绕过全热交换器。同时根据某商场所处的的气候特点,(四季不分明,炎热时间长),采用这种热回收技术虽然初投资相对大一些,却节省了运行费用,而且节能效果是显著的。而现实中,虽然在前期设计工作时,设计师会给业主提供采用这个热回收系统后有关的初投资增加、运行费用的减少以及增加的初投资的回收期长短分析,但是业主往往单纯地从经济效益方面来权衡热回收装置的设置与否,对于商场而言,热回收装置投资的回收期会稍长一些,而且全热回收系统设计要充分考虑安装尺寸,运行的安全可靠性以及设备配置的合理性,这牵涉到占用商场面积,业主往往会否定这一做法,这种现实情况给设计师推广节能技术带来阻滞。

3.3 实行大温差空调冷冻水系统节能设计

对空调末端而言,采用大温差系统后,由于供回水温差加大,将对其热工性能及运行效率产生很大影响。对于按常规温差设计的空调机组,在大供回水温差的工况下运行,会出现空调系统由于空调机组冷水温升过小而冷量不够,空调机组的除湿能力下降,导致室内相对湿度增加,使人员的舒适度降低等问题,因此,在冷冻水大温差工况下,不能按常规温差选择空调末端。同时为了使空调末端获得与标准温差相同的制冷量,可以通过增加表冷器排数和表冷器传热面积,改变表冷器程数,降低空调机组进水温度以及改变表冷器的肋片材质等措施解决.为了不至于增大换热器的水阻力或增大空调机组的安装有效建筑面积,一般采用增大换热器的排数的方法。根据热工计算,对于标准温差,一般空气处理机6排盘管的换热器即可满足要求。根据计算和厂家提供的数据,大温差空气处理机的换热面积需增大约20%,也就是说增大排数(最多增至8排)的方案即可满足要求,相对风机盘管也最多增至4排(标准为3排)可满足要求。

3.4 实行空调冷冻水泵变频运行

在空调水系统中,采用电制冷方式时,冷却水泵和冷冻水泵的耗能大约为空调冷水机组的26%~37%。目前我国空调冷水机组普遍设有能量调节装置,可根据空调负荷变化自动调节主机运行能耗,达到节能的目的。而空调水系统过去一般不设变频器,如果选型大了则不仅会增加设备投资,还会使水系统运行能耗增加较多。有资料表明,大中型公共建筑供暖空调电力消耗中,60%-70%由输送和分配冷量热量的风机水泵所消耗,而这部分电耗有可能降低60%~70%。空调负荷主要来自围护结构传热和新风负荷,是随室外气象因素等条件的变化而变化的,此外,室内的设备和人体散热也是随时间变化的,特别是人员流动性大的场所,空调系统设计通常是根据空调的最大负荷设计的,且空调水系统流量不变,是按定流量设计的.根据资料显示,在夏热冬暖地区,夏季热负荷高峰期一般为6~8月,中至低负荷为5月、9~11月,一天之中空调系统高负荷一般运行在中午至下午的时间段。因此空调系统在大部分时间内工作于部分负荷状态,由此可见,虽然空调水泵的能耗相比较冷水机组占的比重较小,目前在工程运行中一般以能耗为代价采用节流方法调节水流量,当用户端负荷变化需要变化冷冻水循环水量时,传统的流量调节方法是通过对循环水泵的出口阀门开度的调节,只是关小、调大,处于较机械简单的调节状况,这种调节方式因节流的不可逆性会造成能量损失,电耗浪费明显,系统运行的经济性变差,现在较科学的解决方法是采用水泵的变频调速技术,可以减少电能的消耗,提高系统运行的经济性。因此水泵的节能空间潜能较大。

3.5 实行降低冷却水温度运行

由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数就越高。冷却水的供水温度每上升1摄氏度,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。首先,对于停止运行的冷却塔,其进出水管的阀门应该关闭。否则,因为来自停开的冷却塔的水温度较高,混合后的冷却水水温就会提高,冷机的制冷系数就减低了。其次,冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。

总之,通过结合某商场特点,对空调方案优化分析后,笔者认为可以考虑对夏热冬暖地区商场采用自然和机械相结合的新风、排风全热交换的通风方案、采用大温差小流量的空调冷冻水系统方案、采用空调冷冻水水泵变频运行方案、降低冷却水温度运行方案达到公共建筑的空调节能效果。●

空调建筑的节能 篇2

2暖通空调节能设计技术

2.1热源的优化选择

在对暖通空调进行节能设计时，要根据项目的实际建设情况来开展工作：①要对热源进行合理的选择，一般情况下，在我国市场上常见的热源形式主要有热电站、热泵、小型锅炉以及区域锅炉等等。从能源的使用效率来看，运行效率最高的要数普通热电站;②人泵技术。热泵技术主要是使用了自然界中很多的可再生能源资源以及低品位的资源作为燃料，比如太阳能、地表水、地热以及大气等，通过运行压缩机，实现在热源中吸取热能的效果，对温度进行提升之后将其输送到高温热源。根据不同的热泵能源，可以将其划分为地源热泵以及空气源热泵，其中空气源热泵又可以划分为中央空调系统以及热泵空调机组。地埋管形式的地源热泵，能够实现最少30%以上的技能目标。

2.2变流量技术

变流量技术的使用，能够实现对绿色建筑的生态节能目标。在对空调暖通系统进行设计时，在符合以及设备选择方面需要以当地最为不利的气象条件作为选择依据，因此，在很大一部分时间里，其现实负荷要高于实际负荷，并且现实负荷能够随时改变。由此可见，作为冷量以及热量载体的水与空气，其实际流量也要根据空调的现实负荷而发生变化，对热媒流量进行控制，能够实现降热媒传输能力的效果，从而使得空调暖通系统实现节能的目的。不仅能够最大限度的节约能源，而且还能够满足改变的负荷需求。

2.3增强冷热回收运用增大能源的运用

建筑通风空调的节能减排策略分析 篇3

【关键词】建筑行业；通风空调；节能减排；策略分析

随着国际格局的不断演化，资源节约型社会逐渐被各个国家所极力推崇，环境保护和能源节约逐渐被人们重视。随着节能减排政策的不断普及，建筑行业通风空调工程的节能减排工作也提上议程。通风和空调设计质量与人民群众的日常生活息息相关，影响着一个国家资源的可持续性发展。改善目前的建筑通风空调的节能减排现状，优化通风空调的节能减排策略成为当前建筑行业亟待解决的问题。

1.建筑通风空调的系统组成及节能减排中存在的问题

1.1建筑通风空调的系统组成

21世纪是经济高速发展的时代，大众的生活质量不断提高，与此同时，经济发展理念也发生了一定的转变，由原先的速度型发展转变为环境友好型发展。建筑施工具有工程量大、工期较长等特点。因此建筑通风空调的节能减排必须给予高度重视。建筑通风空调工程主要是指集采暖、制冷、通风设施、空气调节等系统为一体的综合性空调装置设备。建筑通风的系统组成不仅仅涉及一个学科知识，它涵盖了物理学、机械学、工程学和热力学等多门学科，跨度非常大。建筑通风空调的系统组成极为复杂，为人们提供了良好的室内环境。建筑通风空调的这一系统组成，使其与其他空调有着明显的区别，优越性较为突出。大部分家庭的日常能源消耗都集中在空调的制热和制冷上，只要促进房间通风，合理使用建筑空调的通风设施，就能使空调能耗和二氧化碳排放量降低10%以上。

1.2建筑通风空调节能减排中存在的问题

建筑通风空调的节能减排，就是指在建筑通风空调的设计和安装过程中，积极做好能源节约、尽量减少废气的排放。现在社会的发展理念讲求速度与效率的合二为一，在讲求发展的同时，要坚持做好环境保护与资源节约工作。然而，在建筑行业，仍存在部分企业以追求利益为中心，忽略了建筑通风空调的节能减排的重要性，没有对建筑通风空调的节能减排进行充分准备，在空调的设计与安装上，仅仅讲求速度和数量，致使建筑空调通风的节能减排技术不达标，缺乏必要的技术支持。建筑通风空调节能减排工作缺乏必要的运行步骤，导致用户在使用时，既耗费了大量的资源，又增加了经济负担。除此之外，现在的建筑通风空调节能减排工作缺乏一定的技术指导，专业性不明显，建筑通风空调的节能减排设施缺乏专业型技术人才的设计与支持。建筑通风空调节能减排工作是一个综合性较强的项目，所涉及的范围比较广，然则现在很多管理部门没有给与高度重视，国家在建筑通风节能减排方面的法律法规也不健全，使得节能减排工作处于较为松散的状态，没有统一约束的标准，这些问题都在很大程度上影响着建筑通风空调节能减排工作的开展。

2.建筑通风空调节能减排的改善策略

2.1提高节能减排标准，优化建筑通风空调管理措施

建筑通风空调节能减排的标准高低直接影响着资源节约的水平，要想从根本上转变当前的建筑通风节能减排现状，就必须提高节能减排标准，适当调高环境、资源监控目标，于无形中提升单位及个人的自觉性，提高资源费用，与用户和施工单位的利益直接挂钩。从节能减排的角度出发，对现代的综合性高层建筑物的室内温度加以调节，优化建筑通风空调管理措施。如：一般的夏季习惯将室内空调温度维持在24℃左右，我们可以将其调整为27℃，如此一来，可以大致节约15%的能源，相反，冬季可以将建筑物室内温度由24℃～26℃调节到21℃～22℃，这可以节约18%的资源。当然，这里所说的优化建筑通风空调的节能减排措施具有多样性，除了人们的住房建筑外，也包括餐饮建筑、工作单位的通风空调减排工作。餐饮行业可以将餐厅的排风转为厨房的进风，将房间内部较为干净的排风引入地下车库，在同样排风的基础上加大了资源的应用程度，提高了建筑空调通风的应用效率，更好地落实了节能减排工作指标。

2.2提高專业化技术水平，加大节能减排的资金投入

科技是第一生产力，是经济、社会、文化发展的首要动力。随着当代社会的不断转型，科学技术得到了更深一步的发展，建筑通风空调节能减排的改善必须以科学技术为依托，着力调节节能减排的专业化技术水平。通过引入先进人才，为建筑通风空调的安装与设计注入新的生机与活力。开设专门的培训课程，发挥国家的宏观调控职能，在各大高校设置建筑通风空调节能减排的专业，为建筑工地输入综合性技术人才。强化技术人员的实践操作能力，在不断实践的基础上发现问题、解决问题。开展专门的座谈会、交流会，促进新老技术人员的工作交流，保证建筑通风空调节能减排的经验总结。此外，要继续加大节能减排的资金投入，改善目前的科研现状，新添多种科研设备，诸如：计算机室、实验室、预警检测室等。国家拨款资金鼓励企业及单位的切实开展建筑通风空调的节能减排工作，设置相关资金优惠项目，吸引更多的企业认识到节能减排工作的重要性，增强企业及个人的积极性、主动性和创造性。

2.3完善相关法律法规，做好节能减排监督工作

节能减排工作是当前国际社会的热点话题，为保证各国的可持续发展能力，能源节约和废气减排逐渐成为各国发展的中心环节。建筑空调通风作为节能减排的主推领域，必须受到重视。鉴此，要深入完善相关法律法规，出台节能减排规章制度，严格控制各大企业的排放标准，全力实现建筑空调通风节能减排目标。国家及政府应该对大规模的节能减排超标的企业和个人予以惩戒，对超标对象征收一定的价款，严格控制建筑通风空调的能源耗用量。做好节能减排监督工作，设置专门的监管部门，严查超标企业，对机械设备和建筑空调通风的实行步骤严格把关，严禁出现资源浪费和排污、排气较多的现象。对于不合格的建筑施工单位予以警告并要求其直接整改，对一切不达标企业持“不姑息、不纵容”的态度。强化监管人员素质，提升检察水平，保证检查质量。

3.结束语

节能减排的最终目标是控制能源的浪费，使废气排放量相应减少，而长期追求经济高速发展的传统理念已逐渐不适应现代社会的发展需求。人民生活水平的提高对房屋建筑水平提出了新的要求，这就需要将通风空调的节能减排设计放在建筑施工的首要位置。要继续坚持社会经济的又好又快发展，就要全面确立资源节约型和环境友好型的社会发展理念，落实建筑通风空调节能减排工作，改善人居环境，创设节能减排社会。 [科]

【参考文献】

[1]张志珲.通风空调工程的施工问题及监理对策[J].建设监理，2006（01）.

[2]刘彦豪.监理在通风空调工程中应着重把好的几道关[J].建设监理，2008（05）.

[3]王俊发.通风空调工程施工的质量控制及通病的防治[J].科协论坛（下半月），2011（12）.

公共建筑的空调节能探讨 篇4

1 公共建筑空调设计存在的问题

就单纯公共建筑空调设计方面来说,其中就存在着较多问题。综合而言,问题多体现在几方面。首先,设计不够新颖,要想空调设计在实际应用中能够体现出理想的效果,设计人员就应改掌握必要的原理与运行特点。但实际上,设计人员缺乏对空调系统原理与运行特点的深入了解。设计空调系统的时候,往往照搬过去的经验,同时也有不少设计人员单纯追求新技术,并不会过多考虑空调的节能效果。其次,设计过于保守,设计人员在设计空调系统的时候,基于对安全的考虑,设计参数普遍偏大,导致降低了空调系统的节能性。如所计算的负荷取值与实际数值相差很大,冷热源设备装机容量普遍较大,水泵的型号也比实际要大,整个系统设置缺乏应有的合理性。在这样一种情况下,即便空调系统选择的是效率非常高的主机,但是,如果长时间在负荷状态下运行,总体效率并不会非常高。同时,空调主机过大,就会导致水泵相关输送动力设备的容量增加,此时整个管路特性就会偏离最佳的工作状态,提高整体的能量消耗。而这些都是由于设计人员在设计的时候过于保守造成的最终结果[1]。最后,静态化设计,通常所说的静态化设计,其实就是根据具体的工作情况设计空调系统,并未从空调实际运行的状况出发,也就没有充分考虑新风供冷。单单从减小冬夏季节的新风负荷角度,根据冬夏季节的风量设计新风口与空调机组的新风入口,这时候在过渡季节仍然需要开启冷水机组,而此时也就必然会增大空调能量的消耗。

2 公共建筑空调系统节能措施

公共建筑本就是系统性的工程,空调是其中不可缺少的重要组成部分。在公共建筑能量消耗中,空调系统能量消耗非常大。为减小公共建筑能量消耗,需要在空调系统方面采取相应的措施,以此缩减能量的消耗。

2.1 室内温度湿度参数需合理

事实上,公共建筑所处的气象参数、建筑物的结构设计以及室内散热散湿等各类因素将会直接影响到空调系统的能量消耗。而在众多因素中,室内设计的湿度与温度参数将会直接影响冷热负荷大小。从现实性的角度来看,在夏季保证人体健康与舒适性的前提下,如果提高室内空调温度1℃,那么空调节能效果就会提高10%左右,且湿度也会提高等值,总体能量节约在15%左右。针对此,就有研究人员指出,夏季的时候,将室内温度设定为26℃,节能效果就可提高15%;在冬季的时候,将空调温度从24℃~26℃调整为21℃~22℃,节能效果就可达到18%。由此便可了解到,在满足健康与舒适性的条件下,降低空调系统能量,夏季室内降温应当高于干球温度与相对湿度。在冬季室内保暖的时候,设定值应取较低值的干球温度与相对湿度,由此就能够有效减少建筑围护结构传热负荷与新风负荷。因此,设计人员就应在严格遵循相关规定的条件下,使公共建筑夏季空调温度不可低于26℃,冬天温度不可超过20℃;湿度应满足相关的设计要求,夏季不可高于65%,冬季不得超过60%[2]。

2.2 降低设计负荷

空调系统的冷热负荷主要包括了围护栏结构传热形成的负荷、室内热源散热形成的负荷、新风处理中形成的负荷以及玻璃窗日照形成的负荷。在所有的冷热负荷中,围护栏结构传热消耗的能量占据整个空调系统能量消耗的40%,新风处理期间能量消耗在30%~40%范围内。在实际中,设计人员设计空调系统的时候,会通过估算负荷指标的方法,同时从安全角度出发,相关的指标取值就会偏大,导致能量输配设备、末端换热设备与系统的冷热源容量相对比实际需要都要大,导致投资增加的同时并不能实现节能的效果。基于此,在设计冷热负荷的时候,应正确计算空调系统负荷,取合适的负荷值。

2.3 新风量的设计标准应合理

在公共建筑空调系统中,如果新风量越少,那么处理空气的时候所需要的冷量就会相应减少,此时的空调系统就会更加经济。但根据空调系统运行的实际情况,新风量并不是可以无限制减少的。在室内卫生条件达标的情况下,就可采取有效的措施来控制新风量。一般情况下,公共建筑会利用集中式或半集中式的空调系统,但是新风量则是对能量消耗大小的一个至关因素[3]。如果是冬季和夏季使用最小的新风量,就需要在过渡季节增加新风量。公共建筑空调系统在夏季的时候需要供冷,冬季需要供暖。在室外新风量逐渐增加的时候,空调系统的能量消耗就会增加。如果在实际中,冬夏季节空调系统的新风量均使用最小,室内卫生达标后,就能够稀释有害物质,进行局部排风的时候,可促使室内正压值保持恒定。而过渡季节,在室外空气不断发生变化的时候,调节新风阀、一次回风阀来改变信新风与回风的混合比,就能够利用室外新风冷量来减少设备制冷的时间,实现节约能量的效果。在剧场、大型商场以及会堂等室内周边负荷影响小,发热量较大的公共建筑,室内是需要提供冷风的。这时就可利用室外新风冷量,将室外新风引入,由此便可减少设备制冷的时间和能量消耗。当然,在此过程中还可通过监测二氧化碳浓度,来控制室外空气的取值。在室内人员发生变化的时候,适当增减室内新风量。

2.4 空调系统形式需合理

设计人员在选择具体空调系统的时候,应根据建筑的主要用途、使用特点、建筑物规模、参数、所处区域气象条件、能源利用情况以及符合变化等各项因素,利用技术来确定。现如今的空调系统形式可根据空气处理设备的具体为止分为集中、半集中以及分散等系统;而根据集中系统所处理的空气来院就可分为混合式、直流式与分散式。另外根据负担室内负荷的介质可分为空气系统、全水系统以及空气-水系统、制冷系统[4]。设计人员在选择具体空调系统形式的时候,需要遵循相应的原则,并且满足必要的使用要求,满足空调系统运行经济的目的,并能够减少能量的消耗。另外,在公共建筑空调节能中,还应选择合理的空调冷热源。冷热源是空调系统能量消耗最大的部分,这部分的选择非常重要。

3 结语

经济发展逐渐加快,公共建筑数量越来越多,规模越来越大,但能量消耗并未减少。在能源日益紧张的情况下,公共建筑节能已经成为重要的部分。公共建筑节能,可从空调系统着手,唯有空调系统达到理想的节能效果,才能降低公共建筑能量消耗。

参考文献

[1]李德英,刘珊,郝斌,等.公共建筑空调系统节能诊断方法探讨[J].供热制冷,2010.

[2]刘军,张立群,姜允涛,等.公共建筑空调节能设计的探讨[J].低温建筑技术,2010.

[3]叶嘉明,林心关,唐颖,等.关于完善公共建筑集中空调系统节能评价体系的一些探讨[J].暖通空调,2012.

空调建筑的节能 篇5

山东**建设集团建筑节能与新能源利用QC成果小组

一、项目研发背景

随着经济的快速增长和人口的不断增加，生态环境不断恶化，能源紧张状况进一步加剧，因此，统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境的关系，增强可持续发展的能力，已成为世界发展的主要方向。走科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新发展路子，已成为我国全面建设小康社会、建设创新型国家和节约型社会、加快推进社会主义现代化的必然选择。

长期以来，我国建筑一直沿袭着传统的“秦砖汉瓦”，既浪费能源，又破坏耕地，我国大部分地区属于建筑热工设计分区的寒冷地区或严寒地区，冬季寒冷、夏季酷热现象十分明显，尤其是在当前我国能源比较缺乏、建筑节能技术相对落后的情况下，建筑节能问题显得尤为突出。目前，我国在建筑上消耗的能源已经占到社会能源消耗总量的近28％，而且每年还在以1％以上的速度增长，如此发展下去．到2020年，林立的高楼将可能占据中国能源消耗的40％。2008年我国启动的10大重点节能工程中预计节省的2．2亿吨能量中，建筑节能占1亿吨，约占45％。自20世纪90年代以来，国家从节约土地、节省能源和人类可持续发展的高度，将建筑节能作为建筑业的发展方向，先后颁布实施了《节约能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑节能管理规定》（建设部令第143号）、《山东省新型墙体材料发展应用与建筑节能管理规定》（省政府令第181号）等，强制推行建筑节能，鼓励太阳能综合利用，随着能源紧张状况的加剧，太阳能等新型能源的开发应用必将成为建筑行业发展的一大趋势。

国内现有空调主要包括传统空调和近年来应用的普通热泵空调。传统空调耗电量大，无任何节能效果，且空调压缩机释放出的氟破坏臭氧层，引发温室效应；普通水源热泵空调完全依赖地下水温，使用电能为传统空调的60%左右，节能效果并不理想。国外相关技术产品造价高，不适合当前在我国进行普及应用。且国内外同类产品功能单一，没有形成建筑节能综合技术。随着社会发展进步和生活水平提高，人们对室内空气品质（IAQ）有了更深刻的认识，室内空气的好坏直接影响到人们的健康，原来使用的空调技术已经不能满足人们的要求，对环境的需求意识已经不是简单的冷热意识，而是趋向于健康化、卫生化的需求。因此采用更先进的空气调节方法提高空气品质满足人们的要求，成了当前空调行业发展的热点和重点之一。

山东**建设集团（以下简称**集团）自1970年成立以来，一直致力建筑节能与新能源利用研究应用工作，在国内外研究工作的基础上，充分考虑我国国情，不断进行技术研发和集成创新，不但成功研制了主动式渗透型太阳能空气集热器，提高了空气集热器的热效率，改善了太阳房的室内热舒适度和空气品质，将被动式太阳能空气采暖建筑技术进行模块化设计，实现了太阳能采暖的关键部件——太阳能空气集热器的优化设计和工业化生产，现场装配式安装，保证了集热单元的效率、精度和质量，解决了传统太阳房设计精度低、施工繁琐、质量较差的问题，同时还将太阳能技术与热泵空调有机结合，在建筑节能中综合利用，研究实施“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用项目”，真正实现了夏季采暖、冬季制冷的需要。通过在一些示范工程中进行实践，造价低，运行效果好，且汇集了企业自主研发的一系列建筑节能技术产品，整体安装，便于维护，是建筑节能的最佳选择。积累了大量运行数据，取得了宝贵的实践经验，为今后节能建筑一体化的研究和大面积推广应用打下了良好的技术基础。

二、项目基本情况介绍

（一）项目的技术路线、工艺

1、项目的基本原理

该项目主要包括三大技术产品系统：分别为太阳能辅助采暖与生活热水工程、热泵空调技术、建筑节能新技术新产品的应用。其基本原理如下：

（1）采用太阳能工程采暖技术。“太阳能采暖与生活热水供应系统”主要由集热器、蓄热水箱、辅助热源和自动化控制系统组成。太阳能屋面集热器收集热量，以热媒水的形式储存在蓄热水箱中，遇阴雨等特别天气时采用蒸汽或电辅助自控加热，根据业主需要由循环泵和输配系统自控供给小区业主常年生活热水和冬季室内地板辐射采暖，完全达到设计冬季室内采暖要求，实现全部自动化控制和分户计量交费的要求。

（2）热泵空调技术。热泵是一种通过利用地下浅层地热资源（包括地下水、土壤或地表水等），实现供热和制冷的高效节能空调系统，该系统主要包括：室外地能换热系统、热泵机组和室内采暖空调终端系统。三个系统之间靠换热介质进行热量传递。在冬季，利用制冷剂蒸发吸收封闭环流中水的热量，把地能中的热量提取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，利用制冷剂蒸发将空调空间中的热量取出，放热给封闭环流中的水，由于热泵介质温度低，所以可以高效地带走热量。通常，热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，节能效果非常明显。

（3）建筑节能新材料、新技术。主要包括利用干粉砂浆、轻质防水墙板、外墙外保温等产品技术，将建筑节能化与智能化有机融合。

该项目是将建筑节能与新能源利用紧密结合，针对传统建筑中热效率低、造价高等突出问题和能源消费状况，进行技术研发和集成创新，研发出太阳能辅助热泵空调技术系统，解决寒冷地区建筑冬季采暖、夏季制冷问题，简化了施工工艺，降低了造价和运行成本，具有广阔的推广前景和应用价值。

2、工艺、技术路线

该技术将被动式模块化太阳能集热系统与热泵空系统相组合。进行能源转换的供暖、制冷空调系统，热泵系统（主要包括水源热泵、污水源热泵、地源热泵等）由于热源温度相对恒定，因此效率不会受到室外气温的影响，从而保持较高的COP值。太阳能与热泵有机结合，组成复合能源系统，可以充分利用太阳能提高冬季热源温度，提升太阳能能级品味实现供热的目的。冬季运行时，太阳能集热器一方面用来制备生活热水；一方面作为热泵供热空调的辅助热源，减少压缩机和换热器的负担，提高制热运行效率。夏季运行时，使用热泵系统制冷，太阳能集热器全部用来制备生活热水。

项目技术原理示意图：

图1：污水源热泵空调技术示意图

图2：热泵空调技术示意图

图3：太阳能采暖与生活热水工程示意图

3、主要技术关键技术

将太阳能利用、热泵空调技术与节能建筑有机整合，不仅改善了建筑功能和环境，而且代表和体现了绿色建筑的内涵；在寒冷地区实现了冬季采暖、夏季制冷，实现一机两用；节约能源，与传统空调和普通热泵空调相比，充分利用太阳光热及电能，减少传统能源的使用，大大降低能源消耗。

该技术系统主要包括三个方面：一是太阳能技术的应用，包括太阳能热水、太阳能采暖、太阳能辅助冷热源；二是热泵空调技术的应用，利用热泵原理，消耗少量的电能，将浅层土壤、水源等低位能源提升为高位能源，实现冬季采暖、夏季制冷；三是建筑节能新技术、新产品的综合应用，包括干粉砂浆、轻质防水墙板、外墙外保温等技术产品，有机融合到建筑中，充分将建筑节能与新能源利用结合起来，最大限度地减少建筑能耗。

三、项目技术的主要用途与性能

在建筑中使用太阳能、热泵空调等可再生能源是建筑节能的重要途径之一。我国太阳能的利用主要是生活热水方面，近年来，部分科研院所也对太阳能采暖进行了理论研究，并在一些项目中进行了实践。但目前，还没有形成一套完善的技术体系，太阳能采暖工程的应用主要集中在低成本的农村建筑中，城镇建筑应用较少，使用的技术种类也较为陈旧，普遍存在着集热效率低、设计施工精确度低、可靠性和与建筑结合程度有待提高等突出问题，造成了目前太阳能采暖建筑 冬季的热舒适性较差。同时，功能相对单一，不能实现夏季制冷，其局限性阻碍了大规模的推广实施。随着我国经济社会的持续发展，人民群众生活水平的不断提高，原有的单一性太阳能采暖已越来越难以满足人们对室内热环境的要求。另外，寒冷地区采暖集中供热能耗巨大，随着能源价格不断上涨，供热收费越来越高，在这种情况下，人们迫切需要一种节能环保、运行费用低廉的空调技术。

由**集团研究实施的“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用项目”，真正将建筑节能与新能源利用有机结合，将太阳能利用、热泵空调技术和节能建筑新技术三者有机结合，充分应用在节能建筑中，不但充分利用地下水温、污水水温或土壤温度，在冬季可以辅助太阳能进行升温，使用电能仅为传统空调的40%左右，解决了单项产品在供暖、制冷中的不足和技术问题。以太阳能作为辅助冷热源，以热泵空调机组实现冬季供暖、夏季制冷，同时充分应用建筑节能新技术、新产品，大大提高了建筑节能率，减少建筑能耗，为全社会的节能减排起到很好的带动作用。

太阳能采暖工程的技术创新点主要有：一是太阳能负担了大约60%的热负荷，结合分户热计量，使建筑的实际能耗进一步降低。经运行记录统计，在采暖季中，蒸汽辅助热源的耗气（电）量仅为常规建筑的1/3左右。二是经过示范项目经验，自动化控制程度高，具备绿色环保、设备投资降低、维护费用和运行费用降低等优点，此技术完全可靠，使用寿命达到15年以上。三是太阳能地面辐射供暖具备舒适卫生，改善家居环境，提高居住层次；没有散热器片及支管，增加了2%—3%的使用面积，便于室内装修和家具布置；各房间可按照住房所需独立调节；地板供暖为供回水双管系统，在每户的分水器前安装热量表，可实现按户单独计量收费；供暖期内，运行费用低于传统的暖气片供暖方式，而且室内温度基本恒温，无忽冷忽热现象。

热泵空调技术创新点主要是：该技术属可再生能源利用技术。一般包括地表水、地下水及工业和生活产生废水，其来源相对稳定，不受时间和季节的影响，水量也基本恒定，只要温度合适，将是空调良好的冷热源。该技术采用自动运行系统。热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。

项目主要技术指标

1、建筑节能率不低于65%；

2、可再生能源贡献率不低于15%；

3、能源和资源消耗降低不低于10%；

4、采暖制冷费用降低不少于40%；

5、相同建筑面积的建筑使用面积增长15%左右；

6、工程造价增加不高于5%，若按使用面积计算，工程造价降低5-10%，施工周期缩短40%左右，节省投资5%以上，建筑物自重减轻40%左右。

社会效益分析

此项目建设符合国家产业政策发展方向，符合国家科技部、建设部的重点产业区域规划；将加快实现由传统建筑向现代节能建筑的转变，推动建筑行业技术进步。同时对推进城乡、人与自然和谐发展，实现建筑行业的可持续发展具有显著作用。此项目实施后，将实社会效益、经济效益和生态效益的良性循环。

1、本项目实施完全顺应党和国家政策的号召，是国民经济和社会发展的重要基础设施，是经济社会可持续发展的有力保障。

随着经济的快速增长和人口的不断增加，生态环境不断恶化，能源紧张状况进一步加剧，因此，统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境的关系，增强可持续发展的能力，已成为世界发展的主要方向。走科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新发展路子，已成为我国全面建设小康社会、建设创新型国家和节约型社会、加快推进社会主义现代化的必然选择。自20世纪90年代以来，国家从节约土地、节省能源和人类可持续发展的高度，将建筑节能作为建 筑业的发展方向，先后颁布实施了《节约能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑节能管理规定》（建设部令第143号）、《山东省新型墙体材料发展应用与建筑节能管理规定》（省政府令第181号）等，强制推行建筑节能，鼓励太阳能综合利用，随着能源紧张状况的加剧，太阳能等新型能源的开发应用必将成为建筑行业发展的一大趋势。

2、此项目属于建筑工程与新能源利用有机结合的技术，是国民经济的基础设施和基础产业，对水土资源优化与分配、区域经济社会协调与平衡，以及对周围生态环境和区域经济社会发展都会产生相当大的影响。

此项目科技创新成果若应用于工程实践中，可保证施工的质量与安全，保护施工环境。大幅度的降低工程造价，缩短工期。

太阳能辅助热泵空调使用电能，电能本身为一种清洁的能源，而且设计良好的太阳能辅助热泵的电力消耗，与传统空调和普通热泵空调相比，大大降低了能源消耗。水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质。运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

该项目实施后可实现建筑节能率不低于65%；可再生能源贡献率不低于15%，能源和资源消耗降低不低于10%，采暖制冷费用降低不少于40%；相同建筑面积的建筑使用面积增长15%左右；工程造价增加不高于5%，若按使用面积计算，工程造价降低5-10%，施工周期缩短40%左右，节省投资5%以上，建筑物自重减轻40%左右，将为我国的经济增长和节能减排做出重要的贡献。

3、通过攻克技术难关，提高技术水平和管理水平，将大大提高企业的研发能力和综合竞争力，推动企业快速、协调、持续发展。

“太阳能辅助热泵空调技术在节能建筑中的应用”项目的实施，从设计研发、产品生产、施工安装到售后服务等环节，一方面可以扩大当地周边地区的就业，吸收大量劳动力；另一方面可以推动建筑节能技术的进步与发展。

4、推动建筑行业技术进步。加快实现由传统建筑向现代建筑的转变，实现建筑行业的可持续发展。

此项目将众多技术成果写进规范标准，将推动行业技术的发展。科技项目成果直接应用于工程建设，形成施工建设单位科技工作的鲜明特色。促进我国建筑建设的迅猛发展，推动行业技术进步。

5、良好的生态效益，推进城乡、人与自然和谐发展

该项目将太阳能利用、热泵空调技术与节能建筑有机整合，不仅改善了建筑功能和环境，而且代表和体现了“绿色建筑”的内涵。降低粉尘、有害气体、温室气体排放，减少空气污染，减少温室效应，环境效益明显。节能降耗，保护了人类自身生存环境，通过节约能源与有限的自然资源，为国民经济的持续稳定发展作出了巨大贡献。既发挥其应有的作用，又可构成和谐环境要素，提高城市品位。

四、项目技术现有工作基础与优势

（一）项目承担单位在实施本项目中的优势

1、技术优势

山东**建设集团，作为一家综合技术力量雄厚，研发队伍充足的综合性企业集团，集研发设计、开发施工、设备生产安装、售后服务一条龙，同时还与山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心、山东建筑大学等科研高校开展长期合作，互通有无，积极交流，有着最前沿的技术信息支撑。到目前为止，已承担国家科技项目4项，省部级科技成果6项（其中获得山东省科技进步奖一、二、三等奖各一次），国家专利技术26项，其中发明专利5项，形成了拥有自主知识产权的科技创新型企业。

2、市场优势

公司实施的“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用”项目具备从研发、到产品生产、到设计施工、到售后服务，实现一条龙服务，同时拥有独立的知识产权及多项发明专利，再加上公司实施的多项示范工程项目，有丰富的实践经验，很强的市场优势。

4、管理优势

**集团公司联合山东华德节能科技有限公司、山东华新节能服务有限公司、山东华明建设科技有限公司、潍坊华房地产开发有限公司等企业，研究先进而适用的建筑节能新技术、新工艺、新材料，运用科学的管理方法，研究生产出具有高科技含量，并在质量、价格等方面有市场竞争能力的产品，以期提高人们的居住水平，实现建筑节能降耗，获得满意的经济效益和社会效益。公司成立以来，始终坚持科技创新，为了研究开发节能建筑新技术，积极与山东建筑大学等高等院校开展广泛技术交流与合作，并成立了专门的研究机构——山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心，在建筑节能技术产品的研究推广领域不断加大投入，不断地开发新产品，保证了产品的不断升级和技术更新。公司以墙材革新、建筑节能、可再生能源利用等为创新点，以建筑工业化和住宅产业化为方向，不断加大科技投入，努力提高自主创新能力，建成了国家重点高新技术企业和省级工程技术研究中心，逐步建立起较为完善的企业科技创新体系。新型墙体材料、建筑节能、太阳能综合利用的研究开发和推广应用工作走在全国前列。实现太阳能与节能建筑有机结合、利用可再生能源智能化采暖供热的“太阳能智能化采暖与节能建筑一体化技术”，被列入国家科技攻关计划。实现建筑构件工厂化生产、现场装配、节能省地的“工厂化施工节能建筑新技术”，被列入国家级星火计划项目。实现墙材革新与建筑节能、替代实心粘土砖的“水泥轻质保温防水墙板”，被列入国家火炬计划重点项目、科技成果重点推广计划项目。实现工业废渣回收利用、质轻壁薄、调节空气湿度的“粉煤灰高强石膏内墙板”，被列入山东省火炬计划项目。实现全板式组合建造低层节能住宅、适用于新农村建设的“节能住宅预制墙板结构体系”，被授予山东省建筑技术创新奖。企业因此被授予“中国专利山东明星企业”、“山东省建设科技单位”、“山东省墙改与建筑节能先进单位”等称号，荣获省科学技术奖5项。采用太阳能能辅助水源热泵空调系统的“太阳能辅助水源热泵空调与节能建筑一体化技术”通过山东省工程建设标准节能65%的验收，填补省内同类技术的空白。实现多种可再生能源综合高效利用、可广泛适用于我国北方地区居民住宅的“寒冷地区太阳能采暖技术应用研究”，被授予山东省科学技术进步奖一等奖。

5、组织协调保障

为保证本课题的顺利建设与实施，完成规定任务，实施预期的经济、技术、社会、环境效益，我单位成立了“太阳能辅助热泵空调综合技术在节能建筑中的应用”项目科技攻关领导小组，并对具体工作进行了量化分工。

该项目主要设3个工作小组，具体分工如下：

一是科技开发组。主要负责项目的研究、开发和核心技术的完善，承担员工的技术培训等工作。

二是项目实施组。对项目设施整体性能进行测试，并进行实施安装、项目产品的生产、安全保障等工作。

三是示范工程建设组。全面负责示范工程的规划、建设等工作。

加强组织领导，确保项目的顺利实施。为了保证项目能够顺利完成，公司成立了由总经理亲自负责的“项目工作领导小组”，并针对该项目技术性的特点，分别制定了“技术培训”、“标准制定”、“项目建设”、“外协调度”、“财务统计”等环节，指派专人负责，形成各项工作有人抓，具体工作有人干的工作局面。

在具体工作中，要求做到三个到位：一是组织协调到位。要制定工作计划，明确目标和任务，及时协调调度，分段安排进行，同时，组织干部员工进行相关技术的培训，学习相关标准，确保培训率达到100%；二是示范项目建设到位。公司制定了详细的实施计划，并抽调专门的技术力量，严格督促，现场指挥，保证项目按计划顺利进行；三是保障措施到位，为保证工作的顺利进行，做到了人、财、物配备合理，按需调度。加强标准化建设，健全标准体系，促进工作的顺利开展.为保证项目质量，公司组织了技术力量，总结了工作取得的经验，分别制定了相关施工标准等详细可行的企业规范，使生产技术工艺更加成熟。同时，严格按照ISO9001：2000国际质量体系的要求，从各个环节、各个方面控制产品生产和工程建设。同时，严格执行ISO9001：2000国际质量体系认证，加强了生产、技术、质量检查等方面人员的培训和其他各个环节的工作。

加大研究开发力度，扩大产品生产规模，全力配合示范工程的建设。公司在科技创新方面，一直遵循“科技领先，管理为本”的管理方针，不断建立健全相关管理体系。成立由单位负责人为首、技术负责人具体实施的管理班子，根据课题研究情况制定出管理措施和必要的激励机制，使技术研究人员拥有良好的研究条件和自主权。

（二）项目技术应用情况

**集团与山东建筑大学、山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心共同研究开发的太阳能采暖与供应热水的方法及装置，已经获得了国家发明专利，并在建筑面积为7800平方米的**办公小区住宅楼中应用示范成功，系统主要通过太阳能集热器生产热水，保温储存后用于低温地板辐射采暖系统，经自动控制系统来控制热水循环的温度、流量，完全实现了太阳能热水地板采暖的全自动运行；利用辅助加热（城市热力管网、热泵、生物燃料等热能），保证缺额热量的补充，达到在冬季为住户供暖；一年四季全天候为住户提供生活与洗浴用热水，大大提高了建筑的居住舒适性和设备利用率，与传统的集中供暖相比，经济和社会效益显著。该系统在山东诸城、东营、滨州等地已经进行了推广应用，取得了良好的效果。

**集团公司自行研究设计、安装的山东**大厦冷暖空调工程，为水源(污水源)热泵中央空调系统，其空调面积为10559平方米，保证了整座建筑的冬天采暖和夏季制冷需要。为了满足办公个性化要求，增加系统灵活性，该工程的设计采用分散式水源热泵系统，使系统具有“人来则开、人走则关”的灵活性，最大限度降低了运行成本，与传统空调及采暖系统相比，全年可节省运行费用约14万余元。水源热泵系统无冷却塔，无噪音，无空气污染，无水量损失，以城市污水为冷热源的水源热泵,变废为宝，使用低品位的污水中热能加辅助电力，系统COP达到4以上，降低了一次能源使用，提高了能源使用价值。

土壤热泵空调系统是以大地土壤为冷、热源，通过热交换对室内进行空气调节。该系统利用了地球表面浅层的地热资源，冬季通过热泵将水中的低品位热能转换为高品位热能，对建筑室内供暖；夏季通过热泵将室内的热量转移到地下，对是室内进行降温。公司根据实际情况，创新性地研发出太阳能辅助土壤源热泵空调技术系统，并成功运用到实际工程项目中——诸城市和平街平安大厦沿街房。该项目共二层，建筑主要功能为咖啡、零点餐厅、休闲，建筑面积约3700平方米，在建筑东侧垂直挖取土壤水平设PE换热管为建筑提供冷热源。建筑为全面节能设计，节能设计施工标准达到65%。土壤换热系统：通过换热器换取土壤中的冷热量为空调提供冷热源。室内空调系统：室内末端采用风机盘管机组，安装与吊顶内不占用房间有效空间，实现各个房间单独控制，室内设置三速开关，可人为自动设置送风速度。自动控制系统：机组内设有多项控制设备，将供回水、送风温度以及机组故障全部显示于室内控制面板上，直观、可靠。末端盘管机组可以根据需求人为控制其送风速度，方便、可靠、人文化。

示范项目主要有：诸城**办公区住宅楼太阳能采暖与生活热水供应系统被列为国家级示范工程项目；

寿光市田柳镇太阳能地板采暖与生活热水工程被列为当地节能示范项目； 诸城**大厦污水源热泵空调系统被评为山东省建设技术创新一等奖；

诸城华东东华苑太阳能辅助热泵空调技术被列为山东省绿色建筑示范项目； 诸城建设大厦水源热泵空调系统被评为可再生能源利用示范项目。诸城平安大厦沿街房土壤源热泵空调系统； 诸城繁荣路新华鲁抗大药房水源热泵空调系统；

空调建筑的节能 篇6

关键词：暖通空调；节能设计；分析

引言：从目前的情况来看，人们的生活水平不断提高，暖通空调几乎是人民生活中的一部分，他可以让人们的生活和工作更加舒适。但是随着暖通空调的普及，其高耗能的缺点也逐渐显露出来，在所有建筑耗能中，暖通空调的耗能所占比重高达

50%。因此暖通空调的节能技术设计工作显得刻不容缓。

一、暖通空调节能设计的重要性

现在能源短缺已经成为全球各个国家所面临的一个十分严重的问题，我国不管是社会经济水品，还是科学经济水平，在近几年都取得了很好的成果。但是，由于是我国人口众多，在能源消耗方面也比其他国家的能源消耗大得多。根据有关资料的统计，我国的年度耗能率是22.4%，但是我国的能源利用率只有33.5%，这说明我国在面临着很大的能源浪费现象，这也是严重影响我国经济发展的一个问题[1]。目前在我国所有耗能建筑中，空调系统的耗能占总耗能的一半以上，随着居民的生活水平不断提高，我国的能耗能量也呈直线上升。因此我国现在非常有必要对暖通空调的节能设计要点进行分析，这对我国可持续发展政策的实现有非常重大的意义。

二、暖通空调节能设计存在的问题

（一）缺乏节能意识。现在很大一部分设计师思想观念落后，无法考虑到中国的长远发展，缺乏节能意识。作为空调的设计者，随便一个小小的建议就可能会对暖通空调产生很大的影响。只要有明确的设计思路，和设计结果，就可以将暖通空调进行一个全方面的改动，但是由于设计人员保持的观念落后，只保证设计出来的成果可行性，对节能环保的观念不予理睬，缺乏环境保护与节能意识，这使得暖通空调的的节能设计一直难以实现[2]。

（二）缺乏规划设计。由于没有竞争的压力，设计人员的设计方案没有良好的提升空间，暖通空调的设计缺少了严格规划，普遍出现设计方案不符合国家的相关法律行为规范和设计出来额图纸具有很强的随意性，不能实施到具体设计上。在空调的节能设计上，设计人员都显得漠不关心，缺少提出方案的积极性。在节能设计方案上没有一个明确的对比，使得节能设计方案在节能效果上大打折扣。

（三）对于可再生能源的应用较少。对空调系统进行合适的可再生能源利用（风、光等），就可以很大限度的较少能源消耗。但是在实际设计中，设计人员都会忽略这方面的使用，使得空调系统对可再生能源的利用较低。另外，相关的可再生能源研发部门对这类能源的研发不够深入，还无法最大化的使用可再生能源。没有全面技术的支持就难以做到能源回收利用，使暖通空调的节能设计受到严重的影响。

三、加强暖通空调节能设计的要点

（一）培养设计人员的节能意识。暖通空调的的设计方案能否达到节能的标准，这和主要设计工作者有着密切的关系。因此，只要设计人员拥有了节能的意识，那么在对暖通空调进行设的时候，就会针对每一个环节都能体现环境保护与节能的意识。加强建筑行业的管理，建立起针对设计人员的节能环保的制约体制，使设计人员的节能环保意识不断增强。然而作为设计人员也应该提高自身道德素质，以节能环保为己任，贯彻资源可持续化发展的理念。在今后的每一项设计中都能将节能环保的理念融入到设计中。

（二）规划科学的设计方案。 一个工程的实施与其设计方案有着直接关系，暖通空调也是这样，促进暖通空调的节能环保意识，就要重视其科学的节能环保设计方案，（1）保证暖通空调的设计方案不与任何有关法律相冲突，完全符合节能环保的理念；（2）设计方案要保证电力正常供给、水合理排放，拥有高效率的暖通空调设备，面对突发情况能及时做出相关反应；（3）形成一个暖通空调的竞争氛围，让设计人员全身心的投入其中，促使新的设计方案出现。（4）在选用最佳的设计方案之前，对设计方案进行科学比较，主要比较设计方案的节能效果、运作效率、制作成本、后续维护费等，然后再拟定最终设计方案。

（三）加大可再生资源的利用。在暖通空调的设计中尽量选用可再生资源的空调系统，这样一来可以有效性的节制能源使用，避免能源的浪费，从而达到环保的目的。同时需要有关部门树立节能的意识，投入资金来进行可再生能源的开发与研究，增加可再生能源的总类，提高人们对能源的使用率。将可再生能源系统运用到暖通空调上面，让暖通空调在运转的时候实施能源再生能力，控制排放效果以达到能源反复利用的标准。

结语：目前的人民生活水平不断提高，暖通空调也逐渐的普及，因此在住宅建筑暖通空调的节能设计是十分必要，对节能环保事业有很大的贡献。自觉的规避设计中出现的一些问题，对提升设计效果，达到预期的节能目的有很大的意义。

参考文献：

[1] 陈波.暖通空调系统节能的问题及措施[J].中国高新技术企业，2013，9（22）：58—60.

公共建筑空调的节能潜力研究 篇7

建筑节能指的是建筑材料的生产和建筑的施工过程中, 资源的的合理使用和有效的利用中, 达到节能减排的目的。从最近几年的情况上看, 想要提高能源的利用率, 最重要的不是节省能源, 而是提高能源的利用率。以下就以空调节能为论述点, 阐述它的节能潜力。

2 公共建筑空调能耗调查情况

2.1 商场类公共建筑

一般正常各地的正常营业时间均为9:00~22:00, 每天营业的时间多达12h, 并且没有假期, 在假期时, 人就变多了, 其照明时间也会变长, 照明负荷也会变大。设备散热、人体散热和照明符合等的因素也会造成, 室内热量增大。所以, 冬季和秋季就不需要很多电量, 而空调和通风却是全年的。从调查研究中发现6月到10月是用电高峰期, 其中7月和8月是用电量最多的月份, 这段期间是夏季, 并且人流量多, 室内的冷负荷与湿负荷增大。所以, 为了使室内的温度和湿度平衡, 所以必须将电量增大, 进而引起的大幅度增加。

2.2 酒店类公共建筑

酒店类建筑的耗能调查, 在很多年前就已经开始着手, 并已有相应的数据库。在酒店行业的不断发展之下, 酒店的发展越来越蓬勃, 同时, 它的耗能也越来越严重。酒店行业不仅给环保事业带来令人头疼的问题, 而且还为酒店的管理人员增加了经济上的压力。有部分酒店的能耗在营业收入中占有很大的比重, 目前已经成为酒店经营者是否能盈利的重要手段。

2.3 办公室类公共建筑

根据建筑节能要求, 机关办公楼都需按照50%的标准执行节能减排。所以, 办公楼从照明设备的选用、设计材料的选用、以及规划都需要考虑它的节能要求。对于那些达不到要求的建筑, 相关部门是不会在上面盖章的, 而财政部门也不会将相应的款项下拨。大部分办公室建筑都达到了节能的标准, 进而也达到了节省费用的目的。从调查研究中发现, 办公室的主要耗能是采暖空调, 不过根据分析, 大部分地区的办公楼空调系统的节能潜力很大。

2.4 医院类公共建筑

医院是一种比较特殊的公共建筑, 它的耗能有必须性, 不过其特点是, 大部分耗能是用在医疗设备和病房的照明上, 这些设备耗能会随着病人的增加而增加。不过, 从调查分析中看出, 医院建筑设备的能源利用率非常高, 所以不用太担忧它是否会浪费资源。

3 公共建筑空调系统节能潜力

3.1 冷热源方面

在公共建筑进行测试的过程中, 发现很多地方的制冷机组存在选型过大的问题, 并且在使用过程中会出现运行性能不好的情况, 进而使得节能的目的的不到实现。大部分高级一点的酒店, 比如三星级酒店, 均会有会客大厅、客房、娱乐、餐饮等地方, 并且客房占很大的数量。里面供娱乐的包厢、夜总会、休闲吧和美容美发室也会很齐全。这些设备的耗能主要来自于空调, 从调查研究中发现, 空调的耗电量是总耗电量的68%~70%, 比重相当大。不同建筑的耗能是不相同的, 冷源是耗电最多的。所以说, 冷热源系统的潜力不可忽略。

3.2 水系统

从分析调查上看, 大部分公共场所的空调水系统主要存在以下几个问题:水泵选型不合理, 存在流量大的问题, 在采用定流量系统时, 使用的是控制阀门的方式, 进而使能量消耗在了阀门之上;存在小温差, 大流量的现象。大部分管理人员在负荷没有高要求的情况下, 为了简便而将所有阀门打开, 这种方式会使水系统的输送效能降低。所以说, 管理好水系统, 是一条节能的好措施。

3.3 维护结构方面

夏季是非常炎热, 且辐射非常大的一个季节, 在北方的话只要加强围护结构的隔热性能就可以。从调查研究上发现, 大部分公共地区为了满足视觉享受而运用大面积的玻璃幕墙, 进而使得资源被浪费。从调查中发现, 办公室等地方大部分是采用普通玻璃, 只有机关办公室采用的是镀膜玻璃。采用普通玻璃的耗能量比较大, 为此, 空调系统节能潜力还是很大的。

3.4 使用与运行管理方面

日常管理是决定节能是否能真正被有效执行的关键, 好的节能系统如果管理不正确, 那么其同样达不到节能的目标。经调查研究中发现, 很多地区的空调系统在运行过程中存在以下几种情况:冷水机出口水温设置不合理;冷冻水流经被堵塞、空调末端长时间不清理, 这种情况都会使得能源被浪费。

4 结论

根据调查, 很多地区的空调系统存在冷热源方面问题、水系统问题、维护结构方面问题和使用与运行管理方面。所以, 公共建筑的空调的节能潜力是非常大的, 只要做好这些方面, 就能在节能上达到更高水平。

参考文献

[1]杨洁, 涂光备, 孙洲洋, 陈烨, 宋小华, 森山正和, 高西茂彰.天津神户公共建筑能耗调查及空调制冷系统节能分析[J].暖通空调, 2002 (01) :40-42+66.

[2]王长庆, 龙惟定, 黄治鍾, 曾艺, 丁文婷, 吴清前, 潘毅群, 白玮.上海公共建筑空调制冷系统的能耗测试与分析[J].暖通空调, 2002 (06) :1-3.

建筑空调的低碳节能之路 篇8

建筑空调低品位能源利用

现今节约能源、低碳排放与可持续发展已成为全球必须面对的问题。“种子圣殿”的低碳节能照明方式得到国内观众的青睐, 正说明了建筑的低碳节能越来越为大众所重视。而我们自己的建筑节能专业企业, 早已投身研发、应用相关技术的实战, 在低碳节能之路上前进。

建筑能耗在西方发达国家占社会总能耗的30%以上。随着我国城市建设突飞猛进, 建筑能耗也十分巨大, 达到三分之一以上, 这一比例还将上升。建筑的低碳节能已成为未来安居生活的重要指标。

热能根据其温度的高低可分为低品位能源和高品位能源。高品位的能源是指电力、机械功、燃气和液体燃料等, 是相对于那些不易利用的、易造成浪费的能源而言的。低品位能源包括热能、生物能等。在大自然里, 土壤、太阳能、水、空气中都蕴藏着无穷无尽的低品位热能;在人类生产活动中, 工业废水、废气等也蕴藏着大量的低品位热能。由于这些热能的温度与环境温度相近, 因此无法直接利用。

热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术, 它可以把低品位的可再生能源转化为高品位热能, 不但可以降低对环境的污染, 还可以提高能源利用率。“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能, 经过电力做功, 提供可被人们所用的高品位热能的装置。这些低品位热能的利用不仅不会造成资源的枯竭, 还能减少二氧化碳等有害气体的排放。

作为自然界的现象, 热量总是从高温区流向低温区。热泵实质上是一种热量提升装置, 可以从周围环境中把热量从低温抽吸到高温, 并把它传递给被加热的对象。热泵能够用一份电能作为驱动, 从低品位能源中提取四到五份能量, 将其转化为高品位能源, 为生活提供冷暖空调和热水。相比之下, 传统锅炉的能源利用率只有70%左右, 而热泵技术却可以达到130%的能源利用率, 甚至更高。

热泵应用的巨大优势和潜力

地球是一个巨大的蓄能体, 在地球土壤中储存着取之不尽、用之不竭的地热能。地热能是一种典型的清洁能源, 是可以再生的。据专家测算, 我国浅层地能资源潜力巨大, 百米深度以上的浅层土壤每年可采集低温能量约为1.5×1012千瓦, 相当于目前我国发电装机容量8亿千瓦的1875倍。

土壤热泵利用地下浅层土壤能量, 通过地下埋管内的循环介质与土壤进行闭式热交换, 达到供冷供热的目的。夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下, 对建筑降温;冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位, 对建筑供暖。采用土壤热泵利用地热的系统具有环保、节能、能源可再生、安全可靠的特点, 是一种可持续发展的建筑节能新技术。

空气源热泵作为较早兴起的空调形式, 由于具有结构简单、安装方便、冬天供暖节能等优点, 已广泛应用于南方, 特别是长江中下游地区。由于北方气候寒冷, 冬季环境温度过低, 空气源热泵在北方的冬季节能效果不明显, 而且制热量不足, 因此在寒冷地区的应用一直没有得到推广。以北京为例, 去年冬季连降大雪, 最低气温达到-13℃。与近几年来的冬季相比, 空气温度偏低, 相对湿度偏大。对于空气源热泵而言, 这种运行条件十分恶劣, 使得热泵效率急剧下降。

地源热泵通过吸收大地的能量, 包括土壤、井水、湖泊等天然能源, 冬季从大地吸收热量, 夏季向大地放出热量, 再由热泵机组向建筑物供冷供热。地源热泵供暖 (冷) 系统利用可再生能源, 是高效节能、无污染的新型空调供暖系统, 既可供暖又可制冷, 可以广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。由于地源热泵具有更高的稳定性和节能性, 现在正处于大力发展的时期。

建筑节能服务立足专业化

际高建业有限公司是专业的节能服务公司, 致力于热泵与蓄能系统、近零能耗建筑系统、温湿度独立调节空调系统、溶液调湿及热回收的研究与开发, 为国内一个又一个健康、舒适的低碳节能建筑做出贡献。际高是国内土壤热泵研发应用的先驱, 拥有多项技术优势。

采用准确的测量、监控系统:利用热响应实验装置, 通过控制软件、数据采集软件、分析评估软件, 获取岩土热工导热系数、初始温度。

采用权威、专业的软件进行设计:引进英国动态负荷计算软件, 精确计算冬夏季设计日负荷, 并对建筑物进行全年能耗分析, 这是确定土壤热泵系统的根本依据。使用专业的地下换热器设计软件, 根据建筑物的全年能耗分析和岩土的热工参数, 计算、确定地下换热器的形式和数量。

采用专业的地下换热器回填技术:回填料的热工性能好坏, 直接影响到地下换热器周围的温度场的分布和局部换热量的大小。需要根据地质情况选择不同配方的回填料, 采用专用的回填装置, 确保无回填空隙, 导热效果好。

际高建业多年致力低品位地热能的自主研发应用, 依靠技术实力, 在土壤热泵领域完成了多项示范项目, 成为“中国建设科技自主创新优势企业”。它坚持科技自主创新和国际化道路, 不但使公司有了长远发展的前景, 也带动了北京地区及国内建筑空调低能耗低碳之路的前进步伐。

热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术, 它可以把低品位的可再生能源转化为高品位热能, 不但可以降低对环境的污染, 还可以提高能源利用率。

应用案例:北京“绿创环保集团B楼环保大厦”

环保大厦位于北京市中关村科技园区昌平园西区, 总建筑面积为30000m2, 建筑高度35m。采用复合式地源热泵系统利用地热, 使用换热器310套。工程承担了“十一五”国家科技支撑计划重点项目“可再生能源与建筑集成示范工程”课题的要求。

应用案例:西安“都市之门”

“都市之门”项目是一组国际化、现代化标准的会议、休闲、商务建筑群。“都市之门”采用了复合式地源热泵技术, 作为国家可再生能源规模化应用示范项目, 被列入国家住房和城乡建设部、财政部认定的“第三批 (2007年) 国家可再生能源建筑应用示范项目”名单, 是陕西省第一批获得该称号的项目之一。

建筑空调节能技术探究 篇9

1 空调系统节能的意义

建筑的消耗能量在国家经济总体的耗能中比重不断加大, 空调冷暖系统的能源消耗量是建筑整体能源消耗的50%。建筑暖通空调系统的能耗已成为我国乃至世界建筑业发展所面临的重要问题之一。其系统大量使用不可再生能源, 使地球资源日益匮乏, 同时也带来严重的环境问题, 自2013年以来“雾霾天气”呈星火燎原之势, 对我们的生存环境和国家的可持续发展带来巨大影响。根据暖通空调行业的调研, 现有空调系统的能耗是十分惊人。空调节能俨然已经成为关键的也是目前最直接有效的重要措施。如若对空调系统和建筑结构采用节能降耗措施, 就可实现空调系统节能五分之一的目标, 这不仅可以缓解区域电力紧张状况, 而且对于保护我们的生态环境、维持国家的可持续发展等都有重要的意义。

2 空调节能技术

空调节能是在保证空调效果的同时, 尽量减少能耗, 避免浪费现象。要做到空调系统的真正节能, 首先应做到优化空调系统设计, 减负降耗;再者就是管理单位要提高空调运行管理水平。

1) 优化系统设计。合理选择空调系统形式, 直接影响冷、热源耗能和动力耗能。在设计时应合理利用太阳能、地热、风能等天然能源。空调系统要进行合理分区, 采用合适的高效空调系统;适当加大送风温差和供回水温差, 可采用变流量技术或变风量空调系统, 亦可采用额定负荷和部分负荷效率高的冷、热源设备, 增加自动控制节能措施来控制制冷机、水泵、冷却塔、空调末端等设备运行。也可以采取增设能量回收设施, 采用闭式水路循环, 改善气流组织等其他节能措施。

2) 减少冷负荷。空调系统的能耗直接与空调冷负荷大小有关, 减少空调冷负荷, 对降低设备能耗最显著。可通过以下途径可以减少冷负荷。

a.改善建筑围护结构。建筑设计时尽量减少建筑体形系数、窗墙面积比例, 避免使用玻璃幕墙、落地飘窗等大型窗户, 选用保温隔热性能良好的墙体材料或屋顶保温材料。窗框可以采用塑钢或断桥铝型材, 玻璃采用吸热玻璃、中空玻璃, 来提高窗户的隔热性能, 降低窗户的热传导率, 此外还可增加窗户的遮阳板等设施。

b.合理降低室内温湿度标准。暖通空调工程中, 夏季 (冬季) 室内的空调设定温度、相对湿度越低 (高) , 系统耗能越大。因此在满足人体舒适的条件下, 设计时应尽量与业主的沟通, 通过提高的室内设计参数来达到节能降耗的要求。

c.减少新风负荷, 降低新风能耗。处理新风所需能耗大致要占到总能耗的25%~40%, 控制和正确使用新风量是空调系统有效的节能措施之一。在满足室内通风卫生、保持正压等要求前提下, 可按冬夏采用最小新风比、过渡季节采用全新风设置。根据室内人员的变化, 增减室内新风量, 系统可以设置全热换热器, 在预冷预热时停止取用新风, 来减少新风冷热负荷;可使用能量回收装置, 回收利用空调排风中的能量, 也可采用C O2浓度控制器控制新风进风量。

3) 降低设备耗能。空调能耗主要有三部分:a.取决于制冷量及设备的能效比的制冷设备能耗;b.空调水泵和冷却塔水系统的能耗;c.风机盘管、空调末端设备风系统的能耗。

提高制冷设备效率。设计时要注意选用能效比高的制冷设备。除了设计工况下制冷设备能量特性, 还要注意部分负荷工况下能量特性, 选用时要统筹考虑。设计时还要考虑冷却塔的设置问题。冷却塔位置应便于空气流动和热量交换, 要注意其冷却能力与制冷机匹配, 使冷却塔出水温度尽量满足。降低水泵的耗能。空调水泵耗电量占空调系统耗电量约三分之一, 通过减少循环流量和降低水泵扬程可减少水泵电耗。为了减少设备小流量或零流量时水泵能耗, 可配置稳压气压罐, 在小流量或零流量供水时, 由气压罐稳压补充。也可以采用变流量水系统, 使空调循环水量随空调负荷变化而变化, 避免出现大流量小温差。也可以增加空调冷冻水供回水温差, 来可以减少系统的循环水量。空调水系统尽量采用闭式系统, 以降低水泵扬程。对于大系统多区供冷时, 当多区压力损失较大时, 可采用二次泵系统, 降低系统的总压力。

降低风机的耗能。降低风机的电耗除了提高风机本身的效率外, 合理地选用风机的调节方式也是重要的。如果调节风机的转速, 既可以取消节流损失, 又能保证风机始终运行在高效率区, 因此可以大幅度节约电能。可以说调节风机的转速来运行风机是一种有效的节能方式, 体现了当前节能的新趋势。此外还可以通过加大送风温度差, 来减少送风量, 使输送能耗保持在经济合理范围内。

4) 优化运行管理。要加强运行管理, 应随着室外温度变化采取不同的节能运行模式。加强空调系统维护检修, 尽量保证系统处于最佳运行状态。

a.加强空调系统新风的质和量的管理。在保证室内通风条件基础上, 空调运行时尽量利用自然冷源。在夏冬季节, 减少新风量有节能意义;而春秋季节, 可采用全新风运行, 利用室外空气为室内降温来降低能耗。间歇运行的空调系统, 系统在预冷或预热时应切断新风量。在夜间或过渡季节, 使用室外空气供冷。对于人员密集的会场、影剧院等公共场合和办公建筑, 空调系统的新风系统上的过滤净化装置应经常保持清洁, 使其维持一定的过滤效率和正常的通过能力。

b.严格控制冷冻水温度。在日常运行时不要把冷冻水温度值设得太低。要建立实时的机组动态模型, 根据每台机组的最优部分负荷率, 并根据室外温度的实时状况, 来设定每台机组最优的冷冻水供水温度。

c.运行管理的自动控制。对于建筑物内的中央空调系统, 当室内外热湿负荷产生波动、季节发生变化时, 空调系统的自动控制对其空气处理容量 (风量、冷热量、加湿量等) 随之调节, 以保证为建筑物提供舒适、高精度、低能耗的室内环境。

d.做好系统维护和检修。空调系统是民用建筑重要的机电系统, 做好日常维护和检修对于保证系统的正常运行、能耗控制及使用寿命十分重要。要做好空调机组、风机盘管、水系统管路等设备的检修, 做好冷却塔、室外机组等设备的清理、检修、维保和通风空调系统电气控制功能的检测、清污除碱等工作, 在提高空气质量的同时, 进一步提高通风空调系统运行效率, 实现设备运行稳定、高效、节能的目标。

3 结语

总之, 要实现空调系统低能耗、低成本的节能要求, 需要有关各方在满足基本要求基础上, 加强调查研究, 统筹考虑, 为降低空调系统能耗, 实现空调系统节能而努力。

参考文献

[1]常晟, 姜子炎.大型中央空调系统节能控制策略[J].建设科技, 2011.

空调建筑的节能 篇10

经济的快速发展使得生产生活需要越来越多的能源,因此要努力实施节能环保生活。研究表明,在建筑能耗中,暖通空调系统的能耗约占建筑能耗的40%,因此在暖通空调系统中节能是必不可少的。而随着暖通空调应用范围的不断扩大,能源的消耗量也将进一步提高,因此对暖通空调系统的节能提出更高的要求是发展的必然结果。

1 我国暖通空调领域节能的重要性

空调系统中的中央空调系统设计是比较重要的一部分,它会直接影响到系统的能耗。尽管如此,但在暖通空调系统设计中还是没有引起足够的重视,导致使用中能耗大的问题。设计人员不专业,也导致空调系统在节能方面存在问题。例如空调系统最大负荷设计没有考虑实际使用情况,大多数情况下系统只运行了部分负荷,导致不仅不能充分发挥系统的潜力,而且还会增加投资成本。另一方面部分暖通空调系统的设计不考虑后续系统功能的扩展,对负载的设计不能满足系统的实际需求,不能满足用户对温度、湿度的需求,导致大量的能源消耗,在一定程度上违背了暖通空调系统的设计原则。根据暖通空调行业的研究,现有空调系统的能耗是惊人的,如果采用节能技术,现有的空调系统可节能20%-50%。如果在空调系统和建筑系统中使用这些措施,那么即使到了炎热天气,也不会超过现有电力系统峰值而停电了。可见暖通空调系统在建筑空调节能中显得尤为重要。

2 目前存在的问题与应对措施

2.1 暖通空调系统中的节能问题

空调系统是一个比较复杂的系统,其性能好坏直接关系到系统的设计方案,会直接影响到系统在使用过程中的能耗。例如应根据不同的气象参数在系统设计过程中更新系统设计,以减少新鲜空气的数量,启动压缩机的时间,减少能源消耗和浪费。但在实际生产中,很多厂家并不注重暖通空调系统的设计。空调系统是根据最大负荷设计的,但实际应用系统只能在部分负荷工况下运行。如果系统设计的每一部分都无法满足部分负荷运行的技术要求,系统的运行将大大提高能耗或不能满足需求。部分空调系统闲置,更导致机器成本上升,严重损失和后期维护成本等问题。

2.2 对暖通空调系统节能问题的应对措施

解决节能暖通空调系统节能问题的最有效措施是在设计过程中考虑了能源的利用和损失,刚性指标等系统设计。由于冷热源系统需要大量的能源,所以在冷热源系统设计中,不仅要考虑系统的初投资,还要考虑使用空调系统的建筑结构。在设计中也不能盲目地引入系统的新技术,忽视了系统的实际使用后的节能效果。由于每一项技术都有一定的适用范围,所以有必要考虑空调的实际使用情况,如位置、类型、安装位置等,并考虑使用成本和节能效果,选择合适的实用的技术方案,然后投入生产。

3 暖通空调领域的节能措施

3.1 精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行

空调系统特别是中央空调系统是一个大而复杂的系统,系统设计质量直接影响系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行大都在部分负荷下运行,如果系统各个部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,系统的能耗也大。而随着新风系统的设计,系统应能将新风量随气象参数的变化而变化,最大限度地提高关系主机的开启时间。因此空调系统的设计对节能起着重要的作用。

3.2 改善建筑暖通系统中维护结构的保温性能,减少冷热损失

我们都知道对于空调系统,通过维护结构的空调负荷,占用了很大的比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

3.3 提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗

空调系统,特别是舒适性空调系统对人体的作用通过空气温度、湿度、风速、环境的平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因子的综合作用的结果。在空调控制方法只是一个测量和控制的空气温度和湿度,它不是全面的,必然会带来很多问题,如空调系统对人体的影响直接,当环境变化对环境的调节不快,身体感觉不舒服,空调系统的这种控制方法不能节省能源。热湿环境环境研究的应用,为我们采用新的控制方法提供了理论基础。如果将舒适性评价指标(即感官指标)作为空调系统的控制参数,不仅可以解决传统控制方法的不足,而且可以实现大幅度的节能,根据相关专家的初步研究表明,采用这种控制方法可以使空调系统在舒适条件下节能30%左右。

3.4 采用新型节能舒适健康的空调方式

如上所述,影响人体热舒适环境的环境参数很多,不同的参数组合可以得到相同的热舒适效果,但不同的热湿环境参数组合对空调系统的能耗影响不一样。例如,在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要一个更高的空气温度,此时通过维护的热量损失结构和加热新风的热损失较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加热辐射(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度明显下降,达到12~14℃,而传统方式一般在18~20℃,显然后者比前者具有明显的节能效果,在夏季也有类似的结果。

3.5 推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统

随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗量也会大幅度上升,对生态环境的破坏也在逐步增加,如何利用可再生能源和低品位能源成为该领域的重要研究课题。地源热泵空调系统就是在这种情况下发展起来的,其利用地下恒温层的土壤热显著提高了空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。此外利用太阳能采暖或制冷技术也在研究和开发。

4 结语

随着建筑行业的迅猛发展,暖通空调的使用越来越广泛,空调能耗成为人们普遍关注的问题,空调设计师对暖通空调系统节能性能给予了极大的关注。暖通空调系统的节能直接关系到人们的健康、生活质量,更重要的是直接关系到国家的能源消费和环境污染。目前相关行业的能耗问题大量的研究,并提出相应的改善和优化措施,采取相关的节能技术,保证能源安全和可持续发展。

摘要：采暖、通风和空调系统在很多建筑中得到了广泛的应用;同时随着人们对节能意识的提高,如何实现暖通空调的节能效果逐渐引起人们的关注。随着建筑业迅猛发展,暖通空调得到了大量的应用,导致了近年来中国的建筑能源需求在建筑能耗的许多领域一直呈上升趋势,其中暖通空调能耗占近一半的比例。因此对暖通空调节能的研究是必要的。

关键词：暖通空调系统,建筑空调节能,措施

参考文献

[1]陆耀庆.暖通空调设计指南[M].北京:中国建筑工业出版社.

[2]郑忠明.谈谈暖通空调系统如何节能[J].科技信息.科学教研,2011(2):22.

空调建筑的节能 篇11

[关键词]暖通空调;技术;发展;节能;绿色

建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、通风、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%—70%。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长,因而,暖通空调专业其新产品、新技术、新材料的发展与创新在以后的建筑发展中起着至关重要的作用。

暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。

一、影响暖通空调的不利因素

1、围护结构的作用。围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中，围护结构的传热损失占总热损失的比例很大，如北京地区，通过围护结构的传热损失占全部热损失的77%，在沈阳地区，占65%左右。由此可见，改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。

2、规划设计的作用。建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导，规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境，重点考虑利于节能，充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素，即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素，通过建筑师的规划布置，认真分析，充分论证，利用和改造不利为有利，形成良好的、利于节能的微气候环境。

二、暖通空调的节能设计

1、采用合理的冷热源。对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素，合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低，省电但并不节能适用于有废热和余热的地方，如热电厂等附近。

2、采用蓄冷系统。各地区经济发展不平衡，但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际，在用电高峰时电力供应不足，而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区，就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出去，这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果，并能产生较好的经济社会效益。

3、采用变频应用系统。变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性，不仅能有效地改造空调系统的某些不足，还能较大地降低能耗、节省运行费用。

三、暖通空调与建筑节能

由于暖通空调技术的发展和变化,特别是建筑市场竞争激烈,业务需求日益现代化、多样化、重视国外技术的移植与引进。而节能、环保、绿色等概念的影响及我国能源结构的调整,对暖通空调设计的挑战越来越严峻,因此,在暖通空调设计时要注重建筑节能的考虑。

经粗略估算,采取周密有效的建筑技术措施可以降低2/3—3/4的建筑能耗。因此在建筑规划设计,建造和使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下,采取合理有效的建筑节能技术,有利于实现建筑节能和环保共进的目标。一般来说,实现建筑节能的技术途径为:尽量减少建筑内能源总需求量的同时,大力开发利用可再生的新能源,从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。

目前,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度已经明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可以从以下几方面实现:

1.建筑規划与设计。合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计;合理设计建筑形体,以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关软件进行优化设计。

2.围护结构。建筑维护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有分本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%—6%,而节能却可达20%—40%。通过改善建筑围护结构的热工性能,在夏季可减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构组成部件的热工性能,一般通过改善其组成材料的热工性能实现,然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,选择围护结构组合优化设计方案。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可能性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。

3.提高终端用户用能效率。

4.提高总的能源利用效率。节能建筑与绿色建筑是密不可分的,绿色建筑的含义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

绿色建筑的室内布局十分合理,尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为居住者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

绿色建筑设计理念包括以下几个方面:一是节能能源。二是节约资源。三是回归自然。

绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。

绿色建筑应尽量采用天然材料,建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。

绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。

随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。暖通空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势,绿色建筑也应运而生。

参考文献

[1]陆亚俊.暖通空调(第二版).中国建筑工业出版社.

[2]朱颖心.建筑环境学(第二版).中国建筑工业出版社.

现代建筑暖通空调系统的节能分析 篇12

关键词：建筑,节能,暖通空调,设计

1 暖通空调的能耗分析

1.1 建筑环境对能耗的影响

能源是现代社会发展的基础动力, 也是人类进步的基础源泉。但是经济的发展大多会超前于能源的发展。就我国而言, 目前的经济增长率发展速度较快, 国民生产总值已经超过了10%, 但是相对来说, 能源的增长率较为缓慢只维持在3%至4%。因此, 节能成为了当下社会发展关注的焦点。而在社会能耗总值中, 建筑能耗所占比例较大, 而节能也成为了未来建筑发展的基础方向, 即建筑技术的新型发展点, 也是现代建筑施工设计中的重要环节。作为节能的重点内容, 暖通空调系统的节能性成为了建筑设计者关注的焦点。但是由于暖通空调系统会受到环境的影响, 因而随着地域不同、国家不同、建筑的不同, 暖通空调在通风、采暖以及空调要求上都有着差异性, 节能技术要求也不同。目前我国的建筑设计中所使用的暖通空调能源基本都为不可再生的高品位能源, 尤其是电能, 占到了很大的比例。通过对建筑环境的研究, 细致了解暖通空调的能耗组成, 以此提出合理节能方案。

1.2 暖通空调的能耗分析

暖通空调作为现代建筑的必备系统, 主要用于稳定室内环境, 提高使用的舒适度, 但是舒适度的提升必然会带来能耗, 增加建筑的整体耗能率, 这同节能建筑的理念相悖。并且暖通空调已经成为了现代建筑耗能大户, 在整个建筑耗能中可以占到23%左右, 因此暖通空调节能工作势在必行。

1.3 室内环境对能耗的影响

提高人们生活环境的舒适度, 保证室内热环境的稳定是建筑暖通空调系统的主要目标。主要是对室内空气温度的调节以及气流速度的调节, 从而保证人体同周围环境之间的辐射换热维持在舒适上。

1.4 围护结构的影响

围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户;内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。

1.5 建筑规划设计的影响

在节能建筑的施工建设中, 节能设计具有重要的作用, 针对节能设计的规划必须从多方面多角度进行研究, 充分利用各种自然因素, 例如太阳能, 自然季风风向以及地貌和地形等, 还要充分考虑气候因素以及辐射和大气环流因素等, 利用有利因素摒除不利因素, 通过总体的统筹规划以及布局, 充分进行改造和利用。形成良好的居住条件以及利于节能的微环境。适当的可以利用建筑周围的绿化, 以此降低空调系统的能耗, 提高建筑的节能效率。

2 节能途径与方法

2.1 地源热泵技术的应用

地源热泵是目前我国暖通空调系统应用的新型技术。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源 (电能) , 即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季, 把土壤中的热量“取”出来, 提高温度后供给室内用于采暖;在夏季, 把室内的热量“取”出来释放到土壤中去, 并且常年能保证地下温度的均衡。地源热泵工作原理是:冬季, 热泵机组从地源中吸收热量, 向建筑物供暖;夏季, 热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中, 实现建筑物空调制冷。根据地热交换系统形式的不同, 地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。并且地源热泵具有传统暖通空调系统不可比拟的优势: (1) 稳定:整个系统运行稳定, 不受室外气候条件的影响; (2) 舒适:室温的分布更合理, 温差小, 舒适感好。 (3) 节能:比传统空调节能40%-60%; (4) 环保:没有室外机, 并且解决了城市热岛效应, 无任何污染和排放。

2.2 空调新风量的控制

空调的节能与否还会受到空调新风的影响, 新风量的增加必然会增加空调的能耗, 而负荷的增加必然会提高空调系统的电耗, 因而对空调环境质量的调节需要处理新风量的大小, 所以依照实际的环境以及空调运行状态调节新风比例能够有效提高空调系统的能耗。过渡季节室内环境相对较为稳定, 因而空调供冷供热可以停止, 即可以全部采用新风, 通过这种方式可以有效节约空调系统能耗。

2.3 空调方式的控制

空调方式也会对暖通空调的节能性造成影响, 因此适当的空调方式设计也是目前建筑暖通空调的基础。随着技术的发展以及暖通空调系统的进步, 变频空调的应用越来越广泛, 也在应用中逐渐的展现出其对室内环境调节的优势, 且节能性优越。因此, 变频空调应是空调发展的一个趋势, 使空调尽可能达到节能要求。

2.4 新型空调系统的应用

人们对于生活环境的要求越来越高, 因而建筑空调系统的发展也十分迅速, 而空调所消耗的大多为不可再生能源, 因而环保性便随之降低。如何才能够利用已有的资源提高空调系统的使用效率, 并最大程度的降低能源的消耗, 如何才能够利用低品级能源以及可再生资源运行暖通空调系统已经成为了目前研究的主要对象。地源热泵空调的出现便是代表。通过利用地下恒温土壤的热能, 令空调COP值提升, 从而获得热能或者进行制冷, 降低系统的整体能耗。此外太阳能的利用以及相关制冷技术也在开发中。

2.5 能源利用率的最大化

冷热回收已经成为了当前新型空调系统的研究重点, 例如回收空调的排风系统的热能, 利用冷凝热对水进行加热从而供应热水等, 都是有效利用了系统的热能, 从而降低了系统的能耗, 提高了系统的能源利用率。这种节能思想便是将系统某一环节多余的热量应用在系统中需要热能的环节中, 从而有效节约能源, 这已经成为了建筑暖通空调系统的节能趋势。目前暖通空调系统中所应用的全热交换器工作效率基本实现80%。另外针对性的热回收装置的应用也逐渐的推广开来。从应用的普遍性上说, 热泵系统回收的应用最为普遍, 系统中的废热通过热泵可以回收120e, 而针对采暖以及供热燃料的节约可以利用低温热源以及自然环境, 通过研究, 也逐步的形成了新型的高效节能技术。相对比而言, 使用单一设备进行热回收的效率小于使用混合设备的热回收效率, 即接触式热回收设备同热泵的联合使用效率相对较高。

3 结束语

文章主要分析了现代建筑中所使用的暖通空调的节能性能, 通过对系统能耗以及新型能源应用的介绍, 为建筑环境的改善以及绿色建筑节能建筑的推广提供了多种方案。通过对建筑空调系统设备以及运行模式的优化, 提高系统的自控、自我运行的能力, 并利用新型的管理方式降低系统的能耗, 即提倡新风量、新方式的空调系统。目前建筑行业, 无论是设计还是施工都以建筑的舒适度以及实用性作为基础目标, 并在此基础上提高建筑的能源使用率, 降低能源消耗, 这也是未来建筑的发展方向。建筑能耗中暖通空调系统属于能耗大户, 因而暖通空调系统的节能对于建筑整体节能的影响最为直接, 如何提高系统节能技术的利用, 缩短新型节能技术的开发周期, 成为了未来一段时间内技术人员的工作重点。

参考文献

[1]惠群.谈住宅建筑节能的几项技术措施[J].住宅科技, 1998 (11) :23-25.