建筑空调系统存在的问题极其相关节能方法研

胡宇

摘 要：近年来，我国建筑用能的总量大幅增加，已经达到了发达国家的30%左右，建筑节能问题也逐渐被人们所重视。本文通过对建筑空调系统存在的问题进行研究，探讨其相关的节能方法。

关键词：建筑 空调系统 问题 节能措施

中图分类号：TU831文献标识码： A

一、建筑空调系统存在的问题

空调能耗一般包含下面三个部分：1、制冷设备的能耗。主要决定于制冷量和设备的能效比；2、风系统的能耗。主要是空调末端设备和风机盘管等的能耗；3、水系统的能耗。主要是空调水泵与冷却塔的能耗。一般说来，中央空调系统的原件主要是由热交换器与流体机械构成。热交换器起着高低温两种工作流体能力交换的作用，如果其中一组热交换器的效果不好时，就会增加系统耗电率。而流体机械则作为推动工作流体循环的动力泵，其耗电量的大小和运转时数、输送的工作流体流量、工作流体循环需要的扬程以及效率有关，因此，可以从这几个方面采取措施以达到节能的目的。当前，建筑空调系统在设计中主要有以下几个问题：

1、节能意识不高

当前，很多建筑空调的设计人员为了片面的追求建筑立面效果，而忽视了建筑空调的节能设计。由于建筑物的体形系数较大，窗墙面积的比值也偏大，并且，建筑物的围护结构隔热保温性能也比较差，因而会使得围护结构的传热损失加大，从而大幅的增加空调系统的冷负荷。

2、缺乏节能自控设施

部分空调系统建设单位只注重一次性的投资控制，而忽视了空调系统运行的费用，使得大多数的空调系统都缺乏节能自控设施，从而很难完善空调系统的节能设计。

3、部分空调系统运行管理水平低

部分空调系统的设计虽然比较合理，但是较低的运行管理水平也使得能耗发生浪费现象。比如多家单位共用一套空调系统，如果不安转空调计费设备，仅仅简单的按照面积来分摊费用，就人为的会造成浪费。

二、论建筑空调系统的节能措施

1、减少空调冷负荷

制冷设备、空调末端设备、水泵等的能耗都和空调冷负荷的大小有直接关系。因此，降低设备能耗可以从减少空调冷负荷入手。其主要有以下几种措施：

1.1 设计合理的围护结构

在建筑物的外围结构增加外墙和屋顶的保温层，可以在冬、夏季节有效的节能；增设外遮阳可以减少供冷量或者夏季的冷负荷，但冬季时可能就会增加采暖能耗；减少窗、墙的面积比，也可以减少我国南方地区夏季时期的冷负荷，但也可能增加北方建筑的冬季能耗。在建筑空调系统的设计中，应该重点考虑和研究这些冬夏季节互相矛盾的措施。另外，建筑物的朝向也应该重点予以考虑。在建筑节能设计中，还应该重视窗的节能。据科学统计，窗散失的热量占据了建筑物散失热量的25%-70%。窗的设计应该满足以下条件：1、室内采光要求；2、隔热性。就是在夏天不会吸收太多的阳光辐射，冬天又不会将屋内的热量大量散失到户外；3、通风要求；4、建筑物的美观性。我国目前最先进的节能窗是超级节能窗，尽管其价格高于普通窗20%-50%，但它的回收期仅仅只有2-4年，节能效果十分良好。

1.2 采用合理的照明装置

在我国，照明的用电量已经超过了总用量的10%，照明用电通常直接转化成空调冷负荷。因此，在照明容量和空调面积比较大的地方，应该采用照明和空调的组合系统。采用合理的照明系统，不仅可以改善照明装置的工作条件，还减少空调的冷负荷。

1.3 选取合理的设计参数

空调系统耗能和室内设计的温度和湿度标准也有着直接的关系。在满足人体健康的条件下，夏季时候的室温每提高1℃，就可大约减少热负荷11.2%，同样，在夏季时如国室内空气湿度从60%提高到70%，则可以节约17%左右的能量。据统计，夏季室温提高1℃的话，可使的空调工程的运行费用降低8%，投资总额减少6%。另外，新风量新风负荷也占了空调总负荷的20%-40%，因此，其标准值的高低也对节能有着非常重要的影响。很多空调系统的设计都用人员和活动的频繁程度来决定新风量，但实际在使用的时候却使得大多数时候的空调时段都处在耗能的状态下。一般来说，在满足卫生、稀释有害气体、补偿排风和保持正压的前提下，用室内二氧化碳的浓度来控制新风进风量是比较科学和有效的。

1.4 室内局部热源就地排除

有些建筑会根据使用功能的需要，室内的空间比较高，像电影院、体育馆等，建筑上部一般都汇聚了很多污浊高温热气，还有部分建筑灯光负荷和散热量也较大。这种情况下就可以在热源周围安装局部排风机，使得热量可以及时的排往室外，从而减少空调冷负荷。使用功能的需要有些建筑室内空间比较高上部会汇聚污浊高温热气如体育馆影剧院等还有些建筑上部灯光负荷特别大散热量也大类似上述情况可考虑在热源附近设置局部排风机将热量直接及时排至室外减少空调冷负荷

2、提高制冷设备效率

制冷设备的耗能量非常大，因此，在制冷量固定的情况下，提高制冷设备的效率也可以有效的实现节能。提高制冷设备的效率主要有下列几种途径：

2.1 选用制冷设备

在选用制冷设备时，应该统筹考虑能效比高的设备，即设备在设计工况下的能量特性和部分工况下的能量特性。

2.2 冷冻水温度不要过低

冷冻水的温度和制冷剂的制冷效率成反比，所以，在日常使用时，注意不要将冷冻术的温度设置过低。

3、尽量利用自然冷源

因为受室内人员、照明和其他散热设备的影响，当春秋季节室外空气的温度比较低时，空调系统应该采用全新风运行，利用自然的冷源为室内降温，这种做法不仅可以减少能耗，还可以改善建筑内部空气的质量。

4、降低水泵的电耗

大多数的空调冷冻水泵和冷却水泵都会占空调系统耗电量的15%-25%，因此，降低水泵扬程、减少循环流量可以有效的降低水泵的电耗。这种方法要根据实际情况进行操作，具体问题具体分析。

条件允许的情况下，可以选择变流量水系统，将水系统的调节方式设计为定温度变流量，使得空调循环水量能够根据空调负荷大小的变化而变化，以免发生大流量小温差的现象。空调冷冻水和冷却水系统应该尽量选择闭式系统，以降低水泵扬程。针对较大的系统进行多区供冷时，如果多区压力损失的差异比较大的话，还可以选择二次泵系统，以降低系统的总压力。

5、其它措施

还可以增设节能自控措施来控制水泵、冷机、冷却塔和空调末端等设备的运行，以达到最佳的节能目的。另外，要加强日运行管理，使空调系统随着室外温度的变化而采取不同的日节能运行模式；要加强年运行管理，注意空调季节和过渡季节运行转换。还应该加强对空调系统的维护检修力度，以保证系统随时处于最佳的运行状态。

三、结束语

总而言之，空调系统节能有着巨大的经济效益，其发展也有着较大的潜力，要实现空调系统节能，需要多方共同协调努力。设计人员应该在满足设计工况的基础上，加强调查研究。同时，建设单位和建筑的设计人员以及系统的运行管理人员等也要密切配合，只有这样，才能真正有效的降低空调系统能耗，实现空调系统节能。参考文献：

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