谈公共建筑空调节能技术措施

2018-03-25张瑞坤

山西建筑 2018年34期

张瑞坤

(太原市建筑设计研究院,山西太原 030002)

0 引言

就目前现状而言，在公共建筑能耗消耗中，据相关数据显示，暖通空调的耗能大约为50%～60%，有的甚至高达65%，由此，可见如何降低公共建筑按照空调的能耗，对降低建筑能耗意义重大，基于此，文章总结公共建筑空调节能技术措施，对公共建筑空调运行实现节能降耗意义重大。

1 我国建筑节能现状

当前我国的建筑用能已经超过了全国能源总消耗量的1/4，人民生活质量在大幅度提升。公共建筑的使用量非常大，也存在非常严重的浪费问题。国家建设部部长曾在一次发布会上指出，当前我国的建筑存在非常高的能耗、围护结构保温性能较差的问题，同时在夏季环境中空调应用量比较大、冬季供暖能耗比较高。最近几年，在我国建筑规模不断扩大的过程中，每年的建筑项目相比于国外发达国家高出许多，而在大规模的建筑中，有近一半的公共建筑能耗消耗量非常大，相当于发达国家的3倍之多，按照建筑部科技公司分析，截至2020年年底，我国大约增加300亿m2的项目，若该项目空间能够实现能耗节约达到50%，那么每年降低的损耗非常可观，由此可见，在公共建筑空调节能处理上，采取科学的空调节能技术对促进我国发展有重大意义。

2 公共建筑空调节能技术

2.1 建筑外围护结构的节能措施

外围护结构的组成部分中，虽然其门窗比例较之墙面来说比较小，普通窗户与玻璃外门的传热系数也会直接超出墙体的传热系数。也就是说，通过窗户所产生的热量损失会远远大于墙体部分所产生的热量损失，所以门窗部分是建筑空调冷热负荷的关键组成结构部分。

门窗结构部分所存在的热量损失主要包含了如下的两个组成：门窗传热损失与冷风渗透损失。对于降低门窗所存在的传热损失的问题，根据建筑结构形式来确定增加窗户的层数、采用双层玻璃的形式等方式，对于减少冷缝渗透损失主要就是在窗户面积确定的情况下，可以尽量的采用分隔设计来减少窗户的缝隙长度。这些措施的应用都具备非常好的效果，可以在建筑工程中应用。

公共建筑中的门窗面积一般都比较大，所以太阳辐射对于空调冷负荷的影响非常的大。为了可以更好的进行能源的节约，应对窗户与透明幕墙等结构形式采取必要的遮阳措施，特别是在南方地区中的办公建筑与宾馆等。经过检测可以发现，窗口如果没有设置遮阳措施，室内外的温差最大可以达到2 ℃，平均差值则为1.4 ℃，而采用遮阳措施，建筑内部温度的变化较小，高温的时间比较小。因此，假设各种活动与固定遮阳设施对于建筑节能来说也是非常有益的。

2.2 空调系统节能措施

1)空调房间都要进行冬季热负荷和夏季逐时冷负荷的计算，尤其是夏季冷负荷，不能仅靠使用冷热负荷指标进行简单的估算。造成空调末端设备和主机设备的选型都偏大，造成设备投资增加，实际使用时用电负荷也会增大。

2)空调的系统形式众多，所以根据建筑的功能选择最合理的空调形式显得尤为重要，也是空调节能的关键。

3)空调的结构系统决定了空调调控系统必须的严谨性，为了更好的协调二级泵水功能，将空调水系统压力负荷降到最低，就需要根据工程的实际情况，将整个系统做分级处理。

4)空调的整个使用过程关键在于空调供回水水温的问题，空调系统的主机根据室内的使用情况，合理的自动控制水温，能够降低这方面的能量损耗，就会大大地降低空调电的耗量，减少不必要的电能浪费。

5)商业建筑根据使用功能和营业时间，合理的划分空调的分区，采用不同的冷热源和末端空调系统形式。例如商业建筑中电影院，因为使用时间与商业不一致，而且一般都是独立管理，最好是设置单独的冷热源系统，可以根据自己的营业时间灵活控制主机的开启情况，便于管理和节约电能。

6)通常来说，集中设置排风的场所的空调系统，经技术经济比较合理的情况下，最好设置排风热回收装置，在去除房屋中的污浊空气的同时，排风系统提前将一些冷气加热，而整个过程又会有感受器，一旦室内外温差超过所能承受的范围，装置就会自动启动，大大降低空调的耗能，最终达到节约能源。但是在实际的使用过程中，处理好新风和余热的关系是很重要的，不仅需要使用电动阈，更需要通过功能区的冷热水进行完整的配合。之所以重视整个过程的节约能源，是因为，建筑的程度一般都很大，耗能也相当多，而通过技术的革新就能充分的降低这方面的能耗，最终就可以省出来一大笔费用。

7)空调的水系统管路不宜过长，不宜负担的空调区域过大，增加循环泵的能耗。水系统管路上阀门的设置也是起着关键性的作用，有利于各管路的平衡和流量的分配，使末端空调设备能正常高效的运行。

8)关于制冷机的出货，订购问题。需要考虑资金和商业模式，而且为了更好的让消费者接受，我们一定要制定一些计划和方案，遵循市场的规律，慢慢的进行投入，一旦市场饱和，再进行大量的定制和出售，这样可以让产品在市场中更好的持续发展。

2.3 提高系统控制水平，合理确定室内温、湿度参数

将中央空调制冷系统作为例子，如果室外计算参数属于定值的时候，那么空调系统的室内空气计算温度和湿度越低那么对于冷负荷计算就会越大，系统的耗能就会越大。通过相关的研究可知当处于不降低室内环境温度的环境下，那么设定合适温度的空气温度和湿度，能够达到明显的节能效果。

1)温湿度变化对热舒适度的影响。

对于室内舒适度的影响，最大一方面是室内空气温度的变化，而相对于湿度变化，针对人的舒适性几乎没有影响。

2)室内设计温度改变对空调系统能耗的影响。

在不同室内设计温度下，对设计空调的冷负荷和制冷量以及室内设计温度进行设计，当室内设计温度为25 ℃时，那么通过观察变化规律可以了解到随着室内温度的变化，那么节能的曲线形式也会发生规律性的改变，当室内温度每提高1 ℃时，那么中央空调系统就会实现6%的节约能耗。在满足使用要求和舒适度的前提下，没有必要盲目的提高设计标准。

3)相对湿度的改变对空调系统能耗的影响。

在实践过程中，当湿度大于50%，那么节能效果也会随着湿度的变化而变化，由于处于夏季，室内的设计湿度相对会大于50%以上，那么如果以50%为基准，那么室内的设计思路如果提高5%，中央空调的系统消耗就会提升10%。

2.4 变流量系统的设备选型与节能

不管针对于何种系统而言，变流量系统的节能效果在一定的程度上就会受到基础的流量下限以及水泵效率的影响。因此在实践过程中需要合理的对变流量系统的设备选型以及节能措施进行研究。因此在基础选择的过程中，需要对机组的负荷性能进行研究。同时还需要对电流量系统的节能方案进行对比，例如某公司生产的模块化螺杆式冷水机组的制冷范围处于200 kW～1 000 kW。该系统的模块机组的能量调节范围为33%～8%，同时有五个模块机组的能量组成，它实现的节能范围在7%～100%范围之内，同时该系统是通过微电脑对系统的应用进行合理的控制，实现各个模块的质量，又能够进行无级调节，使其能在高负荷的情况下运行实现节能。