摘要：節能對于我國現代化建設來說, 具有更重大的意義。目前, 全國各地電力十分緊張, 但所需能量也在迅速增長。因此節能降耗成為空調系統設計的關鍵環節。本文作者介紹了曖通空調的目的、 影響空調系統的因素以及暖通空調技術在建筑節能中的應用。

　　關鍵詞：暖通空調 建筑節能 技術 應用

　　一 、暖通空調目的

　　暖通空調的目標是為人們提供舒適的生活和生產室內熱環境，主要包括:室內空氣溫度、 空氣濕度、 氣流速度以及人體與周圍環境(包括四壁、 地面、 頂棚等)之間的輻射換熱(簡稱環境熱輻射)等。在一般的舒適性空調中，以能夠使人體保持熱平衡而滿足人們的舒適感覺為目的; 在恒溫恒濕或有潔凈要求的工藝性空調中，一切以滿足生產工藝為目標。

　　二、影響暖通空調的因素

　　在房屋的建筑熱工設計時， 為了使房間內產生舒適的微氣候， 往往需要恰當地利用房屋圍護結構的熱特性以抵抗室外氣候的變化。因此， 圍護結構在熱工設計中是十分重要的， 除此之外還有建筑規劃設計、 太陽輻射、 空氣溫濕度等多方面。

　　2.1 圍護結構對暖通空調的影響

　　圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構主要包括屋面、外墻和窗戶(包括陽臺門等); 內圍護結構主要包括地面、 頂棚、內隔墻等。在采暖建筑中， 圍護結構的傳熱損失占總的熱損失的比例是較大的， 以 4 個單元 6 層的磚墻、 混凝土樓板的典型多層建筑為例： 在北京地區， 通過圍護結構的傳熱損失約占全部熱損失的 77%(其中外墻 25%， 窗戶 24%， 樓梯間隔墻 11%， 屋面 9%， 陽臺門下部3%， 戶門 3%， 地面 2%)， 通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占 23%，在沈陽地區， 通過圍護結構的傳熱損失約占全部熱損失的 65%(其中外墻 26%， 窗戶 26%， 屋面 8%， 陽臺門下部 1%，外門 1%， 地面3%)， 通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占 27%。由此可見，改善圍護結構的熱工性能對于暖通空調節能具有重要意義。

　　2.2 建筑規劃對暖通空調的影響

　　建筑規劃設計是建筑節能設計的重要方面，規劃節能設計應從建設選址、 分區、 建筑和道路布局走向、 建筑方位朝向、 建筑體型、 建筑間距、 冬季季風主導方向、 太陽輻射、 建筑外部空間環境構成等方面進行研究。以優化建筑的微氣候環境，有利于節能， 充分重視和利用太陽能冬季主導風向、 地形和地貌， 利用自然因素。節能規劃設計就是分析構成氣候的決定因素:輻射因素、 大氣環流因素和地理因素的有利、不利影響， 通過建筑的規劃布局對上述因素進行充分利用、改造， 形成良好的居住條件和有利于節能的微氣候環境。

　　三、我國建筑節能的主要工作內容

　　1986年發布第一個建筑節能設計標準《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》，這標志著我國建筑節能工作的啟動。1998年實施的《中華人民共和國節約能源法》對建筑節能做出了規定， 要求建筑物提高保溫隔熱性能，減少采暖、制冷、照明的能耗，對依法推進建筑節能工作具有重要意義。2001年7月頒布實施《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》，針對不同地區制定了不同的建筑節能標準。

　　四、暖通空調技術在建筑節能中的應用

　　目前建筑節能實施主要對建筑規劃設計、建筑外墻、屋頂、門窗等圍護結構的保溫隔熱以及采暖、通風、空調系統等方面進行控制。建筑節能的發展帶來了新的暖通空調技術，這些技術實施不僅可以降低建筑物本身的能耗，同時也提高了室內居住的舒適性，大大提高了生活的品質。

　　4.1 建筑節能常規措施

　　4.1.1 建筑體形及圍護結構構造設計

　　節能建筑的規劃設計就是說在冬季最大限度地利用自然能來取暖，多獲得熱量和減少熱損失;夏季最大限度地減少得熱和利用自然能來降溫冷卻。基于能量損耗的考慮，設計者應該在科學、可靠的基礎上優化對建筑位置、建筑形體、建筑朝向的設計，必要時利用建筑能耗模擬軟件對設計方案進行模擬預測與優化。

　　4.1.2 改善建筑圍護結構的保溫隔熱性能

　　眾所周知對于采暖、通風、空調系統而言，通過圍護結構的冷(熱)負荷占有很大比例，而圍護結構的保溫性能決定圍護結構傳熱系數的大小。所以在國家建設部出臺的建筑節能設計規范和標準中，首先要求的就是提高圍護結構的保溫隔熱性能。提高圍護結構的保溫隔熱性能，是靠降低墻體、門窗、屋頂、地面得熱量以及減少門窗空氣滲透熱來實現。因此要通過增大外墻體熱阻，使窗戶具有較好的朝向，較合適的窗墻比以及提高屋面保溫隔熱能力等途徑來實現。

　　4.1.3 更換保溫門窗

　　建筑節能改造后窗戶一般將采用保溫密封性能較好的塑料雙玻璃窗，傳熱系數可由塑料單玻窗的5.0W/(m2*K)降為3.2W/(m2*K)。有條件的住戶還可采用保溫性更好的塑料中空玻璃窗，傳熱系數可降低到2.5W/(m2*K)。

　　4.1.4 供暖系統改造

　　不能人為的按需調控、缺乏計量和調控設施同樣是我國建筑供暖能耗大的一個原因。因此既有建筑的節能改造不僅要改善建筑物的熱工性能，而且要改造現有的供暖系統。伴隨著我國供暖制度的改革，傳統的單管或雙管上供下回式供暖系統應該逐漸淘汰，一戶一表的供暖方式應在既有建筑改造時同步進行，而且散熱器必須增設溫控閥，真正的實現按需供熱。

　　五、暖通空調系統節能技術措施

　　5.1熱源溫度控制

　　由于采暖用戶在室內采取溫控措施及室外氣溫的變化，使系統熱負荷的動態的變數，外網及熱源必須采取相應的控制手段，例如熱水網路采取相應的質量-流量調節或質量調節方式及氣候補償方式等。目前，許多地方采用根據室外溫度自動調供水溫度的方法。

　　5.2合理選擇采暖、通風與空調系統

　　在選擇系統形式時，應在滿足規范要求的前提下，充分分析人工環境控制場所的特點，注意朝向、周邊區與內區、使用功能的差異，分開設置或分環設置以便于控制、調節及管理，避免不同區域出現過冷或過熱的能量浪費現象，使其與系統能夠相互配合達到最佳效果，從而達到既經濟又節約的目的。

　　5.3地源熱泵技術

　　地源熱泵是以地熱作為熱泵裝置的熱源或熱匯來對建筑進行采暖或制冷的技術。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能)，既可實現低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季和夏季，分別將地熱能作為高溫熱源和低溫熱源，在冬季將地熱“取”出來用于采暖或熱水供應，在夏季將室內的熱量提取后釋放到地層中去。目前在自然界和工業生產中，存在大量的低溫位熱源，儲藏于空氣、土壤、水，以及工業廢氣、廢水中，利用熱泵可以回收這些低溫位熱源，產生高溫位熱量來供應生產和生活之用。

　　5.4自然風的應用

　　自然風的供冷是可再生能源在暖通空調應用中的重要組成部分。 當室外空氣的焓值和溫度低于室內時，在供冷期內就可以利用室外風所帶有的自然冷量來全部或部分滿足室內冷負荷的需要。 通常，這種情況出現在供冷期的過渡季和夜間，可采用的方法為新風直接供冷和夜間通風蓄冷。 由于利用了自然風提供建筑所需要的冷量， 與常規空調系統相比，在運行中不用電或少用電，既節約能源， 又減少對環境的污染， 同時也改善了室內空氣品質。

　　5.5土壤能的應用

　　地源熱泵是利用地下淺層地熱資源 (通常 < 400m 深) 作為冷熱源， 進行能量轉換， 提供供暖制冷的空調系統。地源熱泵系統通過輸入少量的高品位能源(如電能)， 實現低溫熱源向高溫熱源的轉移， 地能分別在冬季和夏季作為低溫熱源和高溫熱源。 夏季， 大地作為排熱場所， 把室內熱量以及壓縮機的散熱通過埋地盤管排入土壤中， 再通過土壤的導熱和土壤中水分的遷移把熱量擴散出去。在地源熱泵系統中， 由于冬季從大地中取出的熱量在夏季得到補償，因而使大地熱量基本平衡。雖然我國在開展土壤源熱泵系統的研究與應用方面起步較晚， 但由于其技術上的優勢和有著節能、環保和可持續發展的優點， 我國地源熱泵系統的研究和開發市場也日趨活躍， 它將成為中小型生態建筑空調冷熱源合理可行的選擇方案之一。

　　5.6 熱回收技術

　　所謂熱回收系統就是就是回收建筑物內外的余熱/冷或廢熱/冷，并把回收的能量作為供熱/冷或其他加熱設備的熱源而加以利用的系統。一方面，利用有效的裝置從排風所帶走的能量中回收部分能量用來處理新風，可以節約本來由制冷或制熱機組負擔的新風負荷，提高空調的利用效率。另一方面，建筑房間內按設計標準要求需要補充新鮮空氣，一些普通的高層建筑空調中，夏季新風負荷占空調總負荷的30%以上，而對如劇院、體育場等人員密集的場所，新風需求量則更大，有的甚至需要全新風，利用回收的熱量對新風進行預熱/預冷室節約能源的有效措施。目前，常用的熱回收裝置主要有全熱回收裝置和顯熱回收裝置。

　　六、結語

　　總之為了節約能源、 保護環境、 促進國民經濟的可持續發展，我們要不斷提高空調系統的節能設計水平、節能運行管理水平，采用各種節能措施降低空調系統的運行能耗和費用，改善空調系統的節能效果， 并且要大力開發可再生能源在暖通空調系統中的應用，這樣才能使建筑節能市場取得較好的成效。