建筑节能与暖通设计施工关系
摘要：我国正面临越来越严重的能源危机，建筑节能越来越受到重视，其中中央空调系统的能耗约占一栋商业大厦总能耗的40%以上，总量呈逐年上升趋势。对暖通空调系统采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境及维持可持续发展有着重要的意义。本文主要对建筑节能中的暖通节能设计进行了探讨。
关键词：建筑节能；暖通设计；关系；中央空调系统
前 言
随着我国建筑业的迅猛发展，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上，有些地区已接近40%，且其总量呈逐年上升趋势。而建筑节能是指加强建筑用能管理， 采取技术上可行、 经济上合理以及环境和社会可以承受的措施， 以减少建筑用能从生产到消费各个环节中的损失和浪费， 更加有效、 合理地利用能源。因此， 民用建筑节能的重点应是暖通空调节能，采取相应的节能技术，可以使现有空调系统节能20%一50%。因此在暖通空调系统中考虑节能，意义十分重大。
一、建筑环境与暖通空调能耗
能源为经济的发展提供了动力，但是能源的发展往往滞后于经济的发展。近几年，我国的国民生产总值增长率维持在10%，但能源增长率只有3%～4%。这样的形势要求我们必须节能。建筑能源消耗占社会总能耗的比例较大，建筑节能是建筑发展的基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。现代建筑的必要组成部分——暖通空调领域也已经受到这种趋势的影响，暖通空调系统中的节能正在引起暖通空调设计者的注意，并且针对不同国家、地区的能源特点和不同建筑的采暖、通风、空调要求发展着相关的节能技术。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。
二、暖通空调系统的节能控制途径
1.空调主机最优启停时间控制和最佳温度调节控制
通过计算机对楼宇内外环境温度、湿度实时测量及对楼宇热惯性的预测，确定最优化的设备启、停时间。此项措施预计可使主机、水泵、冷却塔风机平均每天减少运行时间。同时根据楼宇冷负荷变化，通过变频装置调节冷冻水、冷却水的流量及风机类设备的风量，也可使主机负荷下降。
1.1 焓值控制.通常在供冷情况下，由室外新风热焓、回风温度与湿度确定新风与回风混合
的比例，以维持最低的总热量（显热与潜热）既空气焓值，使得冷水机组的负荷最低。
1.2 最佳启停控制.最佳启动控制是通过室外气温、室内气温与负荷估计等参量来计算出确保空调区域开始有人使用时的舒适感而需提前开启空调机的最短时间T。，然后在使用时刻前T。小时开机。最佳停机控制，则是在要保证空调区域结束使用时仍然保证舒适环境的前提下，计算出可提前停止空调机的最长时间T。，在停止使用空调区域前的T。小时控制该区域空调机关闭。最佳启停控制对于非连续使用的空调设备具有显著的节能效果。
1.3 夜间净化.在夏季工况下，利用室外气温在夜间达到最低点（接近或低于日间空调室温值），开启新风机对全楼空气进行全新风换气、净化，当室外气温回升到不利于预冷的数值时，即自动停止夜间净化运行。这一方式既可实现改善大楼内空气的品质，又减少了预冷的能量消耗。
2.水泵变频变流量控制
在中央空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照建筑物最大设计热负载选定的，且留有余量，而运行情况是一年四季长期在固定的最大水流量下工作，由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。在实际使用中，建筑物的热负载率的变化情况与决定水泵流量和压力的最大设计负载（负载率为100%）相比，一年中负载率在50%以下的小时数约占全部运行时间的50%以上。一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4～5℃在系统流量固定的情况下，全年绝大部分运行时间温差仅为1.0～3.0℃，即在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量，一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20--30%，故节约低负载时水系统的输送能量，具有很重要的意义。因此，随热负载而改变水量的变流量空调水系统显示了其巨大的优越性，而得到越来越广泛的应用。采用变频器调节泵的转速可以方便地调节水的流量。
三、空调系统中的热回收利用
空调系统中热回收是空调节能的又一种新思路，即利用换热方法将空调系统中废弃的热量重新回收利用起来。具体方法是在风系统中使用新风换气机等热回收装置，使用排除的室内低温（高温）空气对引进的室外新风进行预加热，据目前国内此类厂家的检测，换热效率一般可达70%以上，大大减少了用于处理新风的冷热量损失。空调水的热回收利用是对制冷机的冷凝器稍作改动，就可以同时供应35℃～40℃的热水。
1.新风系统变频变风量控制
包括主送风机、和楼层新风机。在夏季中央空调运行过程中，主机40%的能耗用于冷却新风，因此，对新风量进行合理的调节，可以使主机消耗功率降低。新风的作用是为楼宇提供清洁、卫生的新鲜空气，保障楼宇环境的健康舒适，但是楼宇外部气温高或湿度大时新风过多会将更多的外部热湿空气带入楼宇，增加主机制冷功率、运行时间和新风设备电能消耗：外部气候凉爽时新风减少不利于凉爽空气进入楼宇，也会增加主机的制冷功率和运行时间；而冷天新风过多会使楼字过冷，不利于新风机节能。
2.空调机变频变风量控制
空调设备至少有10%设计余量，因此根据空调机制冷区环境温度，在50%～90%范围内对空调机进行交频调速，可使空调机动态节能27%～78%。另外由于变频调节时风机电流大幅降低，功率因数提高到1，风机发热率可降低70%以上，使用寿命延长3～5倍。并且可以使楼宇内“忽冷、忽热、过冷、过热”现象将不再出现。
3.排风机变频变风量控制（或定时开停控制）
排风机的作用和新风机相反，是将楼宇内的污浊空气排出，其运行条件是对空气品质的测量数据。因此，在楼宇内加装空气品质传感器，根据空气品质决定排风机的变频转速（即排风量）或起、停，至少可使排风机节能27%～78%，并同时减少冷量散失。
4.冷却塔风机变频变风量控制
冷却风机作用是对冷却水进行冷却。由于冷却塔安装位置远离值班室，操作人员往往在停止冷却塔时忽略关闭冷却塔进出水阀门，造成停开冷却塔进出水短路，影响散热效果，采用电动阀成本接近变频器但无节能效果。因此根据冷却回水温度对冷却风机进行变频风量调节，不但不出现上述情况，而且可使冷却风机节能。
四、结束语
总之，随着国内建筑的高速发展，建筑成为节能的重点。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，所以节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础。此外这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，我们在设计施工过程中除关注空调效果的前提下，要在节能问题上做些工作。
参考文献：
[1]顾珊珊.关于暖通空调节能问题的探讨[J].科协论坛，2009（1）.
[2]杨春梅.暖通空调与节能设计相关问题的探讨[J].内江科技，2009（1）.