樓宇暖通空調系統現狀及節能措施

1 引言
暖通空調系統作為高層樓宇建筑的一部分，在現代建筑行業中得到了廣泛應用。暖通空調能夠快速調節樓宇內的室溫和空氣濕度，其通風系統還可以根據實際需要進行抽送風，加快樓宇內空氣循環?，F代設計將暖通空調的功能與各種新型技術進行融合，暖通空調系統在安裝前需要經過設計人員與工程師的規劃，再根據樓宇建筑的規模選取合適的規格。暖通空調系統的節能設計必須與先進科技相適應、相協調，不僅要考慮各類節能技術的引進，而且要結合新型建筑材料的開發情況、現代建筑行業發展狀況，從樓宇建筑整體節能的角度，對空調系統進行設計。另外，暖通空調系統的節能設計必須考慮季節因素的影響，將用電高峰期電能供應量和電能質量納入考慮范圍。
2 樓宇暖通空調系統能耗現狀
隨著城市內高層樓宇建筑數量的增加，暖通空調系統作為性能全面的室溫、空氣濕度和氣體循環調節系統，已經成為現代建筑物*的組成部分。隨著我國現代化建設進程的推進，城市內可用面積相對減少，高層樓宇建筑將成為未來城市主要的建筑類型。統計數據顯示，自2015年起我國已經成為繼美、日兩國之后第三大空調使用國，樓宇建筑內暖通空調系統的使用量占世界*的10%以上。
我國城市樓宇建筑內空調系統基本以電力驅動，每年單獨居民樓內空調所耗電力資源約為3千萬KW·h。另外，大型商廈、商業寫字樓、公共建筑內的空調系統每年能耗也在迅速增加。目前我國大部分正在使用的高層樓宇因受當時建筑材料和建造技術的限制多采用中央空調系統，其能耗普遍較高。另外，空調系統的使用時間較為集中，受季節性影響較大，給供配電系統帶來很大壓力：夏季空調使用量急劇增加，電網常常過負荷運載，供電質量明顯下降；冬季空調使用量減少，電網負荷量下降，又會導致大量電能浪費和電力設施閑置。電力部門披露的數據資料顯示，近幾年在每年用電高峰時高層樓宇建筑內空調系統滿負荷運行所耗電量遠超地區內電力供應能力，約占全年總供能的68%。但在用電低谷期，85%以上的配電設施處于低負荷運行或閑置狀態，造成電力資源的極大浪費。為緩解城市供電壓力，減少資源浪費，我國建筑行業逐漸重視對節能減排技術的引進和研究。
暖通空調系統作為高層樓宇建筑內高耗能項目，已經成為現代建筑行業研究和改造的重點內容。我國初期暖通空調系統多借助定流量的水力系統調節溫度，能耗較大。隨著各類新型技術的發展和引入，變流量水力系統、變風量系統等逐漸進入現代暖通空調系統之中，在很大程度上降低了暖通空調系統日常運行過程中的能耗。如果從長遠角度考慮，暖通空調系統以其超高的社會利用率和全面的功能性，必然會作為高層建筑物的組成部分而長久存在，其節能降耗技術必然會成為未來建筑行業研究的重點方向。
3 樓宇暖通空調系統節能關鍵措施
3.1 合理進行變頻調速節能降耗技術升級改造
對暖通空調系統進行節能技術的升級改造，是提升在建的或在用的高層樓宇建筑整體節能性的重要方面。變頻調速控制系統是基于PLC系統和變頻器技術研發的空調控制系統，安全性高、可靠性強，不僅可應用于高層樓宇暖通空調系統，而且能與計算機技術相結合，具有進一步升級改造的空間。另外，隨著智能化、自動化概念的發展，暖通空調的控制系統中引入了網絡通訊技術、自動化管控技術，雖然相關技術和設計方案還有待完善，但這無疑是未來空調系統升級改造的重要方向。
3.2 空調系統運行方式的節能優化
為達成節能減排目標，在樓宇建筑中暖通空調系統改造是重要的工作內容。除了積極引入各類節能技術外，優化空調系統運行方式同樣重要。在空調系統運行過程中各分系統運行狀況、各參數值設置等都與樓宇建筑內整體耗能情況有直接關系。樓內環境的平均輻射溫度、風速、空氣濕度、光線折射率等都是影響空調系統調節效果的重要參數，在運行過程中對這些參數進行科學設置能夠有效降低空調系統能耗。例如，在深圳地區夏季溫度和空氣濕度較高，空調系統在濕熱交換調節時采用對流交換的方式，既能迅速實現對室內溫度和濕度的調節，又能降低運行能耗；而在冬季空氣較干燥時，可以適當提高輻射熱度，對循環風進行加熱，在提高室內空氣濕度的同時實現溫度調節，降低達到理想室溫所需的能耗與時間。優化暖通空調系統運行方式的方法已經在部分樓宇建筑內投入使用，相關結果顯示該方法能夠有效降低空調系統在正常運行過程中的能耗。
3.3 加強系統運行的節能管理
科學的方案設計、合理的技術改造是在建筑施工階段提升暖通空調系統節能性的重要手段。加強空調系統運行過程的節能調控則是降低在投入使用后樓宇建筑能耗的關鍵。自動化管理和控制系統能夠對樓宇建筑內運行工況的參數進行實時監控，并根據實時數據進行動態調度和管理。而且在投入使用后，空調系統的自動化管控系統能根據用戶的使用偏好對樓宇建筑內空調系統的整體運行情況進行調節，進一步降低暖通空調系統運行能耗。但是自動化管控系統需要專業維護人員的定期檢修，因此在樓宇建筑投入使用后，需要對空調系統維護人員進行專業技能的培訓，提高節能管理水平，保證自動化管控系統的正常工作。
4 結束語
暖通空調系統節能降耗水平是現代樓宇建筑設計需要關注的重點。在進行方案設計時，不僅要結合樓宇建筑的地理位置、施工進度、后期運行等情況盡量提升節能效果，而且要積極引入新型節能技術，改善樓宇建筑供能結構，努力建立科學完善的新型暖通空調系統。在保證暖通空調系統運行的安全性和穩定性前提下，大程度降低運行成本，提高樓宇建筑居民的綜合生活質量。