关于建筑空调能耗节能的探讨

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关于建筑空调能耗节能的探讨

作者：李娜 王博

来源：《新农村》2012年第02期

我国地域辽阔,跨越地球热带、亚热带、温带和寒带。随着我国经济建设的发展,人们物质文化生活水平的提高,我国建筑物在北方需要采暖,在南方需要降温,由于建筑物的保温隔热性能比较差,造成建筑采暖和降温的保温的能耗比较大。据统计,我国北方用于建筑采暖约耗1.1亿吨标准煤,而南方的夏季空调降温,单位建筑面积能耗大约是北方采暖的3倍;这占我国总能耗的比例相当之大。随着我国建筑规模的不断发展,这种能耗还将越来越大。

随着人均建筑面积的不断增大，空气调节技术的广泛应用，用于空调系统的能耗将进一步增大，这势必会使能源供求矛盾进一步激化。目前我国的总能源有效利用率只达到35%，相当于发达国家20世纪80年代的平均水平，因此提高空调设备的能源利用率对国民经济有重要影响。

一、暖通空调节能的途径与方法

（一）合理的设计：人体最适合的室内温度和湿度大约是空气温度13℃-25℃，空气相对湿度20%-80%，如果夏季设计温度太低，会增加建筑的冷负荷，在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度，不要盲目追求夏季室内空气温度过低、过干。舒适性空调夏季比较理想的室内温度比室外环境温度低5℃-8℃为好。 （二）利用建筑结构实现节能

1、改善建筑的保温隔热性能：房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手：确定合适的窗墙面积比例，不要盲目追求大窗户和全玻璃幕墙;合理设计窗户遮阳;充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。2、使用环保、节能型建筑材料：使用环保、节能型建筑材料，可有效地减少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷，从而各主要设备的容量达到显著的节能效果。当然，这在一定程度上可能会增大初期投资，可通过合理的技术经济比较后确定。3、“冷屋顶”节能：“冷屋顶”(cool roofs)指具有高IE射反射率的屋顶，通过在普通屋顶表面涂上浅色的、高反射率的材料，通过在普通屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10%一50%。

（三）空调设备的节能选型

1、空调冷热源：冷(热)源的能耗由建筑物所需要的供冷量(供热量)决定，建筑物的空调需冷量(需热量)的影响因素有室外气象参数(如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等)，室

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内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。因此，应从减少冷(热)负荷、提高冷(热)源效率方面着手改善。

（1）如果能减少建筑的冷(热)负荷，不仅可以减小制冷机、冷(热)水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率减少，相应变配电设备初投资也会减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低。 因此，减少冷(热)负荷是空调节能最根本的措施。a.建筑的有些房间，由于使用功能的需要，会在局部产生较大的散热量，因此在空调系统设计过程中，应考虑在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风，将设备散热量直接排出室外，防止热量散发到室内，以减少夏季的冷负荷;b.由于新风负荷接近总负荷的1/3，所以要严格控制新风量的大小;c要合理利用新风;春秋季或冬季，有些房间仍需供冷，此时当室外空气熔值小于室内空气设计状态的烩值时，可采用室外新风为室内降温，可减少冷机的开启量，从而节省能耗。（2）空调系统制冷机组的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高，否则制冷系数就会较低，产生单位冷量所需消耗的功量多，耗电量高，增加建筑的能耗。因此必须提高冷源效率。

2、水或空气输送系统（1）空调水系统中的水泵不仅起着非常重要的作用，而且耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8%-16%，占空调系统耗电量的15%一30%，耗电量接近于全楼照明的用电量，所以水泵节能非常重要。a.冷却水开式系统改为闭式系统。b.减少阀门、过滤器阻力。c.提高水泵的效率。d.设定合适的空调系统水流量。e.变频水泵的使用。（2）同时可考虑采用变风量系统，以减少空气输送系统的能耗。a.变风量空调(VAV)控制系统可以根据各个房间温度要求的不同进行独立温度控制，通过改变送风量的办法，来满足不同房间(或区域)对负荷变化的需要，风量的减少带来了风机能耗的降低。b.同时采用变风量系统可以使空调系统输送的风量在建筑物中各个朝向的房间之间进行转移，解决一天各朝向房间的负荷并不都处于最大值的问题，从而减少系统的总设计风量。这样，空调设备的容量也可以减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。

3、空调机组末端设备：在国产风机盘管中，由于风轮和电机的匹配不当，电机选用的功率过大，转速偏高，造成机组输人功率过大，造成耗电量增大，也使机组的噪声增大;通过提高盘管的传热效率，降低盘管的用量，盘管与风机、电机必须匹配合适，才能收到好的效果。因此，设计中一定要注意空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数大的机组。

二、系统运行过程中的节能

（一）做好设备及管道的保温，以减少能量的过多耗费，空调设备和管道的保温，对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好，不但过多地消耗了冷量，也会由于所供冷水温度的过大温升致使空调系统在对空气的处理过程中因无法保证其机器露点而使空调房间相对湿度超标。（二）空调系统中水管的污垢、腐蚀及青苔对制冷系统影响极大，也是空调能耗高的重要原因。大气中的尘埃、水分、细菌氧气及某

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