摘要：随着我国社会的飞速发展，国内城乡建设的脚步也随之不断加快，建设高层智能建筑已成为我国楼宇建筑发展主要趋势，楼宇综合自动化水平也在不断提高。暖通空调系统作为提高人们生活水平的重要系统之一，在智能楼宇建筑中发挥着非常重要的作用。近年来，随着人们生活水平的进一步提高，暖通空调的使用量大大增加，建筑暖通空调系统能耗量迅速增长，已成为建筑能耗的主要组成部分，大约占整个建筑能耗的60%左右。因此，在能源紧张节能降耗的当今社会，暖通空调系统的节能已成为建筑节能的重要组成部分，是建筑暖通空调系统工程师研究的一个重要课题。
关键词：楼宇；暖通空调；系统现状；节能措施
引言
空气调节，是采用技术手段把某一特定空间内部的空气环境控制在一定状态下，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求，简称空调。它所控制的内容包括空气的温度、湿度、空气流动速度及洁净度等。现代技术发展有时还要求对空气的压力、成分、气味及噪声等进行调节与控制。所以，采用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。
1暖通空调系统及其监控系统的相关概念
从目的上来分，由于人们对于不同环境下的空调调节目的有所不同，一般可分为舒适性空调、工艺性空调两种。舒适性空调以提高与保证人体舒适度为目标，而工艺性空调则是以保证生产与科学实验的要求。但这两者总的来说还是有一定共通性的。一般而言，应用于民用住宅、图书馆、办公楼与商业中心等公共区域的多为舒适性空调。并且，在汽车、飞机、火车等交通性工具上也有大量的应用。而工艺性空调则重点强调对于特定空间内温度、湿度与洁净度的控制，其对于新鲜空气量的要求不高，只是为了保障元器件或设备在一个恒温恒湿的条件下得以保证其性能。所以对于此类工艺性空调而言，其温度控制区间一般在±0.1℃，湿度控制区间在±5％。特别对于电子工业来说，空气洁净度的要求也很高。而对于食品行业、医药行业、医院病房，尤其是手术室，还要求对空气中的含菌数进行控制。目前，空调系统的组成主要有以下几个关键部分：安装空调的空间，其房间可以是敞开式的，也可以设定为封闭式的。可以在房间的一部分进行空调系统安装，也可以把整个空调系统放在一个或多个房间进行；空调的输配系统，这方面主要由送风机、送风管道、送风口、回风口、回风管道组成。其整个工作过程是把处理过的空气与原房间内空气进行交换，达到空调的效果；进行冷（热）源空气处理设备的相关源头。一般来说，在夏季进行降温时，多用制冷机组进行。也就是，其冷源是来自于制冷机组，有些地理条件允许的地方，是采用深井水作为自然冷源。而在冬季进行加热时，其热源主要是以热水锅炉、热泵与蒸汽锅炉为主。
2楼宇暖通空调系统能耗现状
随着城市内高层楼宇建筑数量的增加，暖通空调系统作为性能最全面的室温、空气湿度和气体循环调节系统，已经成为现代建筑物必不可少的组成部分。随着我国现代化建设进程的推进，城市内可用面积相对减少，高层楼宇建筑将成为未来城市最主要的建筑类型。统计数据显示，自2015年起我国已经成为继美、日两国之后全球第三大空调使用国，楼宇建筑内暖通空调系统的使用量占世界市场份额的10%以上。
我国城市楼宇建筑内空调系统基本以电力驱动，每年单独居民楼内空调所耗电力资源约为3千万KW·h。另外，大型商厦、商业写字楼、公共建筑内的空调系统每年能耗也在迅速增加。目前我国大部分正在使用的高层楼宇因受当时建筑材料和建造技术的限制多采用中央空调系统，其能耗普遍较高。另外，空调系统的使用时间较为集中，受季节性影响较大，给供配电系统带来很大压力：夏季空调使用量急剧增加，电网常常过负荷运载，供电质量明显下降；冬季空调使用量减少，电网负荷量下降，又会导致大量电能浪费和电力设施闲置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电力部门披露的数据资料显示，近几年在每年用电高峰时高层楼宇建筑内空调系统满负荷运行所耗电量远超地区内电力供应能力，约占全年总供能的68%。但在用电低谷期，85%以上的配电设施处于低负荷运行或闲置状态，造成电力资源的极大浪费。为缓解城市供电压力，减少资源浪费，我国建筑行业逐渐重视对节能减排技术的引进和研究。
暖通空调系统作为高层楼宇建筑内高耗能项目，已经成为现代建筑行业研究和改造的重点内容。我国初期暖通空调系统多借助定流量的水力系统调节温度，能耗较大。随着各类新型技术的发展和引入，变流量水力系统、变风量系统等逐渐进入现代暖通空调系统之中，在很大程度上降低了暖通空调系统日常运行过程中的能耗。如果从长远角度考虑，暖通空调系统以其超高的社会利用率和全面的功能性，必然会作为高层建筑物的组成部分而长久存在，其节能降耗技术必然会成为未来建筑行业研究的重点方向。
3楼宇暖通空调的节能措施
3.1合理进行变频调速节能降耗技术升级改造
对暖通空调系统进行节能技术的升级改造，是提升在建的或在用的高层楼宇建筑整体节能性的重要方面。变频调速控制系统是基于PLC系统和变频器技术研发的空调控制系统，安全性高、可靠性强，不仅可应用于高层楼宇暖通空调系统，而且能与计算机技术相结合，具有进一步升级改造的空间。另外，随着智能化、自动化概念的发展，暖通空调的控制系统中引入了网络通讯技术、自动化管控技术，虽然相关技术和设计方案还有待完善，但这无疑是未来空调系统升级改造的重要方向。
3.2空调系统运行方式的节能优化
为达成节能减排目标，在楼宇建筑中暖通空调系统改造是重要的工作内容。除了积极引入各类节能技术外，优化空调系统运行方式同样重要。在空调系统运行过程中各分系统运行状况、各参数值设置等都与楼宇建筑内整体耗能情况有直接关系。楼内环境的平均辐射温度、风速、空气湿度、光线折射率等都是影响空调系统调节效果的重要参数，在运行过程中对这些参数进行科学设置能够有效降低空调系统能耗。例如，在深圳地区夏季温度和空气湿度较高，空调系统在湿热交换调节时采用对流交换的方式，既能迅速实现对室内温度和湿度的调节，又能降低运行能耗；而在冬季空气较干燥时，可以适当提高辐射热度，对循环风进行加热，在提高室内空气湿度的同时实现温度调节，降低达到理想室温所需的能耗与时间。优化暖通空调系统运行方式的方法已经在部分楼宇建筑内投入使用，相关结果显示该方法能够有效降低空调系统在正常运行过程中的能耗。
3.3加强系统运行的节能管理
科学的方案设计、合理的技术改造是在建筑施工阶段提升暖通空调系统节能性的重要手段。加强空调系统运行过程的节能调控则是降低在投入使用后楼宇建筑能耗的关键。自动化管理和控制系统能够对楼宇建筑内运行工况的参数进行实时监控，并根据实时数据进行动态调度和管理。而且在投入使用后，空调系统的自动化管控系统能根据用户的使用偏好对楼宇建筑内空调系统的整体运行情况进行调节，进一步降低暖通空调系统运行能耗。但是自动化管控系统需要专业维护人员的定期检修，因此在楼宇建筑投入使用后，需要对空调系统维护人员进行专业技能的培训，提高节能管理水平，保证自动化管控系统的正常工作。
结语
太阳能空调节能技术和冰蓄冷空调节能技术是楼宇暖通空调系统节能的两种新兴技术方法，其节能效果十分明显，降低楼宇建筑的综合能耗，达到缓解电能供应不足的压力，在高层楼宇建筑暖通空调系统中具有非常强大的应用前景。
参考文献
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[2]王卓然，盛宏.浅谈建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].黑龙江科技信息，2017（28）：218.
[3]陈然.绿色建筑中暖通空调设计[J].科技创新导报，2016（02）.
论文作者:任廖坤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签：空调系统论文; 楼宇论文; 暖通论文; 建筑论文; 空调论文; 节能论文; 空气论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;