关键词：高层建筑；暖通空调；节能降耗；技术手段
秉持绿色发展理念，建筑行业在目前是转型升级的关键时期，在节能减排上有一定进步，但是进步不明显尤其在暖通方面。现代建筑当中几乎都安装有暖通空调，对于提高居住环境的舒适度意义重大，但是却会付出高能耗的代价，在众多的耗能设备当中暖通空调耗能的比例是最大的，超过建筑总能耗的一半，如何在保证不影响舒适度的情况下，实现暖通空调节能降耗是非常值得讨论的问题。
一、设计是关键
暖通在现代建筑当中是必不可少的部分，主要包括采暖、通风和空气调节三个部分，一般主要强调的是空气调节部分，也就是空调系统，在设计当中涉及到新风系统、供暖系统、排风系统等等，建筑高度越高，规模越大对暖通的性能要求越高，在节能减排当中要求采暖、通风和空气调节要协调，满足多元化的建筑消费需求。这其中还涉及到暖通性能和经济性的协调问题。所以设计方面很关键。
在高层建筑当中，楼层越多高度越高，暖通空调的性能越难以把握，越到高层，系统设备、管材等工作压力会出现急剧变化。实际在设计当中往往会出现一些错误的判断，即高度越高，越容易选更大容量的设备，比如循环水泵，循环水泵的冷负荷参数过大，设备容量就会大，有时候就会出现性能过剩的问题，经济性不佳，而且能耗也非常大，所以设计当中要切实落实新型节能设计理念。
二、节能技术手段
结合上述分析，在实际的操作当中，高层建筑暖通空调实际上就是采暖、通风和空气调节三个方面，目前可以采用的方式是中央空调方案、独立空调方案以及中央空调+独立空调混合的方案，这三种方案有着各自的优缺点，从节能降耗的角度来说，设计当中考虑三种方式的优缺点后优化设计，然后有的放矢地进行节能降耗，当然关键要满足居住环境舒适性的要求。在本文当中提出如下几种技术手段。
（一）冷热源选择
高层建筑的体量比较大，功能也比较复杂，对于暖通空调系统而言有比较高的要求，冷热源的配置相当的关键，既要保证系统性能满足舒适度要求，要有保证节能降耗，同时还要保证经济性。
为此必须要合理确定建筑暖通空调系统的参数指标计算得到科学的冷热负荷。比如某高层建筑项目有A、B两座建筑，属于综合性建筑群，其中A为公寓楼，B为公寓+办公，下部均带有裙房，设备间和避难间A座设置在21层、37层和53层，B座设置在16层、32层和48层，根据要求选定冷热负荷参数指标，考虑夏冬两季的温度、相对湿度、噪声等方面的指标来进行冷热负荷的计算，参考如下典型数据。门厅夏季温度要求26℃，相对湿度65%以下，冬季温度18℃，相对湿度无要求，允许噪声35~45dB。办公室夏季温度26℃，相对湿度65%以下，冬季温度20℃，相对湿度40%，允许噪声30~40dB。客房夏季温度25℃，相对湿度50~65%，冬季温度22℃，相对湿度40%，允许噪声30~40dB。经过计算得到冷热负荷为冷负荷在7500kW,热负荷在7150kW，单位面积内分别是95W/㎡和91W/㎡。根据完善的计算，合理选择冷热源，按照工程实例来看选的是变频离心冷水机+变冷媒流量多联机系统+市政热网的形式构建冷热源，冷水机总容量2100Rt，搭配冷水循环水泵、冷却循环水泵、定压补水、电子水处理仪、BA自控等。市政热网换热后向空调提供热水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆热源为热水地暖系统，各分区之间单独设管连接热源，供水、回水温度要求A座50℃，B座40℃，真空排气，定压补水。
（二）利用蓄冷空调系统
从节能降耗的角度来说，蓄冷空调系统是调控能耗的比较好的技术手段，具体而言因为在不同的季节暖通空调系统的冷热负荷是不一样的，夏季是冷负荷的高峰期，而冬季是热负荷的高峰期，当然有高峰期必然就有低谷，在实际的暖通空调系统当中，当出现高峰期时用电量也就出现峰值，此时能耗非常高，对电力系统是一个挑战，而在低谷期供电量又出现了过剩，所以利用这种情况采用蓄冷空调系统是非常不错的手段，在低谷期蓄冷存储冷负荷在高峰期时将这一负荷释放出来。当然就能源的角度来说，要在满足消耗的基础上满足能源的供应，但是又不会造成能源的浪费，现在可以利用技术手段来实现再生能源的利用，比如太阳能、地热能、风能等。
（三）优化空调运行方式
暖通空调系统要实现节能减排优化空调的运行方式是非常关键的一项技术手段，而且相对来说技术含量会比较高。空调系统的调节效果好不好，主要看风速、环境平均温度、空气湿度等参数。如上文所述空调选型也是考虑了这些参数的，而实际这些参数关键还是要可控，所以自动化控制系统的运用非常的关键。一般来说空调系统设备是会按照功率来运行的，但是因为气候变化冷热负荷也会随时变化，如果是满功率运行来满足冷热负荷的需求还好，但是一旦负荷降低，设备还是按照额定的负荷运转就会造成大量的浪费，所以现在提倡使用变频技术，很多独立空调产品都是变频技术下的产物。
例如，中央空调，现在一般都按照120%的最高负荷来进行设计，但是实际运行当中绝大部分时间都达不到最大负荷，用自动化控制系统配合变频技术来实现对空调系统的调控是目前最好的节能降耗的手段。即采用变频器对循环水泵、风扇等进行自动调控，在低负荷状态下降低流量、转速等来实现调控符合的目的。空调的冷却水有出回水温差表现，这个反应空调的负荷变化，为此可以安装相应的传感器来感应出回水的温差，进而了解冷却水的流量实现调频。传统的调频方式是根据温度这个参数来实现的，具体的温度控制器是PID，PID一般适用于受控对象的稳态特征为线性时不变。而空调系统存在非线性、大之后的时变特征，所以虽然PID能够实现自动控制，但是控制效果不好，为此笔者建议用PLC来实现变频控制。PLC在事先设定好的程序下运行，结合传感器设备实现现场设备运行状态信息的收集，然后经过PLC的CPU计算，转换信号，向变频器设备发送控制指令，实现调频，达到自动化控制目的。一般情况下，PLC只要运行正常，与其相配套的设施设备就可以按照设定的程序正常运行，同时PLC的在线诊断功能可以很好的保证整套系统的正常运行。
通过上述技术改造可以实现暖通空调系统更高效地运作，不过还需要节能管理来作为保障，但是如果节能管理没有做好，自动化控制系统不能得到有效地利用，实际也是空头支票。所以要在节能管理上下功夫，尤其是针对新技术运用人才的培养必须要特别重视，要强化系统调控运行操作和管理人员的专业知识、技能培训，强化绩效考核，确保节能调控良好运行。
结束语
综上所述，高层建筑当中暖通空调系统随着楼层高度的提高，对系统的要求也随之提高，在实际的暖通空调建设当中，重点要做好设计这是节能减排当中的重要手段之一，同时要用现在的先进电子信息技术来进行节能降耗的技术改造，通过自动化的调频控制来达到节能降耗的目的，在本文当中进行了简单分析，希望有参考价值。
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论文作者:应廷辰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/29
标签：负荷论文; 节能降耗论文; 空调系统论文; 暖通论文; 暖通空调论文; 相对湿度论文; 手段论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;