楼宇暖通空调系统现状及节能措施

1 引言
暖通空调系统作为高层楼宇建筑的一部分，在现代建筑行业中得到了广泛应用。暖通空调能够快速调节楼宇内的室温和空气湿度，其通风系统还可以根据实际需要进行抽送风，加快楼宇内空气循环。现代设计将暖通空调的功能与各种新型技术进行融合，暖通空调系统在安装前需要经过设计人员与工程师的规划，再根据楼宇建筑的规模选取合适的规格。暖通空调系统的节能设计必须与先进科技相适应、相协调，不仅要考虑各类节能技术的引进，而且要结合新型建筑材料的开发情况、现代建筑行业发展状况，从楼宇建筑整体节能的角度，对空调系统进行设计。另外，暖通空调系统的节能设计必须考虑季节因素的影响，将用电高峰期电能供应量和电能质量纳入考虑范围。
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*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*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。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 楼宇暖通空调系统节能关键措施
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。
4 结束语
暖通空调系统节能降耗水平是现代楼宇建筑设计需要关注的重点。在进行方案设计时，不仅要结合楼宇建筑的地理位置、施工进度、后期运行等情况尽量提升节能效果，而且要积极引入新型节能技术，改善楼宇建筑供能结构，努力建立科学完善的新型暖通空调系统。在保证暖通空调系统运行的安全性和稳定性前提下，大程度降低运行成本，提高楼宇建筑居民的综合生活质量。