论文部分内容阅读
摘要：本文结合当前公共建筑空调能耗大的现状，通过对公共建筑空调系统的设计、空调设备的管理维护等方面进行分析来阐述空调节能的方法，提出公共建筑空调可通过冷热负荷、空调水系统、空调风系统三方面进行节能。
关键词：公共建筑 空调 节能
随着越来越多安装空调公共建筑的出现，高能耗成为必然代价。公共建筑全年能耗中约有50%~60%用于空调系统。在世界能源紧缺的情况下，而空调系统所消耗的能源基本上是不可再生的，所以空调节能成了备受关注的问题。空调系统中会产生能耗的设备主要有：给空调房间送风和输送空调循环水的风机和水泵及为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源。本文就空调系统的设计、空调系统的管理与维护等方面介绍一下空调节能的主要方法。
1 对空调系统采取的节能设计
设计人员设计的空调工程项目，应标明采取了哪些节能措施，并附有冷热负荷计算书。必须在施工图设计阶段进行冷负荷和热负荷计算。要本着“以人为本”的设计思路，进行系统设计方案的确定，项目设计之前要深入现场，结合工程的具体情况，与业主进行沟通，根据建筑使用功能要求、负荷特性、当地的环境特点以及能源结构等多方面综合考虑，经过分析比选后确定出设计方案并将空调运行参数设置在合理范围内。不盲目追求高标准，室内空气参数设定值在空调系统运行时应在合理范围内，为了降低运行能耗，应适当降低标准。空调设计的合理性是减少空调能耗的重要因素之一，空调设计的关键所在是空调水系统、空调风系统和空调冷热负荷三方面的设计。
1.1 调节空调冷热负荷 空调冷热负荷是用来选择制冷机、水泵、空调箱、锅炉和风机盘管的依据。由下述负荷组成空调的冷热负荷：通过玻璃窗的日射得热形成的负荷，室内热源散热形成的负荷，通过围护结构的传热形成的负荷，处理新风形成的负荷。占30%~40%的能量用于处理新风，而围护结构传热所需要消耗量约占40%。冷热负荷计算如果不按规范进行设计，则其值将会有偏大偏差，会使水泵配置、装机容量、管道直径等偏大，工程的初投资这样就会增高，运行费用和能源消耗量会加大。一般空气的设计参数、室内新风量和围护结构与空调的冷热负荷有关。
1.1.1 新风量的控制 必须保证每人在空调环境下有一定的新风量。但是新风机的能耗会因为新风取得过多而增加，导致空调能耗增加，所以应利用有效措施控制新风量，并满足室内卫生要求。安装双风机；减少房间的换气次数；根据室内人员变动规律，建立新风风阀控制模式等都是很好的有效的控制措施。
1.1.2 调节室内空气设计参数 空调房间的空气温度、相对湿度通过公共建筑的空调系统应达到给定要求。比如：系统设备耗能会在夏季室内温度越低、相对湿度越小时，而增大。如夏季提高室内空气温度在1℃，就会有10%左右的空调节约能量。而若提高1%的相对湿度，就会有15%左右的能量可节约。所以，设计人员要严格按照国务院下发的规定及相关要求，进行设计。
1.1.3 设计围护结构 由于围护结构传热耗能量占40%，空调节能的关键之一是：合理设计围护结构，减少其能耗。①外墙的保温技术。外墙外保温、内保温或者内外混合保温的方法根据具体情况被采用，结合新型的节能保温材料来实现。②通过在室内设置窗帘、在室外设置遮阳设施的办法，来减少阳光直射产生的负荷。③设置屋面隔热层④在建筑物周围种植被。⑤浅颜色的室外墙体。
1.2 空调水系统设计及空调水系统节能运行 空调水系统中包含有：冷却水系统和冷凝水系统，以及冷冻水系统和热水系统。最大水负荷用于设计时的计算，目前大部分空调系统采用定水量系统，在运行过程中出现实际水负荷最大值的时间是较少的，且管径也随之增大，这样设计水量的需求会增大，势必会引起水泵耗能增大。可以采取减少水泵耗能的措施有：①可采用闭式变频水泵而非开式泵，因为空调水系统接近为闭式系统，这样从制冷机提升到冷却塔所需的能量时，水泵将水就会减少；②增大水的温差可以通过采用变水量系统，所需的空调系统水量便会减小。在开启冷机时只开启相应的冷却水泵和冷冻水泵，开启冷机的数量与冷却水循环泵和冷冻水开启的台数相等，按照实际冷机的需要，水泵多开的现象应避免。实际冷却水泵、冷冻水泵的运行效率应不小于60%，宜根据实际运行工作点参数重新调整或更换水泵的方式来处理运行效率受地域限制的水泵，总流量大小不宜通过调节冷冻机房内的阀门来限制。
1.3 空调风系统设计及节能运行 通过风机来实现空气的输送，风机在输送过程中克服流动阻力会消耗大量的能量。可以从以下几方面着手减少输送过程中的能耗：①采用表面光滑的材料作为风管，尽量减少风管系统的摩擦阻力，在允许范围内尽量降低风管的风速。②尽量减少风管系统的局部阻力。③减少空调系统中设备的空气阻力。④尽可能地增大送风温差或者采用变风量系统。
为更好的使空调风系统节能运行，我们可以采取间歇运行的空调系统，空气处理机组宜在使用前30分钟启动进行预冷或预热，此时关闭新风风阀。使用结束前15～30分钟将空气处理机组关闭。当风机功率大于5kW、年运行时间超过1200h的全空气空调系统的空气处理机组中，宜采用变频控制风机，调节风机转速则根据被调节房间的温度。应满足气流组织的要求且满足风机正常运行的要求的前提下来进行变频控制，调整空调系统最小风量。需连接大量排风的空间与空调系统，如厨房、车库等所负担区域相连时，切断相连空间时可通过自动闭门器等装置。新风需求控制方法应用在人员密度相对较大且变化较大的房间。建筑物内部的风平衡若要在空调运行期间得到保持，应得到新风机组和排风机运行的合理控制，避免外窗开启，无组织新风应减少，同时也应避免楼梯间与电梯间，空调空间与非空调空间之间不合理的空气流动。上述用于与空调空间相连的厨房、车库等空间，应设置送风门，维持车库、厨房等为负压。
2 空调系统的管理与维护
空调在投入使用的过程中，由于维护保养不当、管理不当等原因也会引起能源浪费。
2.1 管理空调系统要合理 使用过程中，只有转换季节、开机以及停机操作应用在很多自控空调系统，而并不根据实际情况进行管理，而空调系统是一个相对复杂、自动化程度高的系统。这样空调的能耗必然加大。所以，科学的管理制度应用于空调系统。①做好相关的记录项目，对于定时检查的路线、内容和制定巡回检查制度应予以明确；②制定岗位责任制时要规定配备人员的职责范围和要求；③明确交接班内容、手续及要求，制定交接班制度；④与制造厂商一起按空调机、制冷机及其辅助设备使用说明书，制定设备的操作规程，以便空调能保证安全、正确地操作。
2.2 维护好空调系统 影响设备的正常运行，必然会加大空调的能耗，要减少空调系统在使用过程中产生的各种故障。所以，空调的保养维护工作要做好。日常维护保养、一级保养和二级保养都包含在空调的保养范围内，合理的制定好中修、大修和零星修理的维修计划。
2.2.1 风系统的维护 新风、漏风和风管内的积尘以及回风从室内带出来的灰尘是空调灰尘的主要来源。若过滤器的网眼被灰尘堵塞，则会使风机阻耗增加，同时空气也会受到污染，经常清理灰尘是必要的。①一般15天~ 30天对新风过滤器进行一次清洗，并定期检查和更换过滤器。更换阻力达到规定终阻力的过滤器，30天~ 40天要对风机盘管过滤器清洗一次。②经常打扫风机箱、空调箱，清洗和更换消声器，保持空调系统洁净。
2.2.2 对水系统进行维护 冷却塔是用于空调冷却水系统散热的，大量空气中的灰尘、腐蚀性气体及可溶性盐、微生物，因水在冷却塔中滴溅和流动后会充分地与空气接触，会被带入冷却塔中。中央空调系统的运行由于水杂质浓度不断增加会产生诸多危害。盘管会被水中的溶解氧堵塞，因为冷热水系统是一个密封的系统。所以冷却水和冷冻水的温度和水量必须经常检查。防止水管腐蚀和长苔，定期对水管进行除垢，要加强空调水系统的水质管理。
3 提高全民空调节能意识
广大公共建筑中员工的节能意识不强是造成能源浪费的一大原因。所以，全民的节能积极性要提高，建设部门、设计部门、政府部门等要共同推广、推行节能工作，并使室内工作及使用人员落到实处。
4 结语
综上所述，如果设计人员把节能思想贯穿于公共建筑的空调设计中，管理者和维护者能够切实做好空调的管理和维护工作，再加上使用者能提高自己的节能意识，那么公共建筑空调的能耗将会降低，为我国的节能环保做出贡献。
参考文献：
[1]林俊森.建筑空调节能技术探讨[J].山西建筑，200733(20):262-263.
[2]包永明.中央空调系统节能技术措施分析[J)中国高新技术企业，2008(5):72-73.
关键词：公共建筑 空调 节能
随着越来越多安装空调公共建筑的出现，高能耗成为必然代价。公共建筑全年能耗中约有50%~60%用于空调系统。在世界能源紧缺的情况下，而空调系统所消耗的能源基本上是不可再生的，所以空调节能成了备受关注的问题。空调系统中会产生能耗的设备主要有：给空调房间送风和输送空调循环水的风机和水泵及为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源。本文就空调系统的设计、空调系统的管理与维护等方面介绍一下空调节能的主要方法。
1 对空调系统采取的节能设计
设计人员设计的空调工程项目，应标明采取了哪些节能措施，并附有冷热负荷计算书。必须在施工图设计阶段进行冷负荷和热负荷计算。要本着“以人为本”的设计思路，进行系统设计方案的确定，项目设计之前要深入现场，结合工程的具体情况，与业主进行沟通，根据建筑使用功能要求、负荷特性、当地的环境特点以及能源结构等多方面综合考虑，经过分析比选后确定出设计方案并将空调运行参数设置在合理范围内。不盲目追求高标准，室内空气参数设定值在空调系统运行时应在合理范围内，为了降低运行能耗，应适当降低标准。空调设计的合理性是减少空调能耗的重要因素之一，空调设计的关键所在是空调水系统、空调风系统和空调冷热负荷三方面的设计。
1.1 调节空调冷热负荷 空调冷热负荷是用来选择制冷机、水泵、空调箱、锅炉和风机盘管的依据。由下述负荷组成空调的冷热负荷：通过玻璃窗的日射得热形成的负荷，室内热源散热形成的负荷，通过围护结构的传热形成的负荷，处理新风形成的负荷。占30%~40%的能量用于处理新风，而围护结构传热所需要消耗量约占40%。冷热负荷计算如果不按规范进行设计，则其值将会有偏大偏差，会使水泵配置、装机容量、管道直径等偏大，工程的初投资这样就会增高，运行费用和能源消耗量会加大。一般空气的设计参数、室内新风量和围护结构与空调的冷热负荷有关。
1.1.1 新风量的控制 必须保证每人在空调环境下有一定的新风量。但是新风机的能耗会因为新风取得过多而增加，导致空调能耗增加，所以应利用有效措施控制新风量，并满足室内卫生要求。安装双风机；减少房间的换气次数；根据室内人员变动规律，建立新风风阀控制模式等都是很好的有效的控制措施。
1.1.2 调节室内空气设计参数 空调房间的空气温度、相对湿度通过公共建筑的空调系统应达到给定要求。比如：系统设备耗能会在夏季室内温度越低、相对湿度越小时，而增大。如夏季提高室内空气温度在1℃，就会有10%左右的空调节约能量。而若提高1%的相对湿度，就会有15%左右的能量可节约。所以，设计人员要严格按照国务院下发的规定及相关要求，进行设计。
1.1.3 设计围护结构 由于围护结构传热耗能量占40%，空调节能的关键之一是：合理设计围护结构，减少其能耗。①外墙的保温技术。外墙外保温、内保温或者内外混合保温的方法根据具体情况被采用，结合新型的节能保温材料来实现。②通过在室内设置窗帘、在室外设置遮阳设施的办法，来减少阳光直射产生的负荷。③设置屋面隔热层④在建筑物周围种植被。⑤浅颜色的室外墙体。
1.2 空调水系统设计及空调水系统节能运行 空调水系统中包含有：冷却水系统和冷凝水系统，以及冷冻水系统和热水系统。最大水负荷用于设计时的计算，目前大部分空调系统采用定水量系统，在运行过程中出现实际水负荷最大值的时间是较少的，且管径也随之增大，这样设计水量的需求会增大，势必会引起水泵耗能增大。可以采取减少水泵耗能的措施有：①可采用闭式变频水泵而非开式泵，因为空调水系统接近为闭式系统，这样从制冷机提升到冷却塔所需的能量时，水泵将水就会减少；②增大水的温差可以通过采用变水量系统，所需的空调系统水量便会减小。在开启冷机时只开启相应的冷却水泵和冷冻水泵，开启冷机的数量与冷却水循环泵和冷冻水开启的台数相等，按照实际冷机的需要，水泵多开的现象应避免。实际冷却水泵、冷冻水泵的运行效率应不小于60%，宜根据实际运行工作点参数重新调整或更换水泵的方式来处理运行效率受地域限制的水泵，总流量大小不宜通过调节冷冻机房内的阀门来限制。
1.3 空调风系统设计及节能运行 通过风机来实现空气的输送，风机在输送过程中克服流动阻力会消耗大量的能量。可以从以下几方面着手减少输送过程中的能耗：①采用表面光滑的材料作为风管，尽量减少风管系统的摩擦阻力，在允许范围内尽量降低风管的风速。②尽量减少风管系统的局部阻力。③减少空调系统中设备的空气阻力。④尽可能地增大送风温差或者采用变风量系统。
为更好的使空调风系统节能运行，我们可以采取间歇运行的空调系统，空气处理机组宜在使用前30分钟启动进行预冷或预热，此时关闭新风风阀。使用结束前15～30分钟将空气处理机组关闭。当风机功率大于5kW、年运行时间超过1200h的全空气空调系统的空气处理机组中，宜采用变频控制风机，调节风机转速则根据被调节房间的温度。应满足气流组织的要求且满足风机正常运行的要求的前提下来进行变频控制，调整空调系统最小风量。需连接大量排风的空间与空调系统，如厨房、车库等所负担区域相连时，切断相连空间时可通过自动闭门器等装置。新风需求控制方法应用在人员密度相对较大且变化较大的房间。建筑物内部的风平衡若要在空调运行期间得到保持，应得到新风机组和排风机运行的合理控制，避免外窗开启，无组织新风应减少，同时也应避免楼梯间与电梯间，空调空间与非空调空间之间不合理的空气流动。上述用于与空调空间相连的厨房、车库等空间，应设置送风门，维持车库、厨房等为负压。
2 空调系统的管理与维护
空调在投入使用的过程中，由于维护保养不当、管理不当等原因也会引起能源浪费。
2.1 管理空调系统要合理 使用过程中，只有转换季节、开机以及停机操作应用在很多自控空调系统，而并不根据实际情况进行管理，而空调系统是一个相对复杂、自动化程度高的系统。这样空调的能耗必然加大。所以，科学的管理制度应用于空调系统。①做好相关的记录项目，对于定时检查的路线、内容和制定巡回检查制度应予以明确；②制定岗位责任制时要规定配备人员的职责范围和要求；③明确交接班内容、手续及要求，制定交接班制度；④与制造厂商一起按空调机、制冷机及其辅助设备使用说明书，制定设备的操作规程，以便空调能保证安全、正确地操作。
2.2 维护好空调系统 影响设备的正常运行，必然会加大空调的能耗，要减少空调系统在使用过程中产生的各种故障。所以，空调的保养维护工作要做好。日常维护保养、一级保养和二级保养都包含在空调的保养范围内，合理的制定好中修、大修和零星修理的维修计划。
2.2.1 风系统的维护 新风、漏风和风管内的积尘以及回风从室内带出来的灰尘是空调灰尘的主要来源。若过滤器的网眼被灰尘堵塞，则会使风机阻耗增加，同时空气也会受到污染，经常清理灰尘是必要的。①一般15天~ 30天对新风过滤器进行一次清洗，并定期检查和更换过滤器。更换阻力达到规定终阻力的过滤器，30天~ 40天要对风机盘管过滤器清洗一次。②经常打扫风机箱、空调箱，清洗和更换消声器，保持空调系统洁净。
2.2.2 对水系统进行维护 冷却塔是用于空调冷却水系统散热的，大量空气中的灰尘、腐蚀性气体及可溶性盐、微生物，因水在冷却塔中滴溅和流动后会充分地与空气接触，会被带入冷却塔中。中央空调系统的运行由于水杂质浓度不断增加会产生诸多危害。盘管会被水中的溶解氧堵塞，因为冷热水系统是一个密封的系统。所以冷却水和冷冻水的温度和水量必须经常检查。防止水管腐蚀和长苔，定期对水管进行除垢，要加强空调水系统的水质管理。
3 提高全民空调节能意识
广大公共建筑中员工的节能意识不强是造成能源浪费的一大原因。所以，全民的节能积极性要提高，建设部门、设计部门、政府部门等要共同推广、推行节能工作，并使室内工作及使用人员落到实处。
4 结语
综上所述，如果设计人员把节能思想贯穿于公共建筑的空调设计中，管理者和维护者能够切实做好空调的管理和维护工作，再加上使用者能提高自己的节能意识，那么公共建筑空调的能耗将会降低，为我国的节能环保做出贡献。
参考文献：
[1]林俊森.建筑空调节能技术探讨[J].山西建筑，200733(20):262-263.
[2]包永明.中央空调系统节能技术措施分析[J)中国高新技术企业，2008(5):72-73.