1 引言
暖通空調(diào)系統(tǒng)作為高層樓宇建筑的一部分，在現(xiàn)代建筑行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。暖通空調(diào)能夠快速調(diào)節(jié)樓宇內(nèi)的室溫和空氣濕度，其通風(fēng)系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行抽送風(fēng)，加快樓宇內(nèi)空氣循環(huán)。現(xiàn)代設(shè)計(jì)將暖通空調(diào)的功能與各種新型技術(shù)進(jìn)行融合，暖通空調(diào)系統(tǒng)在安裝前需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)人員與工程師的規(guī)劃，再根據(jù)樓宇建筑的規(guī)模選取合適的規(guī)格。暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)必須與先進(jìn)科技相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)，不僅要考慮各類(lèi)節(jié)能技術(shù)的引進(jìn)，而且要結(jié)合新型建筑材料的開(kāi)發(fā)情況、現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，從樓宇建筑整體節(jié)能的角度，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)必須考慮季節(jié)因素的影響，將用電高峰期電能供應(yīng)量和電能質(zhì)量納入考慮范圍。
2 樓宇暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀
隨著城市內(nèi)高層樓宇建筑數(shù)量的增加，暖通空調(diào)系統(tǒng)作為性能全面的室溫、空氣濕度和氣體循環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑物*的組成部分。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，城市內(nèi)可用面積相對(duì)減少，高層樓宇建筑將成為未來(lái)城市主要的建筑類(lèi)型。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，自2015年起我國(guó)已經(jīng)成為繼美、日兩國(guó)之后第三大空調(diào)使用國(guó)，樓宇建筑內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用量占世界*的10%以上。
我國(guó)城市樓宇建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)基本以電力驅(qū)動(dòng)，每年單獨(dú)居民樓內(nèi)空調(diào)所耗電力資源約為3千萬(wàn)KW·h。另外，大型商廈、商業(yè)寫(xiě)字樓、公共建筑內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)每年能耗也在迅速增加。目前我國(guó)大部分正在使用的高層樓宇因受當(dāng)時(shí)建筑材料和建造技術(shù)的限制多采用中央空調(diào)系統(tǒng)，其能耗普遍較高。另外，空調(diào)系統(tǒng)的使用時(shí)間較為集中，受季節(jié)性影響較大，給供配電系統(tǒng)帶來(lái)很大壓力：夏季空調(diào)使用量急劇增加，電網(wǎng)常常過(guò)負(fù)荷運(yùn)載，供電質(zhì)量明顯下降；冬季空調(diào)使用量減少，電網(wǎng)負(fù)荷量下降，又會(huì)導(dǎo)致大量電能浪費(fèi)和電力設(shè)施閑置。電力部門(mén)披露的數(shù)據(jù)資料顯示，近幾年在每年用電高峰時(shí)高層樓宇建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行所耗電量遠(yuǎn)超地區(qū)內(nèi)電力供應(yīng)能力，約占全年總供能的68%。但在用電低谷期，85%以上的配電設(shè)施處于低負(fù)荷運(yùn)行或閑置狀態(tài)，造成電力資源的極大浪費(fèi)。為緩解城市供電壓力，減少資源浪費(fèi)，我國(guó)建筑行業(yè)逐漸重視對(duì)節(jié)能減排技術(shù)的引進(jìn)和研究。
暖通空調(diào)系統(tǒng)作為高層樓宇建筑內(nèi)高耗能項(xiàng)目，已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑行業(yè)研究和改造的重點(diǎn)內(nèi)容。我國(guó)初期暖通空調(diào)系統(tǒng)多借助定流量的水力系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度，能耗較大。隨著各類(lèi)新型技術(shù)的發(fā)展和引入，變流量水力系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)等逐漸進(jìn)入現(xiàn)代暖通空調(diào)系統(tǒng)之中，在很大程度上降低了暖通空調(diào)系統(tǒng)日常運(yùn)行過(guò)程中的能耗。如果從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，暖通空調(diào)系統(tǒng)以其超高的社會(huì)利用率和全面的功能性，必然會(huì)作為高層建筑物的組成部分而長(zhǎng)久存在，其節(jié)能降耗技術(shù)必然會(huì)成為未來(lái)建筑行業(yè)研究的重點(diǎn)方向。
3 樓宇暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能關(guān)鍵措施
3.1 合理進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能降耗技術(shù)升級(jí)改造
對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的升級(jí)改造，是提升在建的或在用的高層樓宇建筑整體節(jié)能性的重要方面。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)是基于PLC系統(tǒng)和變頻器技術(shù)研發(fā)的空調(diào)控制系統(tǒng)，安全性高、可靠性強(qiáng)，不僅可應(yīng)用于高層樓宇暖通空調(diào)系統(tǒng)，而且能與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，具有進(jìn)一步升級(jí)改造的空間。另外，隨著智能化、自動(dòng)化概念的發(fā)展，暖通空調(diào)的控制系統(tǒng)中引入了網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)化管控技術(shù)，雖然相關(guān)技術(shù)和設(shè)計(jì)方案還有待完善，但這無(wú)疑是未來(lái)空調(diào)系統(tǒng)升級(jí)改造的重要方向。
3.2 空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式的節(jié)能優(yōu)化
為達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)，在樓宇建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)改造是重要的工作內(nèi)容。除了積極引入各類(lèi)節(jié)能技術(shù)外，優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式同樣重要。在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中各分系統(tǒng)運(yùn)行狀況、各參數(shù)值設(shè)置等都與樓宇建筑內(nèi)整體耗能情況有直接關(guān)系。樓內(nèi)環(huán)境的平均輻射溫度、風(fēng)速、空氣濕度、光線折射率等都是影響空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果的重要參數(shù)，在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置能夠有效降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。例如，在深圳地區(qū)夏季溫度和空氣濕度較高，空調(diào)系統(tǒng)在濕熱交換調(diào)節(jié)時(shí)采用對(duì)流交換的方式，既能迅速實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度和濕度的調(diào)節(jié)，又能降低運(yùn)行能耗；而在冬季空氣較干燥時(shí)，可以適當(dāng)提高輻射熱度，對(duì)循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱，在提高室內(nèi)空氣濕度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，降低達(dá)到理想室溫所需的能耗與時(shí)間。優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式的方法已經(jīng)在部分樓宇建筑內(nèi)投入使用，相關(guān)結(jié)果顯示該方法能夠有效降低空調(diào)系統(tǒng)在正常運(yùn)行過(guò)程中的能耗。
3.3 加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能管理
科學(xué)的方案設(shè)計(jì)、合理的技術(shù)改造是在建筑施工階段提升暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性的重要手段。加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的節(jié)能調(diào)控則是降低在投入使用后樓宇建筑能耗的關(guān)鍵。自動(dòng)化管理和控制系統(tǒng)能夠?qū)怯罱ㄖ?nèi)運(yùn)行工況的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度和管理。而且在投入使用后，空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化管控系統(tǒng)能根據(jù)用戶的使用偏好對(duì)樓宇建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步降低暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗。但是自動(dòng)化管控系統(tǒng)需要專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員的定期檢修，因此在樓宇建筑投入使用后，需要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技能的培訓(xùn)，提高節(jié)能管理水平，保證自動(dòng)化管控系統(tǒng)的正常工作。
4 結(jié)束語(yǔ)
暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降耗水平是現(xiàn)代樓宇建筑設(shè)計(jì)需要關(guān)注的重點(diǎn)。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要結(jié)合樓宇建筑的地理位置、施工進(jìn)度、后期運(yùn)行等情況盡量提升節(jié)能效果，而且要積極引入新型節(jié)能技術(shù)，改善樓宇建筑供能結(jié)構(gòu)，努力建立科學(xué)完善的新型暖通空調(diào)系統(tǒng)。在保證暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性前提下，大程度降低運(yùn)行成本，提高樓宇建筑居民的綜合生活質(zhì)量。